BIM技术在高速公路服务用房设计中的应用研究

王 伟

江苏省建设工程设计院有限公司 江苏 南京 210019

1 引言

《2017年度江苏省交通运输技术与成果转化项目选题指南》在应用技术类（节能环保类）中把交通基础设施建设环保节型建设技术列为重点研究方向，BIM正是环保节型建设技术之一。而目前高速公路用房设计及施工还未普及BIM技术。因此，为了更好的提高设计效率，协调各专业，一套适用于高速公路服务用房设计、建造的BIM技术还急需进行推广和应用。

2 国内BIM技术研究现状

BIM技术近几年在我国的广泛应用，BIM技术主要被用来解决工程建设中的工程质量、进度、成本等一些传统方式难以有效控制的工作。尤其是在进行管廊建设时，可以通过运用BIM技术解决施工过程中协调不力、交底困难的问题；使用BIM软件完成钢筋工程的建模、复杂节点钢筋排布、钢筋工程量计量；通过BIM进行进度管理，实时参照，动态调整工作进度；使用BIM技术进行施工场地的布置，在形成三维可视化模型的同时，计算临时设施的用量统计，方便进行成本控制。

地下综合管廊的施工过程中，运用BIM技术能在质量控制、进度控制、成本控制方面发挥很大的作用，BIM技术的应用不仅仅是技术手段的革新，更是管理模式的突变。随着BIM技术在国内的发展，越来越多专业的工程技术人员开始尝试BIM技术的使用，如水利水电工程、交通工程等。

3 BIM技术在高速公路服务用房中的应用研究

BIM是以三维可是化为基础，将建筑功能、结构等信息参数化、模块化的融入一个信息集成共享平台，从而使不同专业的工作人员能够更加直观、细致的了解项目信息并对其进行设计，同时提高了项目管理的效率。

基于以上对BIM技术的认识和其优点的总结，BIM技术未来可以在高速公路用房及场地综合管网的参数化设计中加以利用。

3.1 BIM技术在服务用房选址及规划阶段的应用

站区选址规划是否合理对后期项目的设计、施工和运营有着很大的影响。通过BIM技术与GIS的结合，对站区的场地条件和空间环境进行建模，可以帮助设计者们更好的评估场地条件和特点，从而在总体路线站区布点范围内做出合理选址方案设计。

在进行传统规划选址时，设计者主要依靠大量的现场踏勘来收集资料辅助设计，尤其是对于一些地形较为复杂的场地，现场踏勘将会耗费大量的时间和成本，而GIS能够很好的呈现和管理真实的地理环境，BIM又能够将GIS的数据进行很好的收录和管理，因此将GIS和BIM结合可以在项目规划选址阶段缩短现场探勘时间。

依托传统设计模式，设计者在进行站区布局选择时有可能导致无法准确把握站区内交通布置，如收费站与养排中心合建、服务区与养护工区合建时，尤其是服务区车行流线较为复杂，场地内交通组织及出入口设置不合理可能会导致场区内交通堵塞，在紧急情况发生时养排中心大型车辆不能及时出动。因此在场区规划阶段就充分考虑场区交通布局并对场地内车辆进行车流量模拟是十分有必要的，设计者们可以建立站区内交通网BIM模型，然后通过对应接口将模型输入车流量模拟软件内得到站区内交通状况进行模拟，从而得到合理的场地内部布局。

3.2 BIM技术在服务用房设计阶段的应用

3.2.1 可视化及出图的便捷性

BIM技术通过三维建模，使建筑设计由以往的二维图纸设计转变成三维立体模型设计，能够更加直观的展现设计的成果。在进行前期设计时，传统设计方式是通过效果图向业主汇报，而效果图的渲染制作需要专业的效果图团队制作，这一设计模式带来了额外的时间和金钱花费。通过BIM技术可以在前期设计时构建三维方案模型，在向业主展示时可以通过Revit等BIM软件自带的渲染模块实现快速渲染，从而节省设计时间和设计成本。而且目前BIM技术已经可以实现动态设计，设计者们在构件建模型的同时，业主也可参与到设计中来，及时反馈意见。BIM技术可以针对复杂结构和节点进行更直观的设计，从而提高工作效率。

3.2.2 基于BIM的建筑环境模拟与优化

随着环境问题日益突出，设计者在建筑设计时往往还需对建筑的生态性能设计和检验，建筑常用的生态性能指标为：建筑热工、噪声、风环境、日照、能耗等。BIM技术在设计阶段除了可以用于可视化设计、协同设计和快速出图，还可以对建筑生态性能进行模拟，从而使得建筑设计更加生态化、舒适化。

3.3 BIM在场区地下综合管线设计中的应用

BIM技术除了可以用于服务用房的设计，还可以用于服务用房的地下综合管线设计。由于服务区功能越来越多，场区综合管网约来约复杂，且越来越多的服务区和养护工区合建，以及公路建设对于各自不同功能管网有着自己特殊的要求，因此导致场地综合管线复杂；同时部分站区由于地形复杂，给管网的设计和改造带来了较大不便。因此BIM技术对于解决合建站区管网改造及设计有着重要的意义。

随着设计施工技术的发展，近年来管线走廊收到了越来越多的青睐，在部分规模较大的主线收费站、功能合建站、以及高速公路服务区，我们可以考虑对其进行管线走廊设计。管线走廊与综合管线相比规模更大、专业性更高、施工难度更大，一条管廊内拥有多个涉及不同专业的管道，且能方便检修人员行走，因此未来在进行大规模管线走廊设计时更离不开BIM技术的辅助。尤其是在未来管线走廊的运营阶段，BIM技术凭借其模型化、信息化的特点，在管廊面临维修问题时，修理人员可以通过模型快速找出维修位置，并通过模型中的信息准备维修所需的材料。

4 结论

基于BIM技术进行高速公路站区服务用房设计，能充分发挥BIM技术的可视化、信息共享优势，可用于对建筑日照、采光、室内外风环境、噪声等物理环境进行有效模拟，提高高速公路服务用房绿色技术的应用水平。综合管线设计作为高速公路服务用房的设计难点之一，能将BIM技术合理运用到高速公路站区服务用房，可以优化地下综合管线的设计和施工，通过建立3D模型进行碰撞检查，极大提高设计质量、缩短建设周期、降低建设成本。