景观工程BIM技术标准化应用探讨

2022年8月13日BIM知识52阅读模式

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

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。(原载于《住宅与房地产》)

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