0 前言

BIM(建筑信息模型)是最新的工程信息化技術(shù)，綜合了項目所有的幾何信息、功能要求和構件性能，將一個(gè)項目整個(gè)生命周期內的所有信息整合到一個(gè)單獨的模型中，通過(guò)數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息。建筑信息模型是數字技術(shù)在建筑工程中的直接應用，同時(shí)又是一種應用于設計、建造、管理的數字化方法。這種方法支持建筑工程的集成管理環(huán)境，可以使建筑工程在其整個(gè)進(jìn)程中顯著(zhù)提高效率和大量減少風(fēng)險。

BIM概念涉及的領(lǐng)域比較廣，包含建筑物從規劃設計、施工到運營(yíng)管理整個(gè)生命周期，每個(gè)領(lǐng)域都有與之相關(guān)的BIM軟件。最近幾年，BIM在中國的概念逐步深入人心，同時(shí)，國家對建筑信息化要求日益加強。BIM技術(shù)有可視化、協(xié)調性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性等特征，建立以BIM應用為載體的項目管理信息化，可以提升項目生產(chǎn)效率，提高質(zhì)量，縮短工期，降低建造成本。

1、市政規劃中B lM應用現狀

BIM技術(shù)首先應用于建筑領(lǐng)域，現在已經(jīng)擴充到幾乎所有領(lǐng)域：建筑設計、機械制造、工程施工等。B IM技術(shù)最終應用于市政設計領(lǐng)域也將是大勢所趨，城市道路與管網(wǎng)規劃是其中的重要應用。由于當前技術(shù)的應用尚不成熟，道路、管道等市政專(zhuān)業(yè)經(jīng)常由相關(guān)部門(mén)各行其道，溝通不暢，在實(shí)際中造成道路經(jīng)常被開(kāi)挖，管線(xiàn)經(jīng)常被挖斷等，造成巨大經(jīng)濟損失及群眾生活不便。利用BIM技術(shù)，通過(guò)對各類(lèi)道路、橋梁、建筑、管線(xiàn)等進(jìn)行統一信息化處理，以市政規劃數據庫為設計基礎進(jìn)行相關(guān)道路、管道設計布線(xiàn)，就可避免錯誤發(fā)生，提高設計及經(jīng)濟效率。同時(shí)，規劃設計從平面走向三維成為必然的發(fā)展趨勢。借助B IM技術(shù)贏(yíng)得行業(yè)內競爭的先機，把握BIM應用的技術(shù)優(yōu)勢，將在未來(lái)得到更大的利益。

B IM是面向過(guò)程的，有利于實(shí)現推進(jìn)設計單位“全過(guò)程”的服務(wù)。目前市政工程項目規模越來(lái)越大，設計難度也大大提高。各專(zhuān)業(yè)更加細化，對各專(zhuān)業(yè)的協(xié)同、溝通的要求也日益提高。BIM另一個(gè)顯著(zhù)的優(yōu)勢是其強大的分析及模擬功能。在設計階段就能直觀(guān)地看到工程建成后的三維效果，可以在此基礎上進(jìn)行設計調整、方案論證。虛擬的構筑物模型中包含大量的設計信息，通過(guò)導人相關(guān)分析軟件，就能得到相應的線(xiàn)網(wǎng)分析、線(xiàn)路碰撞檢查結果，增加了設計的協(xié)調、協(xié)同能力，避免不同專(zhuān)業(yè)“打架”，提高了設計的安全性，也方便了在既有道路、管道或其他建筑物的基礎上規劃其他市政項目。

2、B IM技術(shù)在城市道路、管網(wǎng)規劃中的應用

2．1應用方法對城市中道路、管線(xiàn)(市政給排水、電力、燃氣、熱力等管網(wǎng))進(jìn)行規劃設計時(shí)，首先要考慮既定位置已有建筑，要對已有構筑物(道路、橋梁、管道、建筑等)進(jìn)行信息化處理，在已知信息的基礎上進(jìn)行多人、多專(zhuān)業(yè)、綜合的市政規劃設計。

(1)進(jìn)行信息化處理把已知構筑物數據化處理，獲取已有構筑物的相關(guān)信息(屬性、幾何等信息)，儲存到相應數據庫中。根據初始化信息，把原有構筑物用可視化軟件三維立體顯示。(2)進(jìn)行協(xié)同設計在軟件環(huán)境中以原有構筑物為參照布置各類(lèi)道路、管道，尤其對已經(jīng)存在的橋梁、涵洞、高架樁基等，通過(guò)碰撞檢測和已知構筑物的位置信息，判斷相鄰距離是否符合規范，是否有碰撞情況。碰撞檢測包括硬碰撞(直接相交)、軟碰撞(相距距離小于規范值)。在布置及調整位置的同時(shí)獲取道路、管線(xiàn)設定位置，工程量等相關(guān)信息，以便隨時(shí)查看比較。(3)重復調整規劃結果調整道路或管線(xiàn)空間位置、立體走向等(原構筑物作為參照不可調整)，獲取合適的空間位置，并根據當前道路、管道、土方等關(guān)聯(lián)工程量，計算工程造價(jià)，檢測施工條件從而選取最優(yōu)規劃線(xiàn)路。

(4)獲取各種規劃設計結果規劃完成后自動(dòng)生成施工平面圖，如標注完整信息的平面施工圖、縱橫斷面圖等。若后期再度變更、調整線(xiàn)路，軟件能夠輕松應對，還可與其他市政專(zhuān)業(yè)同時(shí)設計，實(shí)現多領(lǐng)域交互作業(yè)。設計結果可以作為道路、管道生命周期管理中的重要數據，以便后期的市政運營(yíng)維護。

2．2建立模型本文以城市道路及道路下方管網(wǎng)規劃為研究對象，其中包括道路、橋梁及其樁基、管道、建筑等已知信息。提取相關(guān)已存構筑物屬性信息(尺寸、材料、位置等)保存到數據庫中。本研究模型采用SQ Lite數據庫，用于對已知數據進(jìn)行管理。SQ Lite是遵守A CID的關(guān)系型數據庫管理系統，它包含在一個(gè)相對小的C庫中，完全開(kāi)發(fā)的數據庫。圖形顯示以A utodesk公司的A utoCA D為平臺。用Autodesk公司提供的開(kāi)發(fā)包O~ectA R X及微軟的編程語(yǔ)言V isuM c++進(jìn)行BIM數據信息化及三維顯示模型開(kāi)發(fā)。在A(yíng) utoC A D平臺上編制相關(guān)功能函數及操作界面，以數據庫信息為基礎，交互獲取顯示信息到C A D平臺上，作為線(xiàn)路規劃工具。通過(guò)使用開(kāi)發(fā)的工具，進(jìn)行人機交互操作，規劃相應的道路、管線(xiàn)等。在平面和立體狀態(tài)下進(jìn)行道路或管線(xiàn)的調整，借助碰撞檢測功能進(jìn)行位置判斷；在調整的同時(shí)查看規劃線(xiàn)路工程量，估算工程造價(jià)，考慮施工條件，獲取最優(yōu)方案；最后保存規劃結果，獲取最終相關(guān)施工圖等信息。

2．3操作步驟按照模型的操作流程，在已知工程底圖基礎上進(jìn)行道路管線(xiàn)的繪制及調整，道路、管道的基本協(xié)同規劃操作步驟如下：

(1)導入信息，從市政部門(mén)獲取相關(guān)規劃區域的已知構筑物設計圖紙；提取既有構筑物信息并輸人數據庫，實(shí)現模型信息化處理。

(2)在顯示已有構筑物的平臺上繪制道路、管線(xiàn)(見(jiàn)圖1)，同時(shí)設定新建構筑物的材料、尺寸、標高等相關(guān)屬性。

(3)進(jìn)行位置檢查，包括新繪制構件與原有構件、新構件之間的碰撞檢測，在平面和三維立體條件下轉換查看(見(jiàn)圖2)。

(4)調用碰撞檢查工具獲取碰撞檢測結果。檢測列表中按不同顏色顯示硬碰撞、軟碰撞及接近碰撞的管道信息；清楚知道哪些位置必須調整，哪些位置可以不進(jìn)行處理。

 

 

 

 

(5)拖動(dòng)繪制的管道或道路，對產(chǎn)生碰撞的位置進(jìn)行調整，包括水平方向和豎直(標高)方向的調整。

(6)調整后查看材料表窗口，匯總相關(guān)材料費用，獲取工程造價(jià)；若超預算，重復步驟(4)，重新調整。

(7)查看空間位置，根據施工條件選取施工方式，檢查現有施工條件是否可以正常施工；若條件受限，重復步驟(4)，重新調整。

(8)獲取最優(yōu)規劃方案，出相應平面規劃圖、施工圖、材料表等。

3、結論

結合構筑物信息化處理及CA D軟件顯示技術(shù)，通過(guò)在城市道路、管網(wǎng)規劃中對BIM技術(shù)應用，充分利用信息化數據庫與可視化軟件的完美結合，實(shí)現市政道路、管道等高效、合理的規劃，為市政規劃人員提供方便的設計工具，并與其他相關(guān)專(zhuān)業(yè)協(xié)同工作，所見(jiàn)即所得，前瞻性地解決施工時(shí)才經(jīng)常發(fā)現的管道碰撞、施工條件差、空間不合理等問(wèn)題。能夠隨時(shí)進(jìn)行設計變更，節約成本，并對以后的運營(yíng)維護提供基礎的電子化數據，方便查找問(wèn)題，快速解決。在進(jìn)行城市遠景規劃時(shí)還可以作為原始規劃數據進(jìn)行統籌考慮，把城市作為整個(gè)網(wǎng)絡(luò )科學(xué)地進(jìn)行規劃布局，實(shí)現資源最優(yōu)化，最終引導城市的合理化發(fā)展，節能減排，建立最宜居城市。