BIM技术在风景园林工程建设中的应用

丁枫

（安庆市园林管理处， 安徽 安庆 246002）

随着我国的城市化进程飞速的推进， 钢筋混凝土的建筑开始在城市中林立， 随着经济的发展建设， 城市居民对于生态与自然的要求与日俱增， 而绿色协调可持续的理念也是我国未来发展的需求。 风景园林建设， 其作为城市化发展的配套设施， 本身具有设计复杂、 风格多样、 现场要求较高等特点， 这些特点使得BIM技术在此的应用较为困难， 但也能更好的展现BIM技术的优势所在。 同时， 因为BIM技术在建筑建设领域已经开始广泛应用， 具有良好的市场发展前景， 因此， 将该技术引进到风景园林建设中来， 可以全方位的提升整个行业的发展。 传统的工程设计图纸使用的是二维的设计图纸， 需要充分发挥设计人员和施工人员的空间想象能力， 但是园林工程本身种类繁多， 相似点较少， 各方工作人员对图纸的理解有偏差， 难免在工作中产生错误， 根据统计数据来看，2020—2021 年， 我国建筑行业的生产总值则达到了26.4 万亿元， 并且逐年呈上涨趋势， 但是值得我们关注的是， 建筑行业的增长率则逐年下降， 也就是说建筑行业的市场发展已经减缓， 将逐渐进入微利运行的时代， 在2008 年时， 有关方面进行调查统计发现，工程建设中因为设计施工等沟通误差产生的经济损失一般在总投资的30%左右。 因此， 将风景园林的规划建设与BIM技术相结合， 是我国绿色协调可持续发展与实现人们对美好生活需求的有力保障。

1 应用情况

1.1 BIM技术在风景园林中应用概况

风景园林与普通的花园、 绿地等有较大的区别，其中最显著的特征便是其集成性， 风景园林不是简单地进行绿植的排布， 而是要根据建设所造地的实际情况， 因地制宜的通过人工布景的方式展现出自然风光， 体现出自然界整体的空间系统， 并与人文社会相结合， 最终成为一个整体的园林。 与建筑行业其他的工程建设相比较， 风景园林建设中， BIM技术的应用范围小、 发展速度慢。 其主要原因是相较于其他建筑工程来讲， 园林工程的建设总量较少， 规划设计经验也相应较少， 分析与评价体系缺乏和技术上实施较为困难。 在园林建设过程中， 因为其建设难度比之大体量建筑结构来讲较为简单， 因此现场施工建设人员普遍也不具备较高的技术水平， 对于建筑信息化方面的了解更少， 在现场工程进行的过程中往往还是采用传统的经验来建设工程。 风景园林景观建设， 区别于其他建筑， 因其所在位置、 自然环境方面差异很大，基本上不具备相互复制的可能性。 虽然对于风景园林中的绿植景观等， BIM技术并不能完全精细的展示其美感， 但是， BIM 技术在项目建设全周期的运营仿真， 对工程建设的细节模拟， 对造价方面的事前控制等优势也是园林建设项目所急需的。

1.2 风景园林建设对BIM的需求

随着建筑产业化时代的到来， 业主和投资方对于建筑的建设周期、 建成质量、 工程成本和绿色环保等方面的要求与日俱增， 传统的工程建设管理模式， 多为事中和事后控制， 无法在问题出现前进行规避， 因为园林工程建设的建设空间往往比较大， 所以BIM技术在此的应用有别于其他建筑的精细化施工现场管理方面， 而主要是在设计、 工序和造价预算方面。

1.2.1 园林设计

近年来， 随着国家和社会对于绿色、 协调、 可持续发展的战略目标制定， 我国建筑行业也开始推行绿色建筑的管理方法和理念， 在城市环境方面提出， 应增加城市中园林景观的占比和内容。 园林景观的建设本身就是为了改善城市生活环境， 因此其自身的绿色建设也显得尤为重要， 而BIM技术在绿色园林的设计过程中， 可以为各环节提供定量的数据， 保证设计准确率， 避免后期建设和使用过程中发现漏洞， BIM技术的自动模拟功能可以对设计中的通风、 照明和绿化等方面进行展示。 对于园林工程的全过程来讲， 设计阶段的投入是较少的， 但是该阶段会直接影响到整个项目的投入和收益， 属于事前控制， 但是在实际的工作中， 因为急于拿到项目、 急于进行项目等原因， 实际留给设计造价概预算的时间是较少的， 甚至大多时候建设单位都是处于边勘测、 边建设、 边出图的工程模式中， 对于成本的控制也只是在施工阶段进行， 这实际上是很难达成预期效果的， BIM技术在设计阶段可以充分定量的对设计成果进行预算， 给造价控制打下良好基础。

1.2.2 碰撞检测

风景园林建设中会用到很多的光景观与水景观，一般需要铺设大量的线路， 在我国北方较干旱地区，往往还需要输水管道进行景观水的输送， 并且风景园林建设大多在城市中， 其地下还会有周边建筑的管线影响。 传统的建筑方法中， 其图纸是二维的， 通过平、 立、 剖三视图来展示其表面和内部， 基于设计和施工人员的空间想象能力进行， 很容易导致各类管线间发生冲突。 而BIM技术采用三维建模， 在设计完成后可进行各管线、 构件间的冲突检测， 提早规避问题， 保证设计的合理性， 减少后续影响。

1.2.3 协同管理

BIM技术除了强大的建模功能外， 其信息整合能力也会为工程建设过程提供很大帮助， 当前的园林景观工程建设管理， 主要是由项目的总负责人进行， 负责人在工程进行过程中再协调各分部分项工程和设计工作方面， 由于各工程的负责人员不同， 这种管理模式会造成沟通方面的延迟， 在对设计方进行反馈和变更时也和复杂， 一旦出现问题， 会造成资源和时间方面大量的浪费。 传统工作模式中， 工程建设的各类数据使用Excel表格和Word 文件进行电子存储， 但这些存储方式一般都是单机存在， 而BIM可以建立专业的工程文件共享数据库， 进行准确的定位查找， 调取方便， 而且每个得到授权的项目参与者都可以进行数据的上传和下载， 保证数据及时更新。 此外， 若一个建筑企业利用BIM技术建立了自己既往工程项目的数据库， 则可以积累工作经验， 企业员工在面对新项目时， 也可以根据需求调用既往工程项目的通用数据，既减少工作量， 更好的进行沟通协调工作。

1.2.4 造价合算

风景园林工程建设过程中， 其工程量计算繁琐，且工程建设地点一般环境复杂， 后续变更较多， 成本计算困难， 在普通图纸的模式下计算造价， 工作量大， 工作周期长， 在这期间还会有原材料价格的变化， 这使得造价人员耗时耗力计算的数据可能存在较大的误差， 无法实现对工程整体造价的有效控制。 而BIM技术应用于园林工程的造价合算时， 可以通过模型建立工程量数据， 景观工程数据等， 若与建设企业的数据库对接， 还可以更新所用材料价格的变化， 进行导入、 与数据库管理， 最终输出造价报表。 这样不但大量节约时间， 并且计算结果准确。

1.2.5 提高各方沟通效率

在过去， 风景园林的建设， 往往是乙方根据甲方的需求， 提供设计图纸和效果图纸， 多为平面图或渲染图， 很难完整的理解工程的具体情况， 使得各方之间的交流效果较差， 难以完全理解。 BIM技术的三维模拟后， 投资方可以对设计师的意图直接观察， 并可以将自己的想法和建议明确的告知设计人员， 使得沟通顺畅。

2 BIM软件的具体应用

与建筑行业其他建设工程相比， 风景园林当前专用的BIM软件开发还处在起步阶段， 因为城市化进程中建设量最大的是房屋建筑， 其中的成本管理、 建设运营等是开发商的重点， 因此BIM软件在风景园林方面的专用开发必然存在延迟， 所以园林工程中的BIM软件主要仍是主体结构、 碰撞检测、 造价控制这些方面。

2.1 工程模型建立

打开Revit软件， 根据所需要的分部分项工程选择对应模板， 通过以绘制完成的CAD图纸另存文件，插入后进行再加工绘制工作。 比如园林工程中， 基础部分的景观挡土墙部分， 首先应当选择“建筑” 专业选型中的“墙” 部分； 根据设计方案中， 景观挡土墙结构的厚度和类型等数据进行编辑， 并对其命名进行修改（见图1）。

图1 土方和挡土墙

2.2 碰撞检测

使用Revit软件打开或建立相应的模型， 点击打开“协作” 页面， 其下方中的“碰撞检查” 功能，在该功能运行后， 将自动弹出功能框， 在功能框中选择将要进行检查的构件部分。 比如， 在园林工程中，经常容易碰撞而需要检测的主要是工程建设的供电、供水网络， 与工程所在地下方或附近的市政管网， 包括照明管道、 用水管道以及其他各种城市设备所用，在检测工作完成后， 会显示检测报告， 在其中有碰撞区域， 会以不同颜色进行显示， 以便检查使用。 BIM技术中的碰撞检测功能可以得到具体碰撞位置的情况报告， 报告结果中可以给出碰撞构件的种类、 位置和数量， 便于设计人员可以根据报告中给出的具体位置， 找出设计中的问题， 对设计模型进行优化。

2.3 景观工程

我国的园林景观， 主要是古风建造风格， 其中有很多历史建筑风格的水榭楼台、 庭院等工程， 这些古建筑风格的景观工程， 可以彰显园林的师法自然、 轻松宁静、 从容超然的效果， 古建筑的结构往往较为复杂， 设计繁琐， 这恰恰是BIM设计的强项。 使用广联达BIM的GCL建模方法， 将各结构部件进行关联，可建成三维模型， 在3D视角下进行查看， 立体模型的生成， 也使设计阶段就能看到后期施工完成之后成品的设计美观性（见图2）。 在前期就做到不合理之处的及时修正。 水榭的各部位精准的数据信息又给后期估算设计成本提供了有效数据支撑。

图2 水榭结构模型图

2.4 搭建协同工作平台

在园林规划与开发设计步骤， BIM技术的使用可以构件出一个相互协同的工作平台， 这个工作平台主要包含的是软件环境的部分和文件系统部分。 在BIM技术构造的工作平台中， 可以实现不同工作环节之间的信息动态共享， 让信息的互联互通更有效率， 避免了中央管理模式的信息反馈延迟问题。 在园林工程的景观设计环节， 负责景观设计的人员使用BIM技术进行专业的模型制作生成， 并与负责建筑仿古工程的设计人员和后期施工的技术管理人员共同进行方案设计的探讨， 保证其可行性和是否存在不合理、 不科学的部分， 使得设计中的问题可以被及时发现指出， 避免在施工中和建成后产生影响。 结合景观的BIM技术在平台应用过程中， 主要是体现在几何控制系统中。 在设计环节， 通过对建筑的轴网以及坐标系统进行合理界定， 绘制园林景观施工控制线， 然后利用绘制好的轴网实现对风景园林及建筑平面分布位置的精确界定和对应。 通过景观模型， 实现轴网及建筑模型的无缝整合。 此外， 在BIM技术的支撑下， 工程还可以明确了大坐标及坐标之间对应关系， 对广场和道路的比例及方向进行了具体的界定。 在图纸设计中， 竖向设计结合高程和相对高程的显示情况对施工活动进行控制。

2.5 质量控制

和传统的建筑工程相比， BIM技术在风景园林中的应用同样可以具备类似土建、 市政、 机械等的数据信息。 BIM技术的模型数据信息可以帮助风景园林工程进行工序控制和质量管理。

在园林工程中， 最主要的工程材料就是绿植和路面铺装材料。 因为风景园林的自然属性， 铺装材料一般采用石材， 石材施工时常因为施工人员对于规范的不了解或操作误差， 导致质量不达标。 为此， BIM技术在施工阶段， 可以使用Revit对铺装工程进行操作，获得材料的尺寸参数信息， 将此信息收集整理， 交由建材厂进行预制加工， 减少现场操作的工序比例， 既可以保证施工的质量， 还能提高效率。 而绿植的排布位置、 种植数量、 绿植移栽的土方工程量等数据也可以在BIM中进行计算， 使得成本控制和工期管理更有依据。

3 结语

相较于传统的CAD绘图方法， BIM技术最大的区别在于， 他不只是一个辅助设计规划的方法， 而是对整个工程全过程模式的一种变革， 除了设计展示等，工程建设管理、 造价预算结算等， 都可以起到作用，对比百花齐放的房建工程的BIM技术来说， 风景园林工程的BIM技术只能算刚起步， 上文中也只是结合BIM技术在其他方面的应用对部分例子进行了阐述，其在风景园林方面的应用和普及还有很长的路要走，但作为工程建设中的主流应用方法， BIM技术在风景园林方面的发展也有着无限可能， 绿色协调可持续的发展理念和人们对于美好生活的日益向往也给这项技术的发展提供了广阔空间， 相信通过我们的努力，BIM技术在风景园林工程的应用必将做大做强。