BIM在城市规划建设中的应用

李永飞 朱洪涛

摘要： 城市规划是城市建设的首要和关键内容，对于城市建设特点和城市未来发展起着重要作用。我国城镇化发展速率已从20多年前的17.92%上升到现在的54.77%，在城市快速发展之下，已从简单的城市规划建设信息技术CAD+GIS发展到三维及以上等信息模型，随之逐渐引入BIM技术。本文从规划、建设、施工等角度介绍了BIM技术在城市规划中的应用。

Abstract： Urban planning is the first and key content of urban construction， and plays an important role in the characteristics of urban construction and the future development of the city. The rate of urbanization in China has been from17.9% 20years ago to the present 54.77%. Under the rapid development of the city， it has developed from the simple urban planning and construction information technology CAD+GIS to three-dimensional and more information model， and then gradually introduces BIM technology. This paper introduces the application of BIM technology in urban planning from the views of planning， construction and so on.

关键词： 工程管理；BIM；城市规划

Key words： project management；BIM；urban planning

中图分类号：TU984；P208 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）03-0125-03

0 引言

世界各国在经济体制和经济发展水平虽局部有所不同，但基本内容大致是相同的，在城市规划中满足社会经济的发展以及生态保护的需求是规划建设的前提。此外，由于各个城市的不同情况，各方面的需求也就不一样，便将我国城市规划分为总体规划与详细规划。根据我国城市规划信息来看，国内的相关部门已引入了地理信息系统（GIS）、计算机辅助设计（CAD）、全球定位系统（GPS）等信息化技术。但是在城市规划中应用最频繁的是“3S”技术：GIS（地理信息系统）、RS（遥感）、GPS（全球定位系统）。

然而，随着科学技术的进步，BIM（Building Information Modeling）对于在建筑信息技术行业的专业人士来说已不再陌生，它将成为当今社会的一种新的发展趋势。在城市规划设计中BIM技术可以提高企业的项目管理工作效率，也将改变项目的参与方的合作方式，对于施工企业可以模拟实际施工过程，以便于早期发现施工过程中存在的问题及隐患，从而提前处理并指导后期的施工过程。正如何关培主编的《BIM总论》中提到：如果将BIM引入到城市规划三维平台中，将可以完全实现目前三维仿真系统无法实现的BIM多维度的应用，特别是城市规划方案的性能分析，这可以解决传统城市规划编制和管理方法无法量化，这对于城市规划信息化无疑是一件很有意义的事情[1]。

1 BIM在城市规划建设中的应用

BIM在城市规划建设中主要运用在建筑的信息模型中，但是信息模型需要与管理系统相结合，目前在城市规划信息领域主要是以CAD和GIS作为主要平台。在城市规划的不同层次上可以决定不同的BIM模型结构，BIM作为应用层，需要提取GIS的数据相对应地导在三维的BIM模型上，在这样二维和三维的方向上既能发挥GIS平台管理的优势也发挥了BIM数据的整合优势。

此外，BIM技术在幕墙行业也占据了非常大的优势，但是目前在我国建筑规划中却处于起步阶段。BIM为幕墙行业提供了方便的可视化功能，可以反应出建筑物构件之间的互动性，大多用于边角、梁底、交界处的地方。在项目的各个阶段可在视化状态下进行施工，不仅提高了建筑水平，还减少了由于失误而带来的经济损失，以后BIM在幕墙行业一定会有突破性的飞跃发展。基于BIM技术的模型化设计交付，可以避免从二维设计图纸到三维加工模型转换环节出现的信息损失，精确地把幕墙设计数据传递到数控机床，直接用于幕墙构件加工[2]。

2 BIM在城市规划建筑业的优势及作用

BIM是一种智能化的信息模型，在规划、设计、管理、施工的方面起了很大的作用。在大的方向上所属上文中提到的可以提高建筑业的水平以及减少失误而产生的经济损失，更能保证项目的按时建成；在设计图纸的时候方便在招标以前修改好；可以模拟施工方案，便于提高施工水平与速度以及可以在施工之前查出不合理或不可行的施工方案。也可以对施工计划进行动态管理，在不同阶段进行项目的可视化分析。

在施工进度模拟中，通过Navisworks进行3D、4D、5D的模拟，在4D模拟中体现了在施工周期中不同时间的进度情况；在5D的模拟过程中能在不同进度情况下用最真实的成本计算。对于建筑主体，可以做到全参数化的设计，便于提高效益、节约时间与成本。

3 应用案例

该项目——云南省第一人名医院住院综合楼项目，位于云南省昆明市金碧路中段位置，总建筑面积为87042.9平方米，是云南省最大的单体医疗建筑。该项目主要包括了住院部、手术部、设备用房、配液中心，一层是大厅，二层是ICU病房，三层是手术区附加一个设备层，四层以上是属于各科的病房；地下一共有三层属于一等医疗救护工程，一层为供应中心，二层和三层为停车场。该项目涉及到了多种专业的协同及结构功能比较复杂，以便提高施工质量效益，基于考虑到这些方面昆明设计院决定适合采用BIM技术。

首先是用Revit Architecture、Revit Structure、Revit MEP建建筑各结构的模型，包括了水电暖等方面。因为用Revit建立模型，信息数据更全面精确广泛，有助于更深一层次的进行各阶段施工分析。再次利用AutoCAD Civil 3D，将Revit Architecture的信息建筑模型导入AutoCAD Civil 3D，再用提供的公用设施点、房顶区域等信息在Revit Structure软件中设计相应的交通结构，将模型发到Google Earth地图网址，可以在真实的环境下了解项目，使用Autodesk 3ds Max让模型生成很好的效果图，通过Autodesk Navisworks对Civil 3D模型进行辨别仿真，更能直观地展现该项目的效果图，如图1。

再一次将模型通过DWF格式导入Autodesk Navisworks，对BIM模型的结构构件、设备信息进行分析检查，这样可以提高施工质量以及更好地节约资源、更好地保证施工的进度。如图2。

基于对处理设备管线上的考虑，在ICU、手术区二次装修阶段上也再次地使用了BIM技术。ICU位于新建住院综合楼二楼，设置3间单人病房、1间负压病房、1间双人病房、1间四人病房、ICU大厅设开放式病床10张，共20张病床。如图3。

同层设置ICU卫生通过及医护办公区。在BIM技术的介入过程中针对Revit功能快速得到房间面积、体积、标高等数据提高了各参与方的技术交流，避免了二维图纸表达的不全面。使设计师通过了空间模型对比与概念设计相结合的原则，以此为设计交流提供了更直观的交流平台，信息技术化的发展不仅给设计带来了新的设计和新的工具，同时也提供了新的分析方法。在建筑行业中“高标准、高质量”目标前提下追求的是低碳、可持续设计，对于该项目特点和建筑业的目标来说，BIM的介入正好是完善地解决了这一问题，最后该项目在各单位各技术人员的刻苦努力认真，详细的分析下设计、施工得到了广大市民的好评。

4 小结

在我国城市规划建设中三维技术基本上已普及，并且逐步地走向了成熟化阶段，也在三维的基础上引入了BIM技术，应用BIM技术于建设项目还属于新的研究方向，从理论上来讲BIM可以实现对传统建筑行业的变革，促使建筑业从设计到施工到运维各个方面都发生了变化。但是由于BIM技术还处于初级阶段，各方面均不成熟还未能普及，因此，还需要更进一步的探索。总之，BIM技术应用于建筑业以及包括城市规划建设中将是一个必然发展的趋势，相信随着BIM技术的不断发展和完善，必将成为建筑业及城市规划中跨入新时代的关键技术。

参考文献：

[1]何关培，BIM总论[M].中国建筑工业出版社，2011.

[2]中国BIM门户网.BIM技术在幕墙行业的新变革，2016.

[3]图1引用自.中国BIM论坛.云南省第一人民医院BIM案例.2014.

[4]图2引用自.中国BIM论坛.云南省第一人民医院BIM案例.2014.

[5]图3作者自画.