BI M技术在大型市政工程景观项目中的应用

安海娜，张泽林，任思润，赵文钰

（中国市政工程西北设计研究院有限公司，兰州 730030）

1 引言

随着信息化工程技术的迭代更新，BIM 技术可以有效传递项目设计、施工阶段的模型数据信息[1]，从前期规划到后期运维管理，各个环节都可随时调用数据，实现工程全生命周期应用[2]，因此，引入BIM 技术成为市政工程景观设计必然的发展道路，基于模型便于各专业协同设计，减少正向设计过程中各类碰撞，规避后期项目施工问题，从而促进项目的精细化、合理化管理。

2 项目概况

世纪大道道路景观是西咸新区目前在建体量较大的民生工程，项目西起沣河，东至沣泾大道，道路红线宽80 m，道路全长4.3 km。 分隔带绿化面积为48 566 m2，包括人行道、机非分隔带、主辅分隔带以及中央分隔带在内的七条分车绿化带（见图1）；街头公园绿化面积为33 714 m2。

图1 道路横断面图

3 BI M应用策划

3.1 前期资料整合

项目前期景观设计师需要对世纪大道进行实地勘察及调研，梳理主要影响要素，明确景观BIM 应用重难点，收集数据资料包括历史人文、区域规划、城市肌理、地形、现状乔木、行人和行车路线、周边建筑、综合管廊、地下管线等。 通过数字信息仿真模拟的方式生成三维模型，对所需数据进行管理，同时便于后期与景观模型进行整合，优化提升方案设计。

3.2 BI M应用重难点

3.2.1 项目建设要求标准高

世纪大道是连接大西安新中心和能源金贸区的重要交通轴线，作为园区BIM 应用示范项目，需高标准、高质量来推进市政基础设施的建设，从设计、施工、运维等阶段都应采用BIM 技术，因此，设计阶段就需开始统筹考虑数据的传递性，全面实现数字化设计、施工与智慧运维，这对后期项目的实施提出了挑战。

3.2.2 项目协同设计难度大

世纪大道提升改造工程属于大型综合市政项目， 涉及专业繁多，包括地铁、过街通道、综合管廊等8 类市政管线，地下空间纵横交错，受管廊、地下管线覆土深度的影响，局部区域景观方案需做适当调整，景观设计师要多方配合，设计协同增加了项目协调的难度。

3.2.3 景观BIM 模型创建难

世纪大道景观工程景观小品种类繁多，造型复杂，项目工作人员需要对大量园林要素进行BIM 模型创建，同时由于园林施工需要，对模型的细节要求较高。 此外，本项目共计植物数量近5 000 株，植物种类繁多、数量巨大，要精准种植在世纪大道各片区当中， 后期放置植物构件工作量较大， 这为BIM工作人员带来了一定的挑战[3]。

3.2.4 碰撞检查要求高

在创建道路景观BIM 模型时，首先要检查专业内是否出现碰撞情况，世纪大道全长4.3 km，植物种类繁多、工程体量大，植株规格的选择、种植间距的把控是出现专业内部碰撞的主要因素。 除此以外，还要做好景观模型与各类管线、构筑物的碰撞检查，避免出现植物遮挡道路指示牌等问题。

3.2.5 可视化展示水平强

世纪大道未来将打造成大西安新现代化中心中央商务区（CBD）和国际高端社区，建成后的效果将影响区域发展，因此，本项目对整体城市风貌的展现提出了更高的要求。 植被作为景观的重要组成部分，需着重进行布置，植物模型应选择冠形优美、枝叶繁茂的构件，色彩搭配上要注重四季色调的变化，整体植物布置形式应富有节奏与韵律，打造高端的道路景观空间。

3.3 BI M实施标准

市政工程景观项目实施过程中需要对BIM 技术应用进行系统性规范， 设计团队打造了一套适合于市政综合类项目的BIM 设计标准控制体系，包括了实施策划、设计标准、交付标准等，内容涵盖了BIM 设计与应用的技术参数、建模深度、建模规范、应用流程、协同工作机制、交付标准等，为项目BIM设计应用提供技术支撑，确保景观设计的科学性和合理性。

4 BI M模型创建及应用方法

4.1 BI M建模

4.1.1 倾斜摄影+实景模型

采用无人机倾斜摄影技术，从多个角度采集影像，本次世纪大道共飞行17 个架次，航高120 m，构建全域实景模型，基于实景模型进行地形数据提取，算量统计，虚拟踏勘，植被统计等应用（见图2），设计人员随时查看现状三维地形场景，精确掌握全局设计条件[4]。

图2 世纪大道实景模型

4.1.2 景观小品建模

作为大型综合性市政项目，建模要素复杂，世纪大道景观工程涵盖了微地形、铺装、景观小品（景墙、雕塑）、服务设施（座椅、栏杆扶手、灯具、指示牌和垃圾桶）、植物以及园林内部的各类管线等元素。 采用编程对景观小品进行建模，通过调节参数和改变各元素间的关系进一步构思小品的形态与结构，易于后期修改，大幅提升工作效率。

4.1.3 植物建模

世纪大道景观工程植物品种繁多，为快速放置植物模型，植物构件的创建与编码的赋予是本项目的重点与难点。 结合项目需求，根据形态、季节、花期、色彩定制一批常用植物模型，植物构件包含的属性信息主要有相对位置、绝对坐标、构件名称、高度、蓬径、胸径、分支点、土球大小等（见图3）。

图3 植物模型库的建立

4.2 BI M应用

4.2.1 工程量统计

世纪大道全长4.3 km，通过建立的三维景观模型进行植物、园路、小品等的统计，得出绿化所需乔木、灌木球共计5 457 株，绿篱、地被及花卉面积共计82 280 m2。 应用Bentley 软件进行工程量计算能有效提高统计的精度及效率， 对于减轻设计人员的工作量和提高概预算质量具有重要的意义。

4.2.2 碰撞检查

市政工程类项目涉及专业众多，将景观、管廊、管线、道路等模型整合进行统筹分析， 检查景观BIM 模型与现状管网、其他专业模型否存在冲突碰撞，自动生成冲突报告，根据反馈结果进一步优化景观模型，促使景观方案排布更完善，保证项目质量。

4.2.3 三维数字成果表达

基于三维数字模型可视化，可快速实现设计的三维数字成果表达，各构件的参数信息通过模型进行反馈，能够使项目各参与方清晰、便捷、全面地分析与理解方案，同时满足用户从宏观到微观、多层次地查看场地空间信息的需求，实现图层管理、属性查询、距离测量、漫游飞行、视频制作、渲染场景的功能，设置鸟瞰、人行、车行不同视角的路径全方位展示方案，便于不同阶段的项目展示汇报，提升汇报展示资料制作的效率和质量。

4.2.4 三维技术交底

以往通常采用现场图纸交底的方式进行，设计、施工人员需及时沟通方案，工作量大且出错率高，世纪大道景观工程进行1∶1 三维建模，各类构件附带参数属性信息，设计人员通过模型对各开放空间、景观小品进行详细展示，标记出重点注意事项，现场工人可按此施工，提高近50%的沟通效率。 利用可视化三维技术交底， 增强技术人员对施工重难点的理解和记忆，使现场管理更合理、高效。

4.2.5 可视化校审

在二维校审基础上增加三维可视化校审方式， 并与协同设计平台相融合，使三维模型在信息化、可视化中实现共享，保证了校审工作与设计校正工作的协同进行， 尽可能发现并解决项目推进过程中的“错、漏、碰、缺”问题，优化校审流程，提高设计质量。

5 结语

世纪大道景观工程作为多元化的城市公共空间项目，涉及专业众多，工程体量大，结合工程实例与特征，充分发挥了BIM 正向设计的作用，总结了BIM 技术在大型市政工程景观项目中的创新应用，研发了适合于市政综合类项目的BIM 设计标准控制体系，促进项目各参建方、各专业人员间的协同工作，极大地提高了工作效率，对其他大型市政工程景观类项目具有较强的借鉴意义。

近年来，互联网、物联网等新兴技术蓬勃发展，随着全行业信息化水平不断向前发展，城市管理精细化、智能化的需求日益凸显，信息化是景观发展的必经之路。BIM 技术将推动景观生产方式的重大变革，然而目前BIM 技术尚未在景观领域展开广泛应用。 提高设计师的专业技能，制定行业标准规范，搭建跨学科、跨领域的BIM 协同平台是大势所趋，也是实现项目全过程维护、管理、运营的重要途径。