摘要：随着我国社会与经济的快速发展，工程项目规模越来越大，功能越来越齐全，个性化需求也越来越多，而传统二维设计的弊端也日益凸显。近些年来，伴随着信息技术普及应用，社会对从业者提出了更高的标准与要求，智能建造与精细化设计已成为提升企业竞争力的重要手段。BIM作为一种新兴智能辅助技术和管理工具正在推动着工程设计、建造、运营维护等多方面的变革，有着越来越大的社会需求。本文以市政快速路改造工程为背景，探索了BIM技术在市政道路设计中的应用方法，分析了BIM技术应用难点。
关键词：BIM技术；市政道路；设计；应用
引言
BIM是BuildingInformationModeling的缩写，中文为建筑信息建模，利用三维数字手段，创建包含各种信息的建筑模型。产生于1975年，随着计算机技术的不断完善，于上世纪90年代得到推广，2002年以后随着Revit理念的推广而应用更加广泛。BIM技术具有可视化、协调性、模拟性、优化型等特点，在市政道路设计中应用BIM技术能够有效避免实际施工与设计不相符的情况，极大地提高了工作效率和正确性。
1、BIM技术在道路工程设计中的难点
现阶段，BIM技术在市政道路工程领域发展相对滞后，有两大原因。一是传统道路工程项目数量相对建筑工程较少，精细化要求相对建筑工程要求也较低，这种由需求倒逼技术发展的动力相对较弱。二是道路工程中BIM技术应用难度较高。由于城市化进程不断发展，市政道路工程数量和精细化要求都提升到一个新的阶段，需要新的技术储备来应对未来发展需求。在此，本文重点分析道路工程设计中BIM技术应用难点。
BIM技术的特性包括：模型的3D参数化、模型的信息化、模型信息的完整性、遵照统一标准及协同作业等方面。相对于基于传统CAD二维平面制图，采用BIM设计的首要工作是进行3D设计，在3D设计中赋予模型信息，从而为协同作业、工程的全过程的完整模型信息提供基础。从上述技术特性出发，结合笔者的实践经验，现阶段BIM技术在道路工程设计的主要难点在于以下三点：
1.1道路工程范围较大、涉及环境复杂、工程结构不规则程度高。在模型3D参数化设计阶段就面临很大困难，大范围的工程地质信息完整性较差，且工程结构与复杂环境的交互设计工作量较大，不确定因素较多。
1.2应用BIM技术在现阶段使设计人员工作量加大，而成效不高。现阶段BIM技术还未被道路工程领域广泛接受，设计人员在进行BIM模型设计时，还需要兼顾完成传统的二维设计成果和工作流程。加大了设计人员的工作量，而BIM技术本身的统一参数化设计能带来的高效率协同设计优势限于客观环境暂时无法实现，因此现阶段BIM设计对于设计人员往往意味着额外的工作量，不利于BIM设计的推广。
1.3BIM工具平台不够完善统一。目前在道路工程领域BIM的应用软件主要有Autodesk公司的AutoCADCivil3D和Bentley公司的PowerInRoads，以及国内相关公司开发的的BIM软件（如鸿业科技的RoadLeader路利得等）。由于发展时间较短，工程实践反馈较少，同时市政道路工程涉及到给排水、电力、通信、燃气、照明等较多相关专业，以上设计平台在模型设计及专业协同方面都还不够完善，这也是现阶段BIM设计推广的一大制约。
2、当前BIM在道路设计中的优势
2.1强大的三维图形处理能力
通过强大的三维建模功能，使用BIM技术，如常用的由Autodesk公司推出的Civil3D软件，可以将容易地画出三维的地形图（使地形的高程等信息得到形象的表达）、道路中心线绘制（通过对市政规划线位的拟合，对道路的曲线长度、半径及缓和曲线等要素进行优化）、道路纵向断面设计（通过完善断面数据库后，可以依据道路中心线非常简单的完成各处的断面编制），在完善数据库后，可以较传统方式及简单的完成三维图形的设计工作。进行道路建模时，选择道路下拉菜单中的创建道路，出现道路创建的提示后，根据提示完善相关参数，选择道路的规划线路、标准横断面和纵断面。在而后弹出的关于道路组件逻辑目标的对话框，以道路各处的宽度数据创建出区域，然后加入道路组件，并为其指定逻辑目标。相对于二维的设计，使用BIM技术对图纸进行修改也非常简单，大大提高了工作效率。
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2.2充分表达设计意图
传统的出图模式中，经常会出现一些数据没有别表达出来的问题，一些关键的数据未表示，很容易使建造的结果与设计初衷大相径庭。三维模型能够比二维图形更清晰、形象的展示设计完成后的效果，而BIM技术在设计完成后不仅可以展示整体效果，还能够有机融合模型各处相关数据和信息，能够简单明了的展示道路的设计意图和相关参数，使设计要素能够轻松地被展示和理解。
2.3模拟分析能力显著
BIM拥有强大的模拟能力，技术通过三维模型，可以十分形象的展示出完工后的效果，此时设计人员可以发现设计中存在的不少问题，特别是与周边环境的匹配是否合理，道路自身设计时的忽视事项等，使设计人员在设计阶段就及时进行修改。避免后期施工时发现问题时修改复杂和经济浪费的问题，使道路的设计和未来施工顺利进行。
2.4对工程量估算较精确
在城市道路设计中，对工程量进行估算是十分重要的内容之一，对工程的整体造价有很大的影响。通过传统的二维设计模式对工程量进行估算，需要较准确的计算横截面和长度，对于公路所处环境较简单的区域的估算还是较准确的，但是对于公路所在区域地形较复杂时的工程量进行估算，就比较复杂，而且很难保证数据的精确性。而使用BIM技术，BIM技术可以通过模型属性和各种数据的分析，较简单的统计处长度、面积、体积等数据，计算出精准度很高的工程量数据。对确保工程顺利进行，避免预算过少或过高有很大的帮助。
2.5多领域协作便捷
市政道路设计涉及众多专业的内容。采用传统的二维方式进行设计时，通常各个专业通过使用不同的图层，加载与本专业需要依附的图层，以此为基础进行本专业的相关设计。这种设计模式导致依附的图层发生变化时，如果不及时更新会导致本图层的设计出错，同时对于不同专业设计内容的干涉等进行检查较复杂，需要加载不同的图层进行比对，很容易出现遗漏之处。而使用BIM技术进行三维建模，多专业可以同时开展作业，出现修改或不同专业间出现干涉，可以及时发现。同时，市政道路的规划和设计需要经过大量相关部门的审批，而相关部门经常会提出各种各样的意见导致修改的出现。鉴于BIM技术强大的三维展示能力，可以使相关部门随时对设计中的模型进行审核，及时发现各种问题，及时进行修改。有效减少设计后期的修改量和避免施工时出现修改。
3、结束语
当前BIM技术在市政道路设计中还存在一些的问题，需要不断进行完善和优化，但是其展示出的强大功能和优势，使BIM技术给市政道路设计注入了新鲜的血液，使相关设计人员从传统的二维设计转向三维设计，使市政道路设计的工作效率、设计质量得到有效的提高，同时因为较好的交互性能和形象的三维展示能力，使设计中的很多问题被及时发现、修改和优化，特别是因为市政规划等原因导致的修改，极大的减少了设计人员的修改量，对保证市政道路的科学性、安全性给予了极大的帮助。
参考文献：
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[4]张一鹏，等.浅析BIM在市政道路设计中的应用[J].建筑工程技术与设计，2015，（10）：1459.
作者简介：
1、郝建忠，2006年7月毕业于长安大学本科公路工程管理专业，2011年7月硕士毕业于长安大学桥梁与隧道工程专业，工程师职称，现就职于青岛市地铁八号线有限公司。
2、胡珂静，2007年6月，本科毕业于山东轻工业学院室内设计专业，工程师职称，现就职于青岛信宇置业有限公司。
3、谢恒佐，2000年7月毕业于青岛建筑工程学院建筑工程系，获得工学学士学位，长期从事房地产项目成本管控工作，现就职于青岛泰禾鸿运置业有限公司。
论文作者:郝建忠1,胡珂静2,谢恒佐3
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/4/25
标签：技术论文; 道路论文; 模型论文; 市政道路论文; 工程论文; 设计人员论文; 传统论文; 《基层建设》2019年第4期论文;