BIM技術(shù)在城市設(shè)計中的應(yīng)用初探

史 波

（遵義醫(yī)學(xué)院 貴州省遵義市新浦鎮(zhèn) 563006）

前言

在信息技術(shù)迅猛發(fā)展的背景下，建筑行業(yè)呈現(xiàn)出顯著的信息化發(fā)展特征，建筑信息模型（BIM技術(shù)）在建筑行業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，并逐漸擴(kuò)展到城市建設(shè)中?；贐IM理念及BIM技術(shù)的優(yōu)勢，城市設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以實現(xiàn)城市設(shè)計的個性化、信息化、科學(xué)化及合理化發(fā)展，能夠豐富城市設(shè)計的方法與技術(shù)，提高城市設(shè)計方案的合理性，實現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。因此，對于BIM技術(shù)在城市設(shè)計中的應(yīng)用分析是很有必要的。

1 城市設(shè)計及BIM技術(shù)分析

1.1 城市設(shè)計分析

城市設(shè)計又被稱作都市設(shè)計，主要是指將城市作為研究對象開展的設(shè)計工作。和注重數(shù)據(jù)、較為抽象的城市規(guī)劃不同，城市設(shè)計更為注重圖形，具有具體化及圖形化的特征。城市設(shè)計的目標(biāo)在于創(chuàng)造更為良好的生活環(huán)境，提升人們的生活質(zhì)量。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，城市設(shè)計中應(yīng)用了大量的先進(jìn)技術(shù)，如GPS、GIS以及RS等，大大提升了城市設(shè)計的科學(xué)性及合理性。但是在城市居民需求不斷增加的發(fā)展趨勢下，城市設(shè)計中傳統(tǒng)空間分析方法的不足逐漸凸顯出來，設(shè)計人員需要應(yīng)用提高分析及決策水平的空間分析工具，確保城市空間形態(tài)符合可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。BIM技術(shù)就是有效的工具，具備較強(qiáng)的計算能力及表現(xiàn)能力，可以實現(xiàn)城市設(shè)計的可視化，有助于城市設(shè)計的精細(xì)化發(fā)展。

BIM技術(shù)在城市設(shè)計中的應(yīng)用可以實現(xiàn)城市設(shè)計的個性化、合理化、信息化及科學(xué)化發(fā)展。從個性化發(fā)展角度而言，BIM技術(shù)可以將設(shè)計圖紙從二維轉(zhuǎn)變?nèi)S，實現(xiàn)真正的空間設(shè)計，設(shè)計人員可以通過三維模型的構(gòu)建，明確復(fù)雜曲面間的空間定位以及搭接問題；從合理化發(fā)展角度而言，設(shè)計人員可以通過BIM信息模型進(jìn)行城市設(shè)計項目相關(guān)數(shù)據(jù)的計算，從而有針對性地進(jìn)行設(shè)計方案的調(diào)整，確保城市設(shè)計方案的合理性；從信息化發(fā)展角度而言，BIM技術(shù)可以支持多樣化的數(shù)據(jù)表達(dá)及信息傳輸，實現(xiàn)了城市設(shè)計項目相關(guān)信息的共享，有助于城市設(shè)計的信息化發(fā)展；從科學(xué)化發(fā)展角度而言，BIM技術(shù)可以與GIS系統(tǒng)、GPS系統(tǒng)等技術(shù)進(jìn)行配合應(yīng)用，采集城市氣象數(shù)據(jù)以及城市GIS數(shù)據(jù)，為城市設(shè)計提供可靠的參考資料，可以提升城市設(shè)計方案的科學(xué)性。

1.2 BIM技術(shù)分析

BIM技術(shù)可以實現(xiàn)二維到三維及多維的發(fā)展，在設(shè)計規(guī)劃及表現(xiàn)能力方面具有顯著的優(yōu)勢。在Navisworks、Bezier以及B-Spline等功能的支持下，BIM技術(shù)可以構(gòu)建傳統(tǒng)設(shè)計方法難以呈現(xiàn)的異性建筑形態(tài)，有助于建筑及城市設(shè)計的個性化發(fā)展。與此同時，BIM技術(shù)在城市設(shè)計中具備一定的過程維度及價值維度，提升了城市設(shè)計水平。就過程維度而言，在各個行業(yè)注重全生命周期的背景下，BIM技術(shù)的信息交換功能，可以實現(xiàn)信息共享，有助于城市設(shè)計的可持續(xù)發(fā)展；就價值維度而言，BIM技術(shù)通過Auto desk Project Vasari等軟件的應(yīng)用，進(jìn)行項目形體的有效創(chuàng)建，在提高城市設(shè)計項目數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上，對城市設(shè)計方案進(jìn)行多項性能分析，構(gòu)建最佳的城市設(shè)計方案。如通過太陽輻射的模擬，對誠實設(shè)計項目的能耗進(jìn)行分析[1]。

2 BIM技術(shù)在城市設(shè)計中的應(yīng)用

2.1 BIM技術(shù)在城市設(shè)計中的應(yīng)用內(nèi)容

在城市設(shè)計中，BIM技術(shù)主要通過城市建筑信息模型中的應(yīng)用，實現(xiàn)城市設(shè)計規(guī)劃、設(shè)計、管理與施工水平的提升。在實際應(yīng)用過程中，BIM技術(shù)主要通過GIS系統(tǒng)及CAD技術(shù)的應(yīng)用，構(gòu)建相應(yīng)的BIM模型，實現(xiàn)城市設(shè)計不同層次的管理。技術(shù)人員需要將BIM技術(shù)作為應(yīng)用層，并在BIM模型中導(dǎo)入GIS系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)，將GIS系統(tǒng)的優(yōu)勢和BIM技術(shù)的優(yōu)勢融合在一起，從二維及三維兩個角度開展城市設(shè)計。在城市設(shè)計的規(guī)劃階段，BIM技術(shù)可以應(yīng)用于建筑整體界面的設(shè)計中，能夠在施工招標(biāo)之前就明確最佳的街區(qū)模型；在城市設(shè)計的設(shè)計階段BIM技術(shù)可以用于施工方案的模擬及分析，選擇最佳的施工方案；在城市設(shè)計的施工階段，BIM技術(shù)可以實現(xiàn)施工全過程的可視化管理，及時找出施工中存在的不足，保障城市設(shè)計項目的有序進(jìn)行。

與此同時，BIM技術(shù)還可以用于施工進(jìn)度的模擬，在Navisworks的支持下，實現(xiàn)施工進(jìn)度的3D、4D及5D模擬。其中，3D模擬可以動態(tài)地展現(xiàn)建筑的施工進(jìn)度；4D模擬可以體現(xiàn)出不同施工進(jìn)度對于施工現(xiàn)場周邊街區(qū)產(chǎn)生的影響，包括交通影響、噪聲影響等；5D模擬可以體現(xiàn)出不同施工進(jìn)度的成本狀況。由此可以看出，BIM技術(shù)在施工進(jìn)度模擬中的應(yīng)用，可以幫助規(guī)劃管理部門有效控制城市設(shè)計項目的質(zhì)量、社會效益及成本[2]。

2.2 BIM技術(shù)在城市設(shè)計中的應(yīng)用實例

本文將城市設(shè)計中的某醫(yī)院綜合樓項目為例，分析BIM技術(shù)在城市設(shè)計中的具體應(yīng)用。該綜合樓項目的總面積為87043m2，由住院部、手術(shù)部、配液中心以及設(shè)備用房所組成。綜合樓地下三層分別是供應(yīng)中心（地下一層）、停車場（地下二層及三層）；地上一層是綜合樓大廳、地上二層是ICU病房、地上三層是手術(shù)部及設(shè)備用房、地上四層是各個科室的病房。醫(yī)院綜合樓不僅涉及到建筑領(lǐng)域的知識，還包括醫(yī)療領(lǐng)域的知識，所以醫(yī)院綜合樓項目的建筑結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，具有功能多樣化特征，為了保障城市設(shè)計的科學(xué)合理性，規(guī)劃人員在醫(yī)院綜合樓中應(yīng)用了BIM技術(shù)，具體應(yīng)用內(nèi)容如下：

在城市設(shè)計項目規(guī)劃階段，規(guī)劃人員通過Revit Architecture、Revit Structure、RevitMEP進(jìn)行模型的構(gòu)建，Revit可以保障模型信息數(shù)據(jù)的全面性，使建筑功能結(jié)構(gòu)模型與項目實際保持一致；將構(gòu)建的模型導(dǎo)入到Auto CAD Civil 3D中，根據(jù)GIS系統(tǒng)采集的公用設(shè)施點及房頂部分等地理信息，進(jìn)行交通結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建，并在Google Earth中導(dǎo)入交通結(jié)構(gòu)模型，分析醫(yī)院綜合樓項目對周邊街區(qū)交通狀況的影響；最后，在所有結(jié)構(gòu)模型的基礎(chǔ)上，利用Auto desk 3ds Max進(jìn)行城市設(shè)計效果圖的構(gòu)建。

在城市設(shè)計項目設(shè)計階段，設(shè)計人員將所有功能結(jié)構(gòu)模型轉(zhuǎn)換成DWF格式，并導(dǎo)入到Auto desk Navisworks中，對綜合樓結(jié)構(gòu)構(gòu)件及建設(shè)應(yīng)用設(shè)備進(jìn)行分析，在保障綜合樓項目質(zhì)量及進(jìn)度的基礎(chǔ)上，降低綜合樓施工的能耗。與此同時，設(shè)計人員在手術(shù)部及ICU病房的二次裝修中應(yīng)用了BIM技術(shù)，根據(jù)BIM模型的模擬結(jié)果，在ICU大廳中設(shè)計了十張開放式病床；在ICU病房區(qū)域設(shè)計了一間雙人病房、負(fù)壓病房、四人病房以及三間單人病房。

在城市設(shè)計項目施工階段，ICU病房區(qū)建設(shè)了醫(yī)護(hù)辦公區(qū)和ICU衛(wèi)生通過區(qū)?；贐IM技術(shù)下的Revit功能，施工人員可以獲得準(zhǔn)確的房間面積、標(biāo)高等施工數(shù)據(jù)，可以提高綜合樓施工項目的技術(shù)水平，通過三維模型的應(yīng)用，有效避免了二維圖紙表述不準(zhǔn)確導(dǎo)致的返工問題，在保障醫(yī)院綜合樓項目質(zhì)量的同時，節(jié)約了施工成本[3]。

3 結(jié)論

綜上所述，BIM技術(shù)可以提升城市設(shè)計水平，值得推廣應(yīng)用。通過本文的分析可知，城市設(shè)計人員需要認(rèn)識到BIM技術(shù)的優(yōu)勢，貫徹落實BIM理念，應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行城市設(shè)計項目模型的構(gòu)建，通過對模擬模型的分析，保障城市設(shè)計項目的質(zhì)量，降低城市設(shè)計項目的能耗及成本，為城市居民營造更為舒適的生活環(huán)境。