基于BIM 的园林景观设计与施工技术研究与应用

常晓菲，薛晓波

（山西三建集团有限公司，山西 长治 046000）

0 引言

在园林景观项目中融合BIM 技术，能够从可视化视角，全面展现设计方案，给出了方案修正、参数精调的平台。BIM 技术能够自主更新各处的数据，以此显著缩短设计优化的用时，增强各方技术交流的有效性。在项目施工期间，使用BIM 技术模拟工序、施工技术，能够全面获取工艺流程，掌握工期、进度等各类信息，便于管理者及时制定技术决策。

1 工程概况

本项目建筑面积为4456.93m2。除功能设施外，本工程还有景观项目。在景观项目中，设计任务较多，具体包括：路面铺装、园区绿化、照明设计等。园林景观中，绿化覆盖占比最小值为30.56%。在景观设计、技术管理各项工作中，均需使用BIM 技术，以此保证工艺规划的合理性，确定工艺方案的可行性。

2 利用BIM 改进设计方案

2.1 建模

景观项目使用Revit 程序，创建模型，设计人员借此修正设计方案，以此保证各个工艺衔接质量。此项目所在的地理环境欠佳，地形条件一般。在实际设计期间，设计人员需参照地块资料，保证建模质量。在建模后，设计人员可从主体结构视角，开展设计工作。施工使用的各类构件，均可利用Revit 程序，进行编码定义。在实践中，设计者可调整族文件内容，改变构件参数，以此顺应景观项目需求。Revit 程序内未设景观模块，需要设计人员自主创建，新建材料文件，编辑各类材料属性。比如，在创建绿化模型时，设计者在Revit 程序内，添加各类植物模型，以工程经验为视角，明确各类种植的位置，以此保证景观设计效果[1]。

本项目在建立景观模型时，运行CAD 程序内的“提取数据”模块，逐一获取了项目30 余种树木种类，分别设计其坐标参数，以此保证树木方位的确定性。运行Revit 植物数据单元，与本项目树木资料，进行对比分析，更新数据库。借助“Dynamo Palyer”脚本，添加表格的访问方式、编辑各类植物名称，批量处理后，得出植物族。

2.2 图纸分析

使用BIM 程序，创建景观项目精细管理体系，以全新的技术管理视角，分析图纸设计的合理性。平面图纸，无法全面展现建筑的空间位置，极易出现图纸分析不到位的问题。参照此种问题，设计人员可运行BIM 程序，全面对比各类图纸，及时发现图纸设计不足，及时修改设计问题，以此减少后期变更的可能性，有序推进施工活动。

2.3 管线碰撞分析

（1）碰撞检查的操作方法。运行Revit→选择模型文件→打开“协作”页面→页面下方寻找“碰撞检查”。点开“碰撞检查”功能程序后，程序会自主给出一个对话框，设计人员需查看检查内容，做出调整后，开始检查。在管线碰撞检测中，会针对市政、照明、电气、排水等各类线路，进行全面检查，排查管线碰撞问题。当发现管线碰撞问题后，会使用不同颜色进行标记，便于设计人员及时处理。

（2）碰撞检查的任务。①测定建筑、景观之间的碰撞问题。设计者需测定建筑项目高度，分析建筑高度的规范性，检查高度重合情况。②测定管线与景观存在高差、管线交叉等各类设计问题。如果发现有碰撞情况，需适当修正标高。在建筑项目高度不准确时，设计人员需结合实际，改变项目方位，调整项目高度。③检查电气、暖通各类设施，与景观项目之间的碰撞情况。表1为碰撞检查结果。

表1 碰撞检查结果

本项目共发现13 处管线碰撞问题，电线碰撞有7 处，排水管线有6 处碰撞。结合碰撞检查结果，对排水、电力各类线路，进行整改，使其达到景观设计的要求。本项目共发现多处碰撞问题，依照BIM 平台给出的检测结果，进行有效整改。整改完成后，重新检测结果是零碰撞，设计方案可使用。管线优化时，需遵守优化原则。①符合验收要求。深化完成的图纸，应符合国家工程验收的各类要求。②以原图为基础。参照工程图纸设计内容，以初始设计为出发点，保证管线设计符合实际。在优化管线设计时，需进行移位、调整等处理时，需取得建设、监理各个单位的认可，取得设计变更手续后，再进行后续施工。③管线优化时，需预留一定空间，便于安装、运维等处理。设计人员需参照设施、管线的参数、建筑组成等因素，有效调整布线方案，以此减少管线占用的空间，保证布线美观性。

2.4 优化设计

该项目运行BIM 平台，全面模拟各项施工活动，排查碰撞问题。参照碰撞检测结果，进行设计优化，以此增强设计方案的可用性。设计者可采取电子图叠放形式，综合预测机电碰撞问题。测得的检测报告，可供各方参考，保证设计方案的修正质量。运行Civil 3D 平台，针对各类开挖回填位置，给出精确精算结果。针对土方调运路径，给出可行的路线规划，以此保持土方挖填的管控质量，有效控制土方成本。此种操作，是以地勘组织给出的方格网资料为参考，以地形数据为依据，对两份数据进行叠加分析，精确获取场地挖填施工的工程量[2]。本项目进行优化设计后，整体生产能效增长了3 倍，材料生产前期任务量减少了58%，材料支出收益增加了大约26%。

3 利用BIM 技术加强施工技术管理

3.1 施工材料管理

（1）园林景观模型，拥有建筑、机电、管线各类参数。BIM 模型内的各类数据，其参数设计的准确性，直接关乎着景观施工的技术效果。在景观项目中，材料含有铺装类、植物类两种。石材铺装用料，会因为工人测量偏差、操作不当，致使园林项目验收出现偏差，无法达到设计预期，甚至会降低景观功能。BIM 技术进行期间，可运行Revit 程序，合理排布石材位置。以数字化设计视角，进行石材铺装排布设计。结合设计结果，进行石材预制生产，以此保证铺装施工质量。确定的石材类型、数量、尺寸等各类数据，采取BIM 族库形式，明确各类材料的施工位置，以此展现BIM 技术指导铺装施工的积极作用。

（2）园林景观中，植物的选择、植物组合、养护规划，是景观施工的关键点。景观工程中，植物生长具有一定周期性特点。需要设计者了解各类植物的生长特点，给出景观设计。在确定施工技术时，可运行BIM 数据库，导入各类植物的资料。工人可在线查看各类植物信息，给予必要的植物保护。在施工期间，进行技术管理，能够显著增加植物的生存量。配合有效的植物养护工作，能够保持绿植的生命活性，以此减少植物死亡量，控制植物养护成本[3]。

3.2 工程量分析

BIM 平台中，能够自主测量工程实物的类型、数量。使用5D 关联数据程序，能够增加BIM 数据的精确性。BIM 平台会自行统算各个施工项目的工程量，依照景观项目管理需求，自主筛选各类数据，以此显著缩短施工管理时间。运行BIM 数据库，可获取景观施工各个时段的数据资料，从合同约定内容、各项目单价、预期消耗量、施工材料耗量等多个方面，进行施工对比，分析施工盈亏。此种技术功能，能够有效排除景观项目的资金风险。本项目使用ODBC 形式，高效获取BIM 程序内的各类数据。以API 为数据交互桥梁，找出工程量与资金量之间的关系。利用BIM 程序的数据分析技术，给出较为精确的工程量。结合各处的挖土、填土参数分析结果，给出最佳的运土路径，以此提高设计方案的全面性，加强运土成本管控，缩短挖土、填土的工艺时间。

3.3 进度管理

借助BIM 技术，景观项目人员能够快速获取各类数据，以此给出更完整、更精确的资源管理方案，提高资源分配的合理性，减少材耗。①BIM 平台会参照景观项目的实际情况、导入的技术材料，创建项目模型。此模型能够精确划分施工段，减少误工问题，有效控制工期。②景观项目出现进度问题时，主要是进度方案不全面。景观项目含有的工艺类型、技术、工序较少，且景观项目所在位置具有广阔性，极易被忽略。③景观项目，处于园林施工的后阶段，具有工期紧张、不予重视等特点，极易发生施工冲突问题。在BIM 技术的支持下，BIM 平台能够有效关联进度方案、景观模型，以此生成更为全面的进度方案。施工组织可参照模型、进度方案，精细调整工艺方案。借助线上平台，能够有序模拟施工过程，反馈技术问题。在进度管理期间，管理者可从各类构件、各个施工点位，逐一开展技术交底，以此保证技术规范性。

3.4 协同管理

BIM 平台能够依照专业要求，设定各主体之间的约束关系。BIM 平台内的虚拟施工程序，可从立体化视角，客观展现施工进展，便于管理者自行对比技术特点。在BIM 平台中，可进行多方协同，共同讨论技术问题，给出有效的处理方法。各协同主体，会借助WEB、模型等工具，修正景观模型的各项数据。各主体可借助景观模型，动态获取施工信息。在线协同管理形式，能够有效应对设计变更、线下会议存在的不足。在三维可视技术的支持下，BIM 技术表现出较强的信息直观性特点，可用于多方技术交流，以此降耗增效。本项目使用BIM 平台进行场地规划，景观施工区域的西侧有待建市政道路，东侧有挡土墙。针对此问题，利用三维动画形式，模拟各项施工活动，分析大型设备进场、离场的运输路径，判断场地内材料运输、人员活动可能产生的碰撞问题，积极消除不利因素，保证车辆运输、人员活动的有序性[4]。

3.5 模拟施工

本项目使用BIM 平台时，会有效整合进度、计划两个方案。在景观模型内，有效导入园林时空数据，客观展现各类构件、各个位置的动态施工过程。此种模拟施工的功能，可用于技术交底，以此增强技术管理的规范性。现场工人能够准确掌握工程进度，更好地规划施工任务。

3.6 节能技术管理

本项目进行景观施工时，引入了节能技术。对此，需运行BIM 平台，进行技术论证分析。

（1）节能材料。本项目使用了多种节能材料，材料循环使用，减少了材料采买所需的资金。

（2）节能技术。本项目借助节能技术，从节水、节能两类设施视角，进行技术指导，以此控制施工能耗。

（3）主动节能。本项目施工期间，引入了太阳能技术，形成较大规模的用能机制，成功降低了电能用量。太阳能具有循环使用特点，污染性较小。使用主动节能技术，能够有效净化生活污水、雨水，回用于植物浇灌流程，增加景观项目内的水资源循环性。

（4）被动节能。本项目绿化施工任务，前期预计成本约为50.57 万元。融合节能技术后，能够有效控制材料耗量，增加用水循环性，成功减少大约10 万元的资金量。比如，使用滴灌技术，以此减少用水量，提高灌溉效果。在植物移植期间，借助LED 光源，参照植物特性，合理选择移植栽培时间，保证移栽成活性。

4 BIM 技术融合景观项目的收益

本项目使用BIM 技术，进行设计改进、施工管理，尝试建立智慧施工体系，保证进度、资金的管理效果。在实践中，相比预期时间，大大缩短了工期，提早完成景观项目的各类施工任务。表2 为滴灌技术的节水效益分析结果。

表2 滴灌技术的节水效益分析结果

由表2 可知，滴灌节水效果较好，是景观节能技术的重要应用。

表3 为工程效益分析结果。

表3 工程效益

总体来看，本项目使用BIM 技术参与景观设计、施工技术管理后，增加了7.2 万元，节约了87.45 万元，综合计算后节约80 余万元，整体施工效益较好[5]。

5 结语

综上所述，相比二维图，BIM 平台表现出诸多技术优势。在本项目中，借助BIM 技术进行设计分析，有效解决管线碰撞、设计不到位的问题。在景观材料、工程量估算、节能技术选用各个方面，均体现出BIM 技术优势。本项目以BIM 技术为视角，有效增强了前期设计的指导性，合理控制了变更量。在施工技术管理中，BIM技术从节能控耗的角度，建立循环用水机制，加强资金管控，成功缩短了工期，减少了80 余万元的施工支出，促使施工组织获取更多收益空间，有效控制各个施工环节的资金用量。