BIM技术在园林景观工程项目中的应用——以“百卉园”为例

陈凯 张黎 刘勇

(广西农业职业技术大学，广西 南宁 530000)

BIM应用技术，即建筑信息模型，是指立足于三维数字技术之上，对建筑活动中从设计到施工建设以及运维管理各种相关信息的工程数据模型[1]。BIM技术在建筑行业项目中的应用很多，但在园林行业的运用较少，应用的成效不够显著，因而发展缓慢。BIM技术在园林行业发展缓慢的主要原因是业主方推动的意愿不大。在建设项目中，业主方最关注的是成本控制，建筑工程中复杂的综合管线深化设计、建筑楼层高度、设备设施的运行维护费用才是业主最关心的内容，园林工程项目在整个项目费用中所占比例较小，业主的关注度不高，因此BIM在园林工程项目的运用少、发展缓慢、成效不显著是一个必然现象。但随着人们对科技发展的追求，对项目质量及精细度要求越来越高，对施工工期的要求越来越短。BIM在建筑行业的方便、快捷、直观性、智能化的特性越来越受到设计方、施工方、业主的关注。BIM技术在园林工程项目中的三维可视化、工程质量控制、工程成本控制、碰撞检测、进度管理等方面具有很大的市场及发展潜力。

1 BIM技术在园林工程项目中应用的内容

我国传统园林结构及形式较复杂，很难有统一标准的建筑模式，BIM技术应用到园林工程项目中必须借鉴建筑工程项目的经验并结合园林工程项目的特点进行应用。笔者经过对BIM技术在建筑工程项目应用的研究并结合广西农业职业技术大学“百卉园”的园林工程项目，认为可以从三维可视化、工程质量控制、工程成本控制、碰撞检测、进度管理方面进行应用。

1.1 BIM技术在园林项目三维可视化上的应用

园林图纸的传统模式是用CAD绘制二维模型，物体的实际造型要依靠识图者的三维想象能力进行转化，需要具有一定的专业知识，非专业人士很难进行识图。BIM技术可以把图纸以三维及虚拟漫游的模式呈现给识图者，在园林工程项目中应用不仅可以直观感受物体的造型、质感、整体效果及区域的空间感，还可以了解各构筑物的做法及材料信息，同时可以发现设计中的不合理之处，及时整改，避免返工。

1.2 BIM技术在园林项目工程质量控制上的应用

随着人们对居住环境要求的提高，粗放的施工技术已无法满足人们的需求。园林工程项目中硬质铺装的工艺效果能直观地体现项目的工程质量。现场对施工材料进行切割是传统施工员的做法。由于现场使用的小型切割机精度不高，两种施工材料接口处会出现缝隙大、不圆滑等情况，而且材料浪费比较严重。随着BIM技术的发展，在施工前可以利用BIM的核心软件Revit对铺装材料进行排布，把每块铺装材料进行参数化，把排布的图纸按编号交予石材厂家进行预制加工，石材厂家使用的大型机器可以对石材进行精细加工，完成后到现场直接安装，工程质量会有较大提升，也会加快施工进度。

1.3 BIM技术在园林项目工程成本控制上的应用

工程成本涉及到企业利润，是业主和施工方最关注的版块。传统的成本计算是预算人员根据CAD二维图纸，使用CAD相关测量命令对每块区域工程量的长度和面积进行计算，再把多块区域工程量进行人工整合计算。二维图纸很容易让预算人员出现漏项，造成预算不准确。在进行BIM模型建模时，如果设置了构筑物的属性，BIM软件就能自动计算出构筑物的工程量，不会出现漏项情况。模型更改后，工程量会同步更改，如果使用传统的成本计算方法还需重新计算，浪费时间和人力；而利用BIM技术进行成本核算，大大提高了工作效率，节约了人工成本。

1.4 BIM技术在园林项目碰撞检测上的应用

在园林工程行业，也会存在专业之间的构筑物交叉碰撞情况，如市政管网的水管、强电、弱电等管线与园林专业的道路、植物、水体之间空间上的碰撞。各专业把设计的内容放在同一个BIM模型，在整个设计过程中，持续将不同专业的设计内容同步更新并进行碰撞测试，各专业从业人员根据碰撞结果修改出现问题位置的BIM模型。把问题解决在设计阶段，既可以避免施工过程的返工，也能节约成本，缩短工期，对园林工程项目施工与管理有着积极的作用。

1.5 BIM技术在园林项目进度管理上的应用

园林工程相对整个建筑工程来说是最后进场的项目，极大可能会因为前期项目延迟完成，给予园林专业施工的时间减少。为了尽快完成项目，业主方往往要求园林施工方在短时间内完成施工项目。传统的园林施工进度计划编制是采用2D文档文件，漏项内容及冲突不易发现，指导施工的作用不是很大。BIM技术可以使用Navisworks软件把施工进度计划和BIM模型进行绑定，形成立体的施工进度计划。施工方可根据模型和施工进度计划调整施工方案，对施工工序和施工方案进行优化。Navisworks软件可以演示施工进度，便于施工方实现施工进度管理，这对时间紧、要求高的园林工程项目具有积极的推广作用。

2 BIM技术在百卉园的应用

2.1 百卉园项目概况

百卉园位于广西农业职业技术大学八桂田园东南面。园区西北至温室大棚，东至广西农业科学院，南临八桂田园游客服务中心，西抵八桂田园野菜馆。整体地块狭长，总用地面积3 400平方米。园内有园林建筑、水体、植物、道路等园林设计要素。小路曲径通幽，水系红鲤闲游，小桥流水与各种植物相映成趣，是集教学、工种培训、学生创新创业、科普、观光于一体的室外教学场所。该项目已设计、施工完成，课题组人员按照百卉园施工图进行BIM建模，并赋予各种施工材料以不同属性，意在研究BIM技术在园林景观工程项目中的应用。

2.2 百卉园BIM模型的建立及应用

百卉园景观工程项目设计及施工内容包括：道路及广场铺装、园林植物、园林水体、园林建筑及小品、园区照明、给排水及滴水灌溉等。本项目中道路及广场铺装是应用及研究的重点。

使用BIM核心软件Revit对百卉园进行建模。建模前需要选择模板样式，因为园林景观构筑物结构形式与建筑类似，所以选择建筑模板最适合园林类专业。在项目样板文件中，我们还需要设置项目的基点以及测量点，设置完成后保存项目样板，在后续的道路、广场、地形、水体、建筑、植物等模型建模时，均使用此项目模板文件。建立各种模型时应选择链接式协同模式，后续能够自动捕捉项目原点，形成完整的景观模型。

2.2.1 百卉园模型建立

百卉园地形整体较平整，部分为起伏比较平缓的地形，在Revit软件中导入CAD现状图，使用软件的“地形设计—地形点赋值”命令，利用现状图的高程点对地形进行建模。使用楼板命令为园区的道路和广场建模，给楼板的每一层赋予材质，如顶层为花岗岩铺装、中间层为水泥砂浆、下层有碎石垫层等。为每层建筑材料赋予材质是为了方便后续各类材料数量的统计，还可与其他软件协同直接生成预算清单。百卉园的台阶可使用软件中的楼梯命令建模，同样设置好台阶的每层材质属性。百卉园水池池底使用软件的楼板命令建模，设置楼板每层材料属性，池壁使用墙体命令建模并设置每种材料属性。所有模型完成后，把独立建模的园林建筑、园林小品等构筑物合并到地形模型中，在模型中放置园林植物，BIM模型就建设完成了。

2.2.2 百卉园模型在园林景观工程中的应用

2.2.2.1 三维可视化的应用

百卉园模型在建设过程中或建设完成后都能对园区的空间设计给予展示，根据可视化效果对设计进行及时更改。在建模过程中发现邀月亭相对视线交集观赏点效果不够理想，及时对邀月亭的位置进行调整，优化了设计效果。把植物放入BIM模型后发现个别植物配置景观层次不够丰富，对部分植物进行调整后，植物群落感增强。BIM建模过程中对各构筑物之间隐蔽工程的空间关系可视化后，及时发现了存在的问题，在施工前进行调整，为施工节约了时间和成本。

图1 百卉园三维可视化模型(作者自绘)

2.2.2.2 工程质量控制的应用

利用BIM软件对百卉园园区的铺装材料进行排布，材料排布图发给厂家进行定做，厂家精密的仪器增加了切割的精确度，减少了材料浪费。百卉园项目中的圆形广场使用300mm×300 mm×20mm自然面黄锈石花岗岩铺装材料，排铺至圆形边缘时，现场使用切割工具很难把圆形边缘切割圆滑，影响景观效果。厂家根据铺装排布图进行切割，并对材料进行编号，完成后直接运送至施工现场，铺装材料完美接缝，既美观又避免了材料浪费。

2.2.2.3 工程成本控制的应用

百卉园进行建模时，根据实际工程做法对各种构筑物都赋予了材料属性，如道路、广场、水池、台阶、园林建筑，设计过程中随时可以了解工程量，也可以对构筑物的数量进行统计，对成本控制和企业管理发挥了良好的作用。

图2 百卉园工程量统计(软件截图)

图3 百卉园构件数量统计(软件截图)

2.2.2.4 碰撞检测的应用

百卉园园林景观项目中有各种管道、树池、水体等设施。在百卉园景观工程项目中最容易发生冲突的是隐蔽工程的管道与树池、水体、植物根系的冲突，利用BIM软件对百卉园模型进行碰撞测试，在碰撞结果中可以发现存在的问题，及时对图纸进行修改，消除存在的问题，为后续的施工铺平道路。

2.2.2.5 园林项目进度管理的应用

本次百卉园园林景观项目利用BIM的Navisworks软件把施工进度计划和BIM模型进行整合，按照实际情况安排施工进度，提供比较精确的施工方案，为以园林BIM为载体的园林类项目施工进度管理提供了很好的参考案例。

3 BIM技术在园林景观工程项目中的应用趋势分析

3.1 BIM技术应用在施工企业管理上的趋势分析

BIM软件可以给构筑物赋予属性，当它与相关数据库链接后，可以提供准确的工程量给造价管理系统，真正实现建筑业的信息化[2]。本技术可以用于计划及实际造价的动态对比，全方位地对造价进行管控。此项功能对于园林工程施工企业非常有应用价值，可以改变施工企业的管理方法，在此方向的应用趋势比较明显。

图4 百卉园碰撞测试报告(软件截图)

3.2 BIM技术应用在材料管理上的趋势分析

园林工程项目上所用材料通过BIM软件精确计算，经过厂家加工、编号后运送至施工场地，可以很大程度上避免施工材料的二次运输，可以对项目进行精细化管理，解决现场场地有限、场地内运输困难、施工质量不好控制等难题，保证了工作效率的提高、项目成本的降低、现场施工的顺利进行。随着社会的发展，社会对施工时间及施工效果要求越来越高，BIM技术应用在材料管理上的趋势越来越强烈。

3.3 BIM技术应用在绿色工程上的趋势分析

我国对园林工程行业在环境友好型社会中所扮演角色的重视程度日趋上升[3]，绿色建筑已成为全人类共同追求的目标。BIM技术在绿色工程施工中具有很大的发展空间，它可在提取相关技术数据应用到园林工程中发挥巨大作用。如利用BIM模型可以进行日照采光与照明分析，在规划设计中可以分析植物每天的日照时间，再结合设计时赋予植物的属性，分析此品种植物在园区内适合种植的范围。随着绿色环保概念的加强，BIM技术应用在绿色工程上的趋势是向上的。

3.4 BIM技术应用在装配式园林工程项目上的趋势分析

将复杂的园林构件经BIM建模参数化后进行构件预制加工，然后到施工现场进行组装，可提高施工标准及施工速度。如园林中的亭、廊、榭的斗拱、榫头等复杂构件可建立BIM构件库，利用BIM技术优化组件，解决构件的不合理性。装配式建筑应用越来越广泛，在质量标准和速度要求越来越高的情况下，BIM技术应用在装配式园林工程项目上越来越迫切。

4 结语

BIM技术在园林景观工程行业发展缓慢，主要原因还在于专业的特性。中国传统园林讲究自然，而BIM讲究装配式、参数化[4]，而且要求精确。自然式的构件在装配式及参数化上没有优势，应用有一定的难度。在过去的十年里，BIM技术对业主、设计单位、施工单位都没有明显的利益驱动，这也是其发展缓慢的原因之一。随着社会的进步、技术的发展，园林景观工程竞争越来越激烈，园林行业也需要精度高、进度快、成本低的施工计算，因此，BIM在园林行业的快速发展具有很强的必要性。除了前面所述BIM在园林工程项目上的应用外，BIM模式下的园区运维管理也是今后的发展方向。这就需要用到前期设计单位建立的模型，以及施工单位整个施工过程的数据。将所有数据输入到业主的运维管理数据库，就能实现BIM技术贯穿园林项目生命全周期的应用，所以只有政府、业主、设计单位、施工单位共同努力才能让BIM技术在园林行业快速发展。