道路工程設(shè)計發(fā)展與BIM技術(shù)應(yīng)用
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摘要:道路工程在全壽命周期內(nèi)運用建筑信息模型技術(shù)，越來越受到青睞。論述了道路工程發(fā)展的各個階段，介紹了bim技術(shù)在控制道路工程質(zhì)量、成本、進度和安全等方面的優(yōu)勢，指出以BIM技術(shù)服務(wù)道路工程建設(shè)是一種可行的方法。
關(guān)鍵詞:道路工程，生產(chǎn)力，生產(chǎn)關(guān)系，BIM
1背景
道路在滿足通行的基本功能基礎(chǔ)上，隨著社會發(fā)展、科學(xué)技術(shù)進步，承載了越來越多的功能。城市道路的地下天然氣管道、給水管道、排水管道伴行;公路以人為本服務(wù)功能更加突出，休息區(qū)、服務(wù)區(qū)、觀景臺的設(shè)置在長途公路中越來越完善。道路承載的內(nèi)涵，有交通運輸、環(huán)境保護、經(jīng)濟帶動、科學(xué)技術(shù)傳遞、人文思想傳播等等［1］。縱觀道路建設(shè)發(fā)展史，筑路材料從早期的砂石、木材等自然界存在的天然物資到現(xiàn)在的瀝青混凝土、鋼材等加工材料，勘察設(shè)計手段從早期的經(jīng)驗傳授到儀器勘探、精密測量，繪圖工具從手工繪圖到計算機輔助繪圖，建設(shè)施工手段從早期的人力畜力施工到大量采用機械施工，都是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定水平的必然結(jié)果。從最早的只能通行的路到能走車，再到要求安全經(jīng)濟美觀，是適應(yīng)社會經(jīng)濟發(fā)展的需要的。生產(chǎn)力提高了，生產(chǎn)者的勞動技能，勞動對象，勞動工具都隨著生產(chǎn)力的發(fā)展而不斷更新。從僅靠經(jīng)驗指導(dǎo)、手工制圖，到計算機輔助繪圖，都是適應(yīng)當(dāng)時的生產(chǎn)力發(fā)展水平和社會經(jīng)濟需要的?？萍及l(fā)展帶來的技術(shù)變革，可視化與量化分析，內(nèi)業(yè)工作模式升級，實景建模，提前量化工程實體，構(gòu)思、計算，設(shè)計繪圖?，F(xiàn)在的BIM平臺，同樣也是生產(chǎn)力發(fā)展到一定程度的必然產(chǎn)物，是適應(yīng)當(dāng)前經(jīng)濟發(fā)展水平的必然需要。
2發(fā)展
道路工程涉及的專業(yè)繁多，形成了各專業(yè)間分工合作及互相協(xié)調(diào)的特點，幾十年來沒有因為計算工具的發(fā)展和應(yīng)用軟件升級而改變;現(xiàn)在特有的道路工程管理方式也將會因為BIM方式的積極采用而發(fā)生變化。將個人完成任務(wù)與信息模型技術(shù)結(jié)合，設(shè)立任務(wù)信息模型，現(xiàn)有的技術(shù)人員轉(zhuǎn)型至BIM團隊［2］?，F(xiàn)今，道路工程建設(shè)各階段的專業(yè)應(yīng)用軟件基礎(chǔ)很好，在已有的專業(yè)功能、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范集成、軟件架構(gòu)以及操作習(xí)慣上，進行BIM能力改造提升，形成任務(wù)信息模型應(yīng)用軟件。工程建設(shè)數(shù)字計算及計算機應(yīng)用技術(shù)發(fā)展可分為三個歷程，即人工時代、鍵盤時代和集成時代。在人工時代，從算盤、計算尺到計算器，依靠計算工具幫助工程技術(shù)人員提高工作質(zhì)量與效率;在鍵盤時代，從計算機輔助繪圖、計算機輔助設(shè)計到三維數(shù)字軟件，依靠人的思維固化于計算機中的軟件幫助工程技術(shù)人員提高工作質(zhì)量與效率;目前我們將在計算機科學(xué)技術(shù)不斷提升的同時，利用BIM理念、軟件平臺，集合道路工程建設(shè)各階段工程技術(shù)人員的任務(wù)分工，提高工作質(zhì)量與效率，努力實現(xiàn)集成時代。BIM平臺作為一種生產(chǎn)工具、勞動資料，服務(wù)并促進生產(chǎn)力的發(fā)展。生產(chǎn)工具從側(cè)面反映生產(chǎn)力水平。勞動資料作為構(gòu)成生產(chǎn)力的基本要素，是社會發(fā)展的內(nèi)在動力基礎(chǔ)。建筑信息模型(BuildingInformationModeling)或者建筑信息管理(BuildingInformationManagement)是以建筑工程項目的各項相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，建立起三維的建筑模型，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。它具有信息完備性、信息關(guān)聯(lián)性、信息一致性、可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性八大特點。將建設(shè)單位、設(shè)計單位、施工單位、監(jiān)理單位等項目參與方在同一平臺上，共享同一建筑信息模型。利于項目可視化、精細(xì)化建造［2］。在建設(shè)工程及設(shè)施全生命期內(nèi)，對其物理和功能特性進行數(shù)字化表達(dá)，并依此設(shè)計、施工、運營的過程和結(jié)果的總稱?？蓜澐譃椴邉澟c規(guī)劃、勘察與設(shè)計、施工與監(jiān)理、運行與維護、改造與拆除五個階段［2］。
3BIM的優(yōu)勢
與現(xiàn)在廣泛使用的繪圖方式相比，BIM具備的方式方法優(yōu)勢更明顯。信息模型中包含多種數(shù)字形式，道路工程建設(shè)者可以從這個建筑信息模型中提取需要的數(shù)據(jù)，既可指導(dǎo)技術(shù)工作開展又能將相應(yīng)工作的信息反饋到模型中，這種機制能在最大范圍內(nèi)實現(xiàn)資源合理運用［3］。BIM技術(shù)主旨是在工程設(shè)計建造管理維護全壽命周期使用的工具，基于參數(shù)、特性等屬性整合成初始模型，在道路工程全壽命周期過程中進行運算、模擬和完善，使工程技術(shù)人員對各種信息作出合理的理解和應(yīng)對，為參建各方提供協(xié)同工作的平臺和數(shù)據(jù)，在控制質(zhì)量、成本、進度和安全等方面提供新的方法。
作者：張維建 夏姍姍 單位：國家林業(yè)局昆明勘察設(shè)計院
