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景观工程BIM技术标准化应用探讨

2022-08-08 15:35

来源:《住宅与房地产》新营造

景观工程BIM技术标准化应用探讨

Standardization Application of BIM technology in landscape engineering

       摘要:本文概述建筑信息模型(BIM)技术在景观工程领域标准化应用的总体技术路线、规划建设运维阶段的价值分析和未来发展的研判及展望,指出景观工程信息模型即LIM(Landscape information model)将在建设工程行业大放异彩。

       关键词:景观工程;建筑信息模型;构件库;属性信息;标准

       Abstract:This article introduces the general technical route of BIM standardization application in landscape engineering field, analyzing the value of planning、constructing、 operating and maintaining stage, judging and praising about the future development, also points out that LIM will be prosperous in construction engineering field。

       Key: landscape engineering; Building information model;Component library;Attribute information

       1 基本背景

       最近五六年来,建筑信息模型(Building Information Model,BIM)技术已经从传统“建筑工程”领域,逐步迈向“泛建筑工程”或曰“建设工程”领域,陆续“攻陷”建筑、市政、铁路、水务等工程行业;近年来,更是化身LIM(Landscape Information Model),悄然浸染景观工程行业并有所“开花结果”,日渐引发业界关注甚或推崇。

       BIM作为一项适用于项目全生命周期的先进数字化技术,携信息化(“信息”)和可视化(“模型”)两大原生特点,可令建筑工程项目运作及管理在策划、设计、施工、运维等诸多环节,更加直观、准确、全面、协同、系统、便捷和高效。而作为与建筑、市政等建设工程相辅相成、共享共生的一个重要工程门类,景观工程BIM技术(或LIM)同样也正展现着越发独特的魅力、越发旺盛的生命力和越发宽阔的应用市场。

       景观工程BIM模型是其设施设备等工程对象的物理特征和功能特性的数字化表达。一个完整的景观工程信息模型,就代表着一座数字化全息库,能够提供景观工程所涉全部专业的全部构件的全部信息,从而支撑从项目策划、建设到运维的全生命周期的各项主要决策及应用。

        2 技术路径    

        为推进景观工程建筑信息模型(BIM)技术应用,很有必要探索构建切实可行的标准化技术路线,以此引导基于BIM技术的工程实施。

        2.1 建立BIM构件命名和分类体系

        为建立景观工程信息模型BIM基本构件命名和分类体系,首先解析其基本物理组件。按大类,景观工程可分为景观植物、景观建筑和景观机电设施。按中类和小类,景观植物可再分为植物本体(乔木、灌木、草本)和植物关联设施(花池、花架、树池、抗台风支撑、植草沟、植草砖等);景观建筑可分为亭台设施(亭、台、榭、阁等)、步游设施(园路、园桥、广场、汀步、蹬道等)、水景(瀑布、叠水、喷泉、水塘、驳岸、湿地等)和小品(景石、景墙、假山、雕塑等);景观机电设施可分为给排水设施(植物浇灌、生活给排水等设施)和电气设施(景观照明、供配电、物联网等设施)。

        2.2 建立BIM构件库

        开展BIM设计之前,构建丰富的景观工程信息模型构件库,十分必要,因为它直接影响到BIM设计效率和工程品质。任何构件级信息模型,均可通过几何表达和属性信息两个维度予以体现,景观工程也不例外。在此,仅以乔木这一构件级信息模型为例,探讨如何建立景观工程BIM构件库:在建立乔木构件库时,除了要表达常见乔木的典型几何形态外,还要载入乔木属性信息,可包括体量、规格、产地、生物学、生态学、观赏性、病虫害、造价和施工养护等;具体信息名称可设置为:树高、冠幅、冠高、胸径、土球规格、树龄、光照、湿度、水分、土壤、根系、生长、产地、树型、花期、果期、价格、养护周期等。至于具体信息内容,则可在设计、采购、施工、运维等全生命期的不同阶段,按各自实际情况填写或更新。

        2.3 建立BIM应用场景库

        为进一步提高BIM设计效率、优选设计方案,可预先建立BIM应用场景库,即按不同的典型应用场景,将常见景物配置模式进行梳理、集纳和归并,使得景观工程设计模型化、可视化、范式化、高效化。比如,在大类划分方面,可将景观工程分为城市绿地、道路绿化、广场绿化和建筑绿化等四大场景。在中类划分方面,比如,城市绿地可再分为城市公园、口袋公园、山地公园、滨水公园、游乐园、植物园、动物园等;广场绿化可再分为公共活动广场、交通集散广场、纪念性广场、商业性广场等绿化方案;道路绿化可分为快速路、主干路、次干路、支路、桥梁、隧道等绿化方案;建筑绿化可分为住宅区、宿舍区、别墅区、公建小区、园区和厂区等绿化方案。依此类推,中类场景还可进一步细分小类场景。融合树状结构化的BIM应用场景库和BIM构件库,预设多元化、数字化、模式化的景物配置方案,可以大幅提升BIM设计效率和设计品质。

       3 工程实施

       3.1策划阶段

在策划阶段,借助BIM技术,基于项目场地原始地形等高线数据和倾斜摄影等成果,建立三维地形地貌模型,再辅以高程分析、坡度分析和土石方填挖处理手法,并结合BIM构件库和BIM应用场景库,快速载入景物配置方案;其后,利用三维可视化、参数化模型,进行景物碰撞检测、生长适宜性分析、空间集成度分析、日照模拟、风场情境仿真、绿篱声屏障模拟等事项的比对、论证,从而选出更绿色、更生态、更宜人、更美观的最优景观方案。总之,基于BIM模型,既优化设计草案,也便于业主前期决策,更为后续展开设计工作奠定基础。

        3.2设计阶段

        在设计阶段,随时调用BIM构件库,赋予工程对象以几何特征和属性信息,并基于BIM三维可视化控件,适时调整及优化设计方案或施工图模型。借助BIM参数化设计和修改功能,设计师可以构建高精度曲面、不规则面等异形复杂景观造型,打造立体化、多层次的园林景观形态。另基于BIM共享、交互、协同平台,检测并调整景物的碰撞和冲突,减少错漏碰缺,提升设计效率和质量。设计需要统计工程量时,可通过BIM软件内置明细表或有关插件,进行苗木(株数、种类、栽植面积等)、设备材料(照明箱、灯具、管材等规格、数量)和土石方量等各项的自动、精准和快捷统计。

       3.3施工阶段

       基于BIM设计三维模型的直观性和清晰性,有助于园林景观施工单位开展深化设计,提高工程完成度和精细度;也可有效减少施工单位对工程图纸的理解偏差,提高施工与设计的契合度;另外,基于BIM模型的施工工艺模拟和4D施工进度模拟,有助于保障施工安全及预见施工进程。

      3.4运维阶段

      鉴于景观工程所涉BIM构件都自带丰富的属性信息,等同于建立起工程项目的全息数据库即数字化档案库,再融合设计阶段即采用的物联网技术,从而为项目建成后的运营成本核算、项目资料存档保管、养护更新计划制订、设备设施智慧监管等工作,提供作业指南或优化空间。

      4 未来展望

      以深圳为例。2020年10月,根据深圳市政府有关工作部署,深圳市住房和建设局所发布《深圳市重点区域建设工程设计导则》第7.1.1 条规定:“景观工程设计,应以提高城市综合环境质量和美化城市面貌为主要目的,融合生态修复、人文艺术、海绵城市、智慧园林和BIM应用等设计要素”;2021年12月,深圳市所颁布《关于加快推进建筑信息模型(BIM) 技术应用的实施意见(试行)》指出:“到2025年末,建立较为完善的BIM政策法规和标准体系……;全市所有重要建筑、市政基础设施、水务工程项目建立BIM模型并导入空间平台,对接城市信息模型(CIM)平台”;同月,深圳市工程建设标准《城市景观照明工程技术标准》SJG105-2021颁布,其第3.0.8条规定:“景观照明设计应符合安全高效、节能、环保等绿色低碳和智能控制要求, 可采用 BIM 技术开展设计”。由此可见,深圳市无论在政策或标准层面,作为市政基础设施分支之一的城市景观工程,其BIM技术的标准化应用,均已初步得到官方认可。

       尽管目前BIM技术之于景观工程行业的应用价值尚待进一步发掘,技术路线尚待进一步锤炼,工程实践尚待进一步深入,但随着信息化、数字化、智能化的新基建和新城建的打造,随着全国各地越来越多的智慧城市和数字政府领导小组的成立,随着国家“双碳”战略和“十四五数字经济发展规划”的提出,我们完全可以相信,将BIM技术基于标准化方式广泛应用于景观工程领域,已是前景光明、指日可待。“春江水暖鸭先知”——唯有先知先识先觉、能想能干会干的建设科技时代弄潮者,方有可能长久立于不败之地。

 

参考文献:

[1]建筑工程信息模型设计交付标准[S].深圳市工程建设标准SJG76-2020.

[2]林洪杰,汤辉,林泽鹏.基于BIM的植物构件信息模型数据库的建立及应用[C].中国第三届数字景观国际论坛. 2017.

作者:李融岩