【国产软件标杆】广州市城建规划设计有限公司市政二分院:大同湖高端医疗器械产业园中部片区基础设施建设工程


BIM技术是一种数字化的三维模型信息集成技术,它不仅能够创建建筑物或基础设施的三维几何模型,还能将与项目相关的各种信息,如建筑材料、施工进度、成本预算等整合到模型中,形成一个包含丰富信息的数字化载体。BIM技术的核心特点包括可视化、协同性和信息完备性。
BIM正向设计是针对逆向设计所提出的理念。该理念要求从设计初期开始,设计者就以三维设计软件为主要设计手段,在模型中创建包含项目相关信息的构件,在后续方案的对接、展示、成果交付等阶段均以BIM模型为主要载体,不断丰富和优化BIM模型。
Part.1
项目概况
大同湖高端医疗器械产业园中部片区基础设施建设工程位于佛山市三水区乐平镇,包括四条道路,分别为丰盛路改造,新建规划横一路、指引性道路、规划横二路。建设内容包含道路、交通、给排水、电力通信预埋管、海绵城市、绿化、照明、电力迁改工程。

Part.2
预期实现目标
1.提升设计质量与精准度
利用模型可视化的特点,提前发现改正设计错漏;直观呈现空间效果,辅助建设单位做出决策。
2.控制项目成本与风险
实时提取模型工程量,结合造价数据生成动态预算,避免超支。设计阶段解决90%以上潜在问题,显著降低现场签证费用。
3.提高全流程效率
模型直接传递至施工阶段,自动生成图纸、工程量清单,减少重复劳动。协同平台减少沟通成本,并行设计加速项目进度。
4.为智能建造奠基
将本工程建设成的数字孪生项目数据库,打造数字化示范项目。竣工BIM模型可作为城市级信息大模型的基础组成单元,为构建智慧化城市奠定基础。
Part.3
项目应用
1.地形数模可视化
在数维平台地形模块中导入勘察地形图,通过识别高程点与等高线数据构建三维数字地面模型,剔除异常高程点后生成精确的三维地形数模。设计师可以任意角度旋转、缩放、漫游,真实感知地形起伏。同时,设计师还可以附着卫星图来观察项目场地周边地貌情况。
通过BIM正向设计将地形从“背景图纸”升级为可计算、可交互、可预测的智能三维实体,解决了二维设计中地形可视化不直观、算量不精准、协调效率低等痛点,为项目成功提供关键技术支撑。

2.道路平纵横设计
(1)路线设计
基于规划控制点、红线、地形、障碍物等因素,初步确定路线的大致走向以及技术指标,在数维平台中进行平面布线。

(2)纵断设计
利用数维平台的纵断拉坡工具,在满足规范和控制点约束的前提下,通过交互式调整变坡点位置和高程、设置竖曲线,动态优化纵坡线形,实现安全、舒适、经济(尤其土方平衡)的设计目标。

(3)横断面设计及平面布置
横断面板块方案按路幅需求进行分段设计,定好中心线位置,合理布置人行道、非机动车道和机动车道等的宽度和坡度,选择适当的侧石和道牙高度以及合适的材质,在预览图中进行检查,确定最终断面。

3.交叉口设计
数维平台中提供了简单交叉口的创建和修改功能,但无法方便调整等高线和最低点等参数,同时生成的交叉口无法实现挖洞功能,考虑到本项目的复杂性,首先交叉口竖向设计采用广联达市政道路软件进行设计,再将生成的等高线以地形图的形式导入,最后将该地形图转化成道路板块以实现交叉口精确建模。

4.交通标线
(1)标准断面标线绘制:运用数维平台自动生成标线功能,根据方案设置好标线的样式以及参数,即可沿车道边缘线生成标线。
(2)关键节点标线绘制:对于交叉路口等节点,由于包含人行道、非机动车道、安全岛等设施,故采用手动绘制的方式,使用数维平台标准图库中的图案,设置好样式及参数后进行选线绘制。

5.交通与照明设施
为了高效利用空间资源,减少建设成本,在BIM模型中深化调整交通与照明专业设施的位置,将交通标志牌与就近路灯进行合杆处理。通过多专业协同设计的方式,各专业之间的沟通更加便捷高效,能够及时发现和解决设计中的问题,减少变更,缩短流程,提高设计质量。

Part.4
BIM深入应用
1.地质模型分析
孔勘探结果表明,本项目所在地下卧淤泥层,对道路路基设计的影响较大。本项目地质条件复杂,设计师无法直观、有效的明确地质情况。
提取钻孔柱状图中的地质数据,通过数维平台建立地质模型,设计师可以直观看到淤泥层的空间分布,从而明确每一块区域需要采取的软基处理方式,实现精准设计。

2、协同设计平台
通过建立BIM协同设计平台,基于统一数据环境,实现多专业实时协作与信息共享,有效避免设计冲突、优化流程,从而显著缩短项目工期并降低成本。

3.管线碰撞
碰撞检查是 BIM技术保障设计质量的关键技术之一。本项目的道路结构、排水管道、地下综合管廊,以及其他各类管线错综复杂,很容易出现相互碰撞的情况。利用数维管线平台的碰撞检查功能,能够对模型中的各个设施进行全面检查。
软件会自动识别出碰撞点,并可在模型中标注出来。设计人员针对性地对设计方案进行调整优化,避免在施工过程中出现因碰撞问题导致工程延误和成本增加等情况。碰撞检查一共识别出34个碰撞点,有效减少了设计师复核管道高程花费的时间,提高了设计效率与质量。

4.图纸输出
二三维一体化设计实现了从传统的二维设计同步生成模型、图纸、及工程量的正向设计,并能实施联动修改。一次设计多种用途,可输出模型、效果图及动画,还可用于图纸输出,在紧急的投标、方案设计过程中大大减少了重复劳动时间,提高了设计效率。


5.工程量输出
BIM模型构建完成后,便可直接在数维道路平台直接导出各个专业的工程量表,结合造价数据实时查看当前成本预算,提前规避超支等潜在问题,防止返工修改,提高效率。后期变更可以通过修改BIM模型实时统计查看变更前后工程量情况,同步动态更新BIM模型及工程量,方便项目人员对设计变更及工程量进行有效、直观地追溯。

6.模型实时渲染
运用数维道路和数维管线软件中内置的FalconV渲染器对模型实时渲染,并快速补充周边建筑群、环境光照、河道水流等效果,景观工程师能直观地看到设计方案的预期效果,并进行调整修改,确保工程景观与周边环境和谐融洽。

7.企业构件库搭建
数维软件中内置了构件库功能,一些通用构件(如树池)可直接进行调用和简单修改;而复杂构件则可通过构件设计模块进行自由设计。
本项目共新建构建58个,类别包括交通路牌、信号灯杆、照明灯杆等等。建立企业构件库,方便团队成员分类存储、复用、查看项目族文件,促进可持续设计和后期维护,帮助提升项目质量、降低成本,积累企业BIM项目资产。


Part.5
项目总结
本项目成功应用BIM技术进行市政道路正向设计。从三维地形建模起步,集成道路线形、路基路面、管线、交通设施等多专业模型。基于统一平台协同设计,利用碰撞检测有效规避管线冲突,优化交叉口及地下空间布局。利用模型进行软基计算、交通仿真,为设计方案提供有力支撑。通过模型进行土方平衡、工程量精准统计。
基于模型直接生成符合规范的施工图及工程量清单,显著提升设计质量与效率,减少后期变更,设计工期由招标文件要求的80天缩短到60天。模型成果将在后续施工及运维环节持续发挥效能,实现项目全流程闭环管理价值。

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