BIM技术应用 绘就未来生活蓝图

以现代三维建模技术取代二维图纸设计，让公路交通路面、桥体内部环境直接呈现，免去了工人现场识图的麻烦，而由计算机直接读图。在不久前召开的陕西省勘察设计协会新技术交流应用大会上发布了一款CNCCBIM  OpenRoads软件，该软件基于BIM（建筑信息化模型）技术，将专业晦涩的符号图纸变为形象生动的三维图形，让路、桥的设计进入了3D计算机读图时代。

最直观的特点 在于三维可视化

BIM是建筑信息化模型，英文全称是Building Information Modeling，是一个完备的信息模型，能够将工程项目在全生命周期中各个不同阶段的工程信息、过程和资源集成在一个模型中，方便地被工程各参与方使用。通过三维数字技术模拟建筑物所具有的真实信息，为工程设计和施工提供相互协调、内部一致的信息模型，使该模型达到设计施工的一体化，各专业协同工作，从而降低了工程生产成本，保障工程按时按质完成。

BIM最直观的特点在于三维可视化，利用BIM的三维技术在前期可以进行碰撞检查，优化工程设计，减少在建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性。BIM的出现可以让相关管理人员快速准确地获得工程基础数据，为施工企业制定精确人材计划提供有效支撑，大大减少了资源、物流和仓储环节的浪费，为实现限额领料、消耗控制提供技术支撑。

三维可视化功能再加上时间维度，可以进行虚拟施工。随时随地直观快速地将施工计划与实际进展进行对比，同时进行有效协同，施工方、监理方甚至非工程行业出身的业主领导都对工程项目的各种问题和情况了如指掌。这样通过BIM技术结合施工方案、施工模拟和现场视频监测，大大减少建筑质量问题、安全问题，减少返工和整改。

二维平面图纸施工中出现的问题

“过去我们的道路交通设计主要是利用二维图纸，效果图是很抽象的，很多东西无法直观呈现。比如，设计图上有个路灯，就要用路灯符号代替。这种设计外行人根本看不懂，有时就连施工人员都看不明白，这样在实际施工中就可能产生偏差。”中交第一公路勘察设计研究院有限公司BIM技术研发与应用中心技术应用部部长强奔介绍，在二维图纸中设置两个构造物的位置，在实际施工过程中会出现问题。如果按照设计来看，其中一个会被遮挡，比如设置一个交通牌，车辆行驶过来时视线可能会被其中一个构造物（高架桥或其他建筑物）遮挡住，从二维设计图上感觉不到设计高度的标准和准确度，都需要施工者现场想象三维立体的场景，反复修改图纸。

此外，二维平面效果图表达的只是一个形状，没有数字化，比如，一张椅子表述出来就仅仅是一个形状，用什么材质做的，尺寸是什么，看不到任何信息。

设计呈3D效果 计算机能自动识别

为了让体量较大的公路、楼房等设计更加精准，更加符合实际，中交第一公路勘察设计研究院有限公司联合美国Bentley软件公司，共同开发了CNCCBIM  OpenRoads软件，这款软件能够使路、桥等大型建筑的设计呈现3D效果，并且能够实现计算机自动读图，包括设计物体的种类、材质都可以自动识别，而不需要现场人为地去辨别图纸上的设计。“通过BIM的方式设计出来的就是实际的样子，所见即所得，有真实的模型，信息也很清楚。”

二维的设计图纸还需要施工人员现场在脑海中想象出三维的立体画面，并且还要进行适当的计算才能达到与实物接近的效果，尽管如此，由于图纸与现实的偏差还往往会造成设计的浪费。而三维建模能够将事物立体地呈现出来，比如在一栋楼里，这栋楼有很大的体量，其中的钢筋、内部管道、复杂的装潢等等，都需要做图形化的立体处理及渲染处理，让设计出来的物体更加地接近实物。而在之前技术是达不到的。

“这个软件是基于BIM（建筑信息化模型）技术，采用无人机扫描施工区域，构建区域地面的实景模型，具有精度高、现实感强、可测量的特点。”Bentley软件公司软件开发经理赵光辉介绍，通过软件建模，还能够清楚地显示建筑物的内部构造，比如在建筑物上有很多的钢筋，通过该技术设计的模型就能够精确地知道钢筋的排列和走向，得到建筑物内部的数据和情况，并且能够做到对钢筋进行三维碰撞检查，做到更加精准的施工。

城市道路规划建设中，往往会遇到一些不可随意挪移的物体或建筑，通过无人机把城市现有的状态进行扫描并直接生成三维模型，设计道路路线时就能有效规避开这些需要避开的地方，比如古建筑、古树的保护等。

基于BIM技术可进行从设计到施工再到运营贯穿了工程项目的全生命周期的一体化管理。BIM的技术核心是一个由计算机三维模型所形成的数据库，不仅包含了建筑的设计信息，而且可以容纳从设计到建成使用，甚至是使用周期终结的全过程信息。在三维状态下给所设计的物体附上必要的属性，比如道路铺装时具体的施工材料、施工规格及施工造价等，方便今后的管理。如果时间久了哪里的路面破损了，还能根据三维记录查出这条路所使用的材料比例、缺损程度，能够最大化地按照原样复原。

云数据可身临其境 现场指导施工

“从二维图纸到基于BIM技术的模型设计，这是一个跳跃式的创新，突破了很多技术瓶颈。”赵光辉介绍道，由于面对的是公路、桥梁等大体量的建筑，这款软件需要解决大体量的图形化处理和渲染处理的技术瓶颈，这一步的突破是很不容易的。“中交第一公路勘察设计研究院有限公司有着大量的施工经验，他们能够知道我们的技术要应用在哪里。”而且在软件设计之初就融合了云技术，“我们的设计也会面对很多海外国家，如果是在国外的项目，利用我们的三维建模技术进行了设计，然后在国外施工，如果有任何问题，我们都可以不出国门‘现场’指导。”赵光辉说，CNCCBIM  OpenRoads软件通过BIM技术，能够将工程项目在全生命周期中各个不同阶段的工程信息、过程和资源集成在一个模型中，方便地被工程各参与方使用。如果施工中需要指导，只需要一台iPad和打开GPS定位就可以了，通过云技术在iPad中能够根据定位获取对方的施工环境，可以说就跟这边的人到了那边的现场是一样的，能够及时有效地解决问题。

BIM技术可以运用到哪些领域

三维地质模型，基于MicroStation平台研发地质建模工具集，根据勘探的原始钻孔数据、地质剖面图、地质平面图、地形图等数据，快速构建项目区域三维地质模型。地质环境的精准及可视化表达，可以为项目方案的优化提供支撑。

现状地下管线模型，以Subsurface Utilities研发工具集，根据物探资料，精准完整构建地下管线的BIM模型，准确清晰定位管线位置，为项目的管线迁移、管廊方案布设与优化提供支撑。

实景模型，采用无人机倾斜摄影测量技术，大幅提升了实景模型的平面和高程精度，并应用ContextCapture软件构建项目区域地面实景模型，这个模型具备精度高（相当于1：1000地形图的精度），现实感强、可量测的特点，直观反映地物的外观、位置、高度等属性。它可以快速生成任何规模的三维模型，小到几厘米的物体，大到整座城市，可以使用普通数码相机拍摄的照片轻松生成三维模型，并能生成精确的网格模型。可为设计提供有力数据支撑，可有效补充项目的外业数据，提升项目内业质量。