bim在基础设施行业中的应用A

BIM在基础建设领域中的应用李志鹏（中信建筑设计研究总院有限公司市政设计院武汉430014）内容提要：随着中国城镇化的发展，从战略、经济和可持续性角度对基础建设进行合理的开发和维修，需要采用创新型设计软件。借鉴建筑领域BIM概念的使用，从国际基础建设领域吸取设计经验，力求对现有设计表现形式进行突破。通过Civil3D的使用，探索BIM的应用优势及方向。关键词：基础建设、BIM、应用、Civil3d一、相关概念1.基础设施基础设施是指为社会生产和居民生活提供公共服务的物质工程设施，是用于保证国家或地区社会经济活动正常进行的公共服务系统。它是社会赖以生存发展的一般物质条件，是国民经济各项事业发展的基础。在现代社会中，经济越发展，对基础设施的要求越高；完善的基础设施对加速社会经济活动，促进其空间分布形态演变起着巨大的推动作用。建立完善的基础设施往往需较长时间和巨额投资。对新建、扩建项目，特别是远离城市的重大项目和基地建设，更需优先发展基础设施，以便项目建成后尽快发挥效益。图表1-1基础行业分类表因此，“基础设施”不仅包括公路、铁路、机场、通讯、水电煤气等公共设施，即俗称的基础建设（physicalinfrastructure），而且包括教育、科技、医疗卫生、体育、文化等社会事业即“社会性基础设施”（socialinfrastructure）。作为从事市政行业设计的一员，我们关心的是基础建设领域的设计内容。2.BIMBIM（建筑信息模型（BuildingInformationModeling））：是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。BIM不是简单地将数字信息进行集成，它还是一种数字信息的应用，可以用于设计、建造、管理等领域，支持建筑工程的集成管理环境，通过参数模型整合各种项目的相关信息，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，为设计团队以及包括建筑运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用，可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率、大量减少风险。基础建设具有同建筑工程共通的工程特性，其设计表现形式及方法方案完全可以借鉴建筑工程的BIM概念。图表1-2BIM全生命周期应用离二哨、桂基础建设领域死中吩B翅im躲的应用1.前景唱基速于混BI湖M业的戚三维和四维模奴型进行愈设计、可视化肢和施工模拟涨可以使颂整个设计团队蛾查看和分析早悄期设计备选方越案康，以及施工规屈划和模拟是，循有助于利益相瑞关方更好地了偷解设计，评估考设计对周边地犹区的影响，并咬利用虚拟方式存发现和解决问卸题，避免斯错漏碰等一系伤列问题筋。吩可以温更清楚地向社乱会公众说明设舍计方案，解释裕说明施工对周竞边环境的影响双，帮助幕加快审批过程昼，减少公众对淡项目的顾虑。慰其应用前景归骆纳如下：纵虚拟项目模型润——对设计可视化软饥件召——成完善现有设计搞信息，添加周僻围的城市特征阴和景观细节，素可泰创建逼真的可盟视化和动画效银果。砌虚拟项目模型雀——岸其它软挥件眠——谋结合三维虚拟膝模型和施工进鞠度表的四维模社型扫——共将岛成本信息与四屿维模型连接起铜来，用以创建裳五维模型，进咽行成本估算。隔图注表耕2-1数B昏i涌m救应用前景降在基础龙建设可领域，无论是梁运输、水、能绩源，还是土地脸和城市开发工拾程，房为从通战略、经济和丢可持续性角度哨对基础设施进惨行合理的开发糊和维修，稀BI璃M猜的使用需求持性续呈现出迅猛砌增长倾趋势柔。膊BIM螺讽产品可以大幅泡削减项目成本东，为公众交付干更好的解决方狱案。基于模型葛的工作流程，语可以脆使设计罪和管理团队提咸高效率，为条其告带来竞争优势沙。2.应用案例棕随茄着芝bi题m欲概念的逐步接幕受到积极使用阀，国内没外昨涌现了一大批漫勇于使用新技域术的设计团队回。织根据裁近年来鸟“博创新界杯脉”霉BI使M紧大赛的基础设吴施部分中评选汤的奖项城及结果调来看，各大设呀计院已经着手袍应用发展干BIM粮技术。早上海市政设计归研究总院有限妹公司牺—壁BIM撞在地下空间的麻应用：以松江蔑林荫新路地下道车库工程为背糠景展开蚂。获奖作品有屠三大亮点。一目是在交通分析运上，通过三维早方式模拟车辆愿在地下车库中缝的停车转弯、攻行车路线选择饰等动作，验证法不同柱距的适走用性及车库布循置变化时的合窃理转弯半径。鹿二是在造价控榨制上，通过模兔型直接读取工笑程量，可在方仅案变更时及时昌进行造价概算柳并反馈优化信携息，即使规模纽、停车位都增移加，仍可节省音工程造价。三锐是在数据共享蚁方面，以总院钻服务器为平台橡，各参设单位达成功实现狐在桌BI披M影平台下的协同奇设计，与同期烧类似规模地下阶空间工程相比拳，设计人力投烟入减往少刮30栽%得，例会次数减沈少液50抓%醉，设计周期缩勇短止30给%式，真正做到了构既减少人力投抬入，又提高设呈计效率。宜上海市城市建侧设设计研究总庭院预—耐BI纯M努在陈翔路隧道沿工程中的应用谅：地道周边环纸境复杂，存在赴轨道交通等敏脆感构筑物，合碑理的设计方案渴以及可靠的施镇工工序就显得赴尤为重要。陈党翔路地道着重茅于职BIM斤技术在该地道颗全生命周期内灌的应用，完成许了三维建模、奴工程量统计与页出图、施工模喉拟等重要环节蔽的工作，并为弃实现乱BIM少技术的全生命杯周期循环，实广现了从司BIM碌建模到篮BIM牙结构设计的有救效转换。腐另外，继上海轨道交谷通炭1倚2居号线曲阜路站叛项目森、足徐家汇交通枢捉纽工程档、焦铁路隧较道柿BI枪M贼三维设计应用镜、嫂BI图M云在捏4响5士万吨油码头设尖计中的应用右、乱BI误M渔助力水电工程盖设顽计予—鞋—宫梨园水电站厂幅房三维设计梳等一批具有代汤表性的基础设素施映BIM猴项目，为拓展色应用鹅BIM嫌技术提供了宝景贵的指导经验软。粗三轰、停B揪IM唐应用方案信基础建设领域拳中钉BIM膏应用方案的基屋础就是相关领势域跨3翅D疼软件建模的使扩用，抛我们的应用方蝴案拐参照一些设计拜公司操作实践钓，以传鸽统麦2医D魂设计稼与俗3雕D程设计同步进行惠，从过程中对杯比两种方式的责差异，从而逐顷步实卵现局3伴D权设计，提升设停计效率和设计赶质量。妈1.摧选择软件链：啄建模软件是支抱撑整个系统的台核心，屈是傅一款适合行业旁特点、利于其完它专业或单位形衔接的软件俗，摆是俩B捞IM峰的基础。其它灌次生软件的使狠用，需依据设虽计需求加以选独择。目前，国胁内的软件之间近的衔接比较困认难，不能很好麦地路完成建筑生命缝全周期的运作杨；国外的软件稳基本采用软件皂套件来使用，界其适应国内的向建设领域也需洒要较长的时间炕。但是从国外塔软件中吸取元经验放，从而指导国铲内航BIM万软件体系的建皇设以及设计院积BIM该团队的创立具鹊有重要意义，果因此我们优先凶选终择梯autode童s劲k霜或离bentle积y粒公司挖的膏3把d纳产品进行亭应用苗，例取如值civil内3D束。州2.愁基础训练，同愤步操作末：肠选择软件以后轻，我们就需要壳对刊设计部门团的炊BIM爷团队株进行培训学习母。经泉过某课堂式的训练渡课程照以后，拘依据谨工程境等级逆、焰复杂程度礼、爹涵盖内容、耗科费井时间及费用加闪以评估屯，烈选择适合同步君操作寒的盈项目进行殖同步操作的设顾计，使设计团采队假从实践中华更好挥地远使用学习相关斤软件后。次3.读项目策划棚：锯BIM影团队根据类似稼工程的设计经隙验，般对方案料进行块规划、协调及辈推动艰。惨考虑国内使用席习惯与国外的毯区别，烂安排软件则供应商珍，了解设计方胀案需求，掌握约方案的特性及胃主要使用功能锦需求，角通过不定期工拨作会议，将设捐计人员遇到的舅难点进行修正迈、告改进娱，旦重点关注与方副案特性有关及目立即需要使用道的功能和方法甩,顶以期使棚软件风达到翻实际应用于操刮作及生产需求缩的水准，达到打协同作业的效慎果。郑4.奇设计成果控：赞最终设计文件亲利用到的成果遍,腐首先是要能达勇到同步团献队限2陈d秤成果的表达内胖容，能完整表选达工程需求，肤并方便修正。招其次考虑额利用昏其衍生产品，扒对产品进行一晚个更深入、全代面密地天展示。蹈5阴.雨设计要求：秧设计使用相关冶软件之前，必演须设定相关的钓样式标签，以纱便后续设计与窝绘图作业，遇毕有变更时图面兄仍可保持一致猛性。有关设计诊规范的导入、茶专用设计样板故标签的应用，堂可以使相关软铅件的设计使用冠流程简单化，菜降低软件的使敲用门槛，使工次程师更容易上泊手，加上普及勿新的设计方法绍，可以提供更显优质的工程服忧务。球四秋、勒B皂i仆m夫应用炉实践厚笔者辨对基础建设中欣的重点领域道匠路工程进行了舍BIM弹应用实践，并欢重点作选注用嘴civil3哨d才软件熟进行喂三维设计的胡研用。吊从设计角度考给虑，卧其出图成果恋可极满足道路工程喝设计要求肾。隶图摄表白4-1蒸道路平面纵断千面设计死图境表价4-2应道路土方横断喝面设茧计顺贷鸟联远图愿表应4-3涛璃道路交叉口竖散向设计宪B版im赏理论下的三维腥设计除具有一盛般设计软件的对功能外，增加姨了其独特的理稠念灿及优势御，早以壶civil3报d粒为例，我们分牺别进行阐述抹：祖1.供参数化、模块邪化拜设计琴C驳ivil3阶d饲中对设计效率只影响较大的是培参数化和模块岂化设计。框C巴ivil3饥d托中的尾图元都是以构偶件的形式出现怀，这些构件之惑间的不同，是枯通过参数的调粒整反映出来的评，参数保存了楼图元作为数字安化建筑构件的托所有信息。市参数化修改引泰擎提供的参数皱更改技术使用滔户对建筑设计爽或文档部分作陆的任何改动都糖可以自动的在皮其它相关联的命部分反映出来坐，使每一个构太件都通过一个顷变更传播引擎类互相关联。构逢件的移动、删穗除和尺寸的改知动所引起的参雅数变化会引起毕相关构件纸的参数产生关撇联的变化，任扩一视图下所发眼生的变更都能运参数化的、双东向的传播到所斥有视图，以保购证所有图纸的底一致性，毋须图逐一对所有视仗图进行修改。狼比如强C拿ivil3虎d呜中的平纵横联菜动设计，通过拦修改其中一项扑数据，其余相攻关内容将同时搞进行调整，晋从而提高了工妖作效率和工作晚质量。枕图辅表降4-4笼参数化设计与肝一般设计流程庙比较拥C全ivil3辟d分中的模块化设锋计卖，将产品的某妈些要素组合在截一起，构成一欠个具有特定功隔能的子系统，挪将这个子系统您作为通用性的工模块与其他产唤品要素进行多拳种组合，构成括新的系统，产设生多种不同功课能或相同功能乎、不同性能的肢系列产品。篮其中吹Ci挨vil3晒d大中的装配设计彩是最典型的代队表。哑图擦表瓦4-5桥模块化设计示浊意近2汗.郊进行虚拟现实仇的设计，对设劫计内容进行分腐析营通过模型的建嘱立，对设计内酿容进行数据化做分析，提供设死计的理论支撑雄。的C输ivil3禽d预对其生成的曲莫面及道路模型柄都可以进行模枯拟捧分析，判断地让势以及排水流凤向等异，育也可以对雨污品水管道流量过看程进行分析等袋。膜泥幅图细表骄4-6机场地模闯拟派圆络诞独图售表掀4-7以场地帽排水流域流向拾分析碗3铜.芽对设计内容进赛行三维的检查敢，减少错误、同遗漏及碰撞光通过直观的三册维模型，初期边就可发现设计技内容的错漏碰缠，从而进行调霉整。芳图蚂表拉4-8丘碰撞检查水4绝.劲提供多方使用埋的三维模型尘设计的三维模赠型，可为设计粮、业主、施工水单位等提供直兆观概念，从而股指导各方针对乖工程项目进行夺讨论监。典图堡表断4-9效三维模型女5仰.盐提供软件上下柜游的衔接耳从拓展性考虑两，软件可与相若关规划、施工垂模拟结合，进躬一步提供虚拟载现实功能，编为设计、业主意、施工单位等选提供直观概念劝，从而指导各聋方针对工程项鸦目进行讨论。店图魔表释4-10秤软件数据交互妖使用捆从以上几个方塔面考虑，虽然凝该软件初期具融有上手慢的特能点，但从长期引来看，无论从险提高设计质量朋还是提高设计及效率来讲都具级有较大优势。五、结语蛛BI沃M晨的祖应用已成为新皇的工程设计发缺展方向，通过宁已完成的某些抚工作实例抹以及国外的发谜展密来看，惑在基础建设领辛域侧是可行的。保如何更快更好批地盆在相关领域中甩