BIM建模在园林景观道路设计中的应用

张艺栋

（上海园林（集团）有限公司，上海 200335）

0 引言

在如今的园林景观工程中，建模已经成为设计过程中必不可少的一个环节。BIM技术可以让我们通过模型就可以直观的了解到整个项目，我们可以提前看到项目建成后是什么样子的。它具有便捷性、直观性、有效性等优势。虽然BIM技术如今大多数还是应用在建筑工程以及市政道桥工程上面，园林景观工程运用相对较少，但是园林景观行业也在对BIM技术进行初步应用和探索。我认为BIM技术将会是园林景观工程今后发展的一个大方向，我们可以通过三维可视化、数据的信息化处理，来使得园林景观工程更加高效、便捷。

1 BIM技术的五大特点

1.1 三维可视化

三维可视化，所见即所得。我们可以利用BIM技术，将二维图纸通过建模的形式转化为三维空间，使其更加具象化，立体化的展示设计思想。通过BIM技术，用三维模型的方式对楼台亭阁、道路、景观构件、小品雕塑等等进行直观的分析，对整体的空间进行可视化研究。施工单位的工作人员也可以结合BIM技术，准确、直接了解到设计师的想法，有效提高施工活动的准确性。

1.2 可协调性

即通过搭建可视化平台的模式，让项目建设的各个参与方，都能够直观地观察项目进度，了解项目整体建设思路，并随时沟通，对提高建设效率，保证项目正常开展具有重要意义。通过利用BIM技术，在项目的初期，我们让设计团队、施工单位、运营部门和业主等各方面人员一起参与进来，加强各参与方的信息沟通和共享，分析彼此之间的意见，使设计方案协调性得到保证。通过模拟效果，找出其中可能存在的问题和隐患，制定相应的解决方案，这样不仅有效减少了建设成本，同时也提升了工程的质量和效率[1]。

1.3 可出图性

传统的设计，我们需要通过设计人员来绘制施工图纸，这样不仅浪费时间成本，还可能在图纸中有隐藏的错误或纰漏。我们利用BIM技术通过对建筑、道路、桥梁、景观构建、雕塑小品等进行建模，协调、模拟、优化以后，可以直接通过电脑就能绘制出相对应的施工图纸。这样不仅有效减少了设计人员的时间成本，同时也提升了工程的质量和效率。

1.4 参数化

参数化BIM模型的建立可以通过改变模型的参数值来实现对新模型的重构和分析。BIM模型中，主要以构件形式为主要图元，此类构件之间的结构是不同的，需要通过及时有效地调整参数，不仅可以节省时间成本，还能了解到构件的全部信息内容。

2 BIM技术在园林道路工程设计中的应用

BIM技术如何在园林道路工程中进行应用，我们以上海孙中山纪念故居改造项目为例。本案例有两种形式：①孙中山故居主干道为旧道路，需要拆除改造；②设计新的园林道路，分为鹅软石步道和景观汀步。由于该案例为改造项目，那我们从设计之初就要考虑到施工，考虑到道路与周边环境的衔接问题。利用BIM的建模技术和三维可视化的特点能够更加有利于设计人员以及施工人员直观地了解道路的做法，与周边道路的衔接等问题。

2.1 项目概况

上海孙中山纪念馆设计范围包括入口大道景观，纪念馆后花园，办公楼后花园。入口大道为主要道路改造，总长约107m，宽约12m。其中机动车道宽7m，两侧人行道各宽2.5m。

2.2 分析环境，建立模型

2.2.1场地及道路性能模拟分析

通过专业BIM设计分析软件，对所要创建的园林道路项目进行模型的建立分析，如道路选型、路径、坡度、转弯等参数进行模拟设计。

2.2.2利用数字化分析道路及周边环境

借助BIM技术及对应分析软件，对复杂的道路小品、道路走线、坡度、转角等进行数字化的建模设计，并通过设定的参数合理调整道路结构，如曲面甚至异形模型结构的建模，选取Revit建模更直观准确。

本项目的入口环岛道路的设计过程中，既要保持整体风貌，又要适当增加游客的休憩点，借助BIM模型，形成一个立体三维式的实景图，同时要对园林道路景观进行合理设计。

2.2.3建立道路模型

首先我们要对周边的环境有一个初步的了解与认识，对原道路有一定的了解，明确道路哪部分可以不必拆除继续使用。首先我们要确定道路的类型，道路的厚度为多少合适，道路使用哪种材质等。此次改造一共涉及四种类型的道路：

（1）红色烧结砖车行道

第一种是入口大道车行道的改造，车行道原来采用红色烧结砖铺装，现状砖块有局部破损，需要进行修复重新进行铺装。由于车行道与人行道相连，其中一部分区域被用做为临时停车区域，而车行道两侧坡度较低，会影响停车体验，所以需要对两侧进行适度抬高且满足排水功能。为了保证满足排水功能，在提升整体风貌的基础上，车行道的改造选择使用BIM软件设计，建立模型推敲。如利用BIM模型，如何实现人行道、车行道衔接位置处的坡度设计，选取合理的放坡模式。

依据BIM设计成果，设计了两种方案，即单坡，侧面结构位置会存在一个小坎，这样导致在行车过程中会有一个凸出结构（俗称小咯噔）；第二种设计方案为双向坡度，即行车道与人行道之间能够平滑接入，但是由于存在鼓包边界，导致整体线性不美观。最后经过对比，业主选取第二种方案，即以实现道路整体使用功能为主，设计后的现状为：红色烧结砖结构，200mm×100mm×60mm厚，并与周边铺装呈现顺接形式（见图1）。

为了保证经设计修正后的人行道排水顺畅，可依据排水坡道的排水井标高重新设计，并适当调整雨水井高程。

（2）黑色花岗岩人行道

第二种道路是与车行道相接的人行道，人行道原来采用了灰色透水砖的铺装形式，与车行道一样，路面存在破损需要修复，重新铺装，铺装材质为花岗岩，并在部分花岗岩上进行刻字，增加道路美感。依据BIM模型，对装饰效果进行模拟，建立人行道模型，拆除现状200mm×100mm×60mm厚的灰色烧结砖和现状30mm厚的1:3水泥砂浆粘结层，并对停车区域的人行道垫层进行重新铺设设计，新贴600mm×100mm×30mm厚的珍珠黑花岗岩火烧面；由BIM模型分析可看出，人行道改造后，各个部分由下及上分别为：100mm厚现状混凝土垫层、现状30mm厚1:3水泥砂浆粘结层、新做60mm厚1:3水泥砂浆粘结层、600mm×100mm×30mm厚的珍珠黑花岗岩火烧面。侧石设计为600mm×250mm×120mm预制混凝土结构（见图1）。

结合路面铺装的原材料，在设计、采购环节与业主方沟通至关重要。结合业主观看BIM设计成果后，临时提出选用进口珍珠岩花岗岩，但是之前选定的材料都已发货，为了降低成本，节省造价，只好选择使用现场遗留的黑色石板材料，并将其围着墙体结构做了一圈，实现节省材料的作用。

另外，对部分兼具停车功能区域的人行道的混凝土垫层及碎石垫层进行重新铺设。一开始，BIM建模设计时，底板铺装属性中是碎石垫层，但是由于后期施工开挖，将透水砖体结构敲掉，发现垫层施工过早，导致乔木已经扎根生长，因此，为了保护停车区域的垫层结构，直接在现有的垫层结构上部铺设了新的石材。

（3）鹅软石步道

第三种道路是新建道路，在后花园中增加水洗石人行步道。水洗石道路具有耐久，防滑易渗水，绿色环保等特点，在庭院景观中水洗石道路相较其他铺砖道路更加美观，富有趣味性。石步道关键的设计主要是排水，通过建立BIM设计模型进行推敲，得出设计为单坡排水，排水井设计在道路的内侧位置，保证道路景观的整体性（见图2）。

（4）花岗岩汀步

第四种道路是新建景观汀步，采用的是花岗岩材料。此设计环节中所使用的异形切割石板是在建立BIM模型后，合理控制尺寸，并交由石材厂家进行加工切割作业；其次，由于卵圆形铺装所用到的石材高低不平，且道路的地形结构也是高低不平的，为了协调两者的高差，保证铺装后地面的平整度，使用BIM模型，及时合理地调整高程，并将对应的高程进行标注，让施工技术人员参考。

3 结语

综上所述，BIM技术能够较好地、有效地服务于园林景观道路设计。作为工业化和信息化的重要工具，技术将不再局限于建筑、道桥。虽然目前在园林道路工程和园林工程行业推广BIM技术还存在很多问题，但最终必将给园林道路工程和园林工程行业带来巨大的发展。只有真正的应用好BIM技术，了解其本身的设计理念和使用方法才能更好地将其用在园林道路工程、园林工程行业建设中，并且极力避免在建设过程中会存在的问题和风险，帮助园林工程建设更好的发展[2]。