BIM技术在市政道路设计中的应用研究

喻奉超

（西北综合勘察设计研究院贵州分院 贵州贵阳 550000）

1 引言

在我国经济极速发展的今天，我们已经跨入了新时代，我国的各项建设的完善需要尽快完成，目前，我国人民的生活水平获得了极大的提高，迈上了一个新的台阶，因此，人们对市政道路的建设要求也比以往更高了，相应的，市政道路修建的技术要求也更高了，市政道路建设工作作为市政工作的极为重要的一部分，从很大程度上决定了城市交通是否能顺利发展、城市交通压力能否得到有效缓解，它也是一个城市的重要外在，展现着所在城市的经济水平和交通水平，因此，提高市政道路的设计与建设水平十分必要。在此背景下，BIM技术应运而生，其出现不仅能够使市政道路的设计与建设水平大大提高，还能使设计效率也得到提高，意义重大。

2 概述

2.1 BIM是什么

BIM（英文全称为Building Information Modeling，意为建筑信息模型）技术的基础是计算机技术，该技术通过信息技术来搜集建筑的施工信息，然后建立相关数据库，从而依据数据来实现对建筑工程的施工管理，并且为相关管理人员从科学的角度提供决策建议。在一个建筑工程项目中，BIM技术的主要表达方式有两个，在第一种表达方式中，BIM是一个名词，是一个能够存储大量建筑工程相关信息及数据的模型，在第二种表达方式中，BIM是一个动词，它能够进行交换数据或者共享数据等行为。

2.2 BIM技术的特征

（1）3D参数化：BIM技术能够实现模型的3D参数化设计，这种设计方法与传统的二维设计方法（如AutoCAD）不一样，它是一种全新的设计方法，能够利用现有的工程参数来创建三维模型，并用这个创建号的模型来对建筑的性能进行分析和模拟。

（2）信息化：CAD中的基本对象是点、线、面，而BIM不同，它的基本对象是建筑构件，如：墙、梁、柱、窗等，BIM通过参数化来对这些建筑构件的真实属性来进行模拟。

（3）完整性：BIM技术不仅能对建筑对象进行3D建模，还能对建筑的拓扑关系进行描述。在此基础上，它的描述功能还能拓展到建筑的结构类型、施工工序等上面，具有很强的完整性。

（4）开放交互性：BIM软件支持用IFC格式输出数据，也就是说，其他支持此新协议的软件可以直接使用BIM软件输出的数据开展下一步工作。IFC格式是一种工程基础分类标准，它是由国际标准组织认可的，因此，BIM的交互性也很强。

3 BIM技术应用到市政道路设计中的优势

与其他设计方法相比，在市政道路设计中，BIM的优势更明显：

3.1 设计意图明显

在传统的设计过程中，要将三维建筑展开到二维空间中，在这个展开过程中，很同意造成数据丢失，那么，设计出的实物会和设计的本来意图有一定差别，甚至天差地别。相比之下，BIM设计方法能够设计出一个3D模型，设计出的模型能够完整表达出设计意愿，会使实际工程的思路更加清晰。而且，利用BIM能够设计具有自定义参数的组件，即使再复杂的问题也可以被描述清楚。

3.2 模拟和分析能力强大

在市政道路的初始设计期间，通过BIM技术，能将设计方案直观展示出来，在展示过程中，就可以发现设计中的问题，设计者们就能够针对发现的问题调整方案，从而优化设计。这一功能不仅仅为优化、改进设计方案提供了便利，将可能出现的建筑问题扼杀在了萌生阶段，最重要的是，其对市政建设的质量保障有重大意义，减少了返工率，也避免了因返工而造成的浪费。此外，BIM模型中所包含的信息极为丰富，资料极为详细，能使得工程建设变得更为高效。

3.3 工程量计算精确度高

如果使用传统的二维设计方法，市政道路的工程量非常大，而且在比较复杂的路况估算中，可能会出现很大的计算误差。相反地，BIM技术在设计时，其各个子模块的几何数据都很精确，计算工具专业，计算结果也很精确，即使工程量很复杂，其过程中也不需要人工路人，靠程序即可完成精确计算，可以保证精度。

3.4 协同效果强

在目前，市政道路建设的工程规模渐渐扩大，设计要求也渐渐提高，设计需求也渐渐提高，仅靠两三个设计师就能完成工程设计的时代已经不复存在，设计人员的专业合作更加重要，这对设计工具的协同性有很高的要求。在传统设计中，设计人员的协同合作大多是通过复制、粘贴、引用等来实现的，但是这种操作的局限性很大，只能解决层次较低的问题，不能解决难度高精度高的协同。然而，在采用BIM技术后，协同合作的问题就简单多了。BIM技术本来就有信息模型搭建的功能，模型中包含许多子模型，这些子模型之间有明确的低耦合关系，可以被分配给不同的设计者来设计，协同问题从而得到了解决。

4 BIM技术如何应用于市政道路设计中

BIM在市政道路的设计中非常关键，其在设计中的应用主要有以下几方面。

4.1 地形图绘制

在设计前，市政道路勘测部门通常会提供两种地图：①二维地形图。在这类地图中，高程点的实际高程设置值为零，具体高程数值则被标注在高程点旁；②三维地形图。在这类地图中，高程点的实际高程值与标注的高程值是一致的，也就是说，实际高程值就是标注高程值。

4.2 道路中心线绘制

市政道路的设计开始前需要将道路中心线线位先制定好。在这个环节中，要拟合规划确定的线位，设计师们要考虑的因素是多样的，在规定要求下调整各种曲线要素，比如：圆曲线的半径、长度等。

4.3 道路纵向断面设计

当前，在常用的设计软件中，道路纵向断面设计的功能在不断地完善当中，其中，最为主要的道路断面的设计流程是：第一步，设计生成原地面线；第二步，在生成的原地面线上进行拉坡线的绘制，边绘制边调整，直到其满足设计要求；第三步，储存相关文件，生成所需要的市政道路纵断面的设计图。

5 结束语

在文章中能够看出，与传统设计方法相比，BIM技术的优越性极强，但由于其为新兴技术，实际应用却不多，虽有优势，却未被社会完全接受。如今，我国的市政道路建设越来越复杂，标准越来越高，急需BIM技术的广泛应用，希望相关技术人员能在此方面多做努力，推动BIM技术的研究与发展，逐步改变社会观念，使其得到合理利用，为国家、人民造福。

参考文献

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[2]张新兰，李颜强，李文江.积极推进BIM设计技术在市政工程中的应用[J].中国给水排水，2013，29（8）：87～91.

[3]印明.市政工程设计中BIM技术的发展前景[J].城市道桥与防洪，2012，29（7）：381～383+388.