本站原创摘 要建筑信息模型（BIM） 应用已经从狭义范围的建筑设计向规划设计、场地设计等方向衍生.大连专用车产业科
技创新基地是集大规模建设、复杂地形、复杂工艺、多专业协调于一体的典型项目, 通过BIM 应用实现了规划
设计和场地设计的精准、高效、直观, 并辅助设计决策和多专业协调等重要环节的顺利推进.
关 键 词 建筑信息模型（BIM） 复杂地形规划设计场地设计竖向设计
1.项目简介
大连专用车产业科技创新基地项目是华晨汽车集团致力填补国内
专用车制造市场空白的重点项目,位于大连市金州新区,占地约5.89
平方公里,用地现状为浅丘陵地貌.项目具有机加、涂装、焊接、木工、
树脂五大生产工艺,将建成数十个中外合资、合作的制造工厂群（图1）.
项目以先进、生态、生长作为核心理念,引入“单元”概念,形
成生产、物流、管理、配套完整的生产单元,体现项目“先进制造”
的理念（图2～4）.
可持续发展方面,规划结合保留樱桃种植园的“晨苑”作为项目
核心区,布研发、管理办公、博览展示、会议交流、主题公园
和专家公寓等功能,体现项目“持续生长”的理念.
在1%以下）之间的矛盾是项目的核心问题.规划以生态为核心方法,
结合自然地势,塑造具有地域特色和产业特征的现造业园区,同时,
将规划与实施两大步骤进行无缝衔接,使场地竖向、市政管线投入两
项投资大大减少.
2.BIM在本项目前期规划中的应用
基于上述场地状况与项目要求之间的矛盾,本项目在前期规划设
计中应用了BIM技术,解决了多方面的问题.
2.1 BIM工具与数据格式介绍
数字化地形模拟有多种表达方法,常用的有非连续的地形、平
滑四边网格面和分形几何方法模拟.本项目采用的方法是较为常用的
TIN 文件,即不规则三角网（Triangular Irregular Networks）.这是
一种与测量数据结合得非常紧密的直观而灵活的数据表达格式,测绘
的精度即是模拟的精度,并且可以通过对三角网的中点进行不断的分
形细化,以达到更为精确详实的模型.项目地形数字模型的建立基于
CAD、BIM 和GIS 技术的结合,GIS 的数据由MAP 3D 直接读取（图5）.
shp、TIN、dem以及raster 文件,Civil 3D 无法读取,但都能由MAP
3D进行数据转换.建筑模型上,用obj、3ds、fbx等数据格式进行转换,
再进一步导入地形模型中.
2.2 地形的矢量化和可视化
BIM能够将基地现状进行矢量化处理,处理后的模型可以更加直观.
比如由于测绘技术或成果管理的问题,场地的地形图以点为单位进行标
注,设计师很难了解场地地势、坡度等基本信息,建筑信息模型则能够
将分布在基地中的高程标高整理为更为直观的场地等高线图或高程示意
图,并且可以演示出场地的坡度、坡向分布情况；再将场地航拍图以贴
图形式叠加到矢量模型中,在计算机中建立更加贴近现实状况的现状模
型.本项目场地的现状地形数据为测量点高程数据,利用Autodesk Civil3D 软件建立基础地形模型.与GIS 相比,Civil 3D 与CAD 格式相同,
因而能与现有绝大多数上下游数据无缝对接（图6、7）.
2.3 土方量计算
在竖向设计过程中,通过Civil 3D 反复论证设计方案,精准计算
施工土方量,确定最优竖向设计方案,并实现了矢量计算和数据库的
关联,为方案比选、决策提供依据（图8）.本项目结合各部门意见形
成多个竖向设计方案：如以原规划竖向设计为基准的局部修改方案；
厂房布局在若干小台地的土方最小极限值方案；需要考虑城北片区其
他区域土方稀少的现状,为区域外运400万m3 土方的方案；依靠局部
排水泵站提升或完全自然排水的方案；依靠景观护坡和视线分析进行
高程处理的方案；等等.Civil 3D 强大的计算能力大幅提高了设计效率,
保证了项目进度；另外,直观的图示和数据表达便于建设方、管理者、
使用者等多方进行方案决策和选择（图9）.
在整体分期建设决策阶段,BIM生成的竖向设计填挖方分布图和
土方计算表将成为决策分期建设的重要依据.比如本项目对于地基承
载力要求较高,竖向设计挖方区域成为厂区建设的主要选址,填方区
域则鼓励作为办公区、后勤辅助等功能.一般来讲,挖方区域适合作
为项目起步区,土方能够有计划地运至需填方的地块,减少了施工过
程的无用功.本项目因交通条件、拆迁安置条件,确定项目起步区位
于基地西南侧,因此竖向设计中在理论土方最小值基础上降低该区域
竖向标高,同时周边地块标高相应调整.
2.4 道路系统辅助设计
复杂地形项目中,道路系统设计需满足横断面的配置要求,用以
交通组织和市政管线布设；也需满足项目整体竖向设计确定的纵断面
设计标高,使项目竖向系统形成合理、流畅的“标高环路”；道路作 为项目内各标高台地的衔接和过渡空间,还需考虑与场地标高的衔接
问题.如道路两侧场地标高落差较大时,道路标高取中间值进行化解；
项目主要道路考虑景观需求,降低护坡坡度并考虑景观化处理等.BIM
竖向设计高程示意图竖向设计挖填方示意图体积曲面挖填方高程表
图9
图10 拓展5-2号路道路辅助设计示意图
能够依据设计标高生成道路曲面,并基于场地设计地形进行放坡,为
道路专项设计提供直观、准确的设计资料（图10）.
2.5 雨水系统辅助设计
雨水和污水系统的重力流属性对坡度和走向要求严格,往往是竖
向设计和市政管线综合的核心部分.在复杂地形项目中,雨水排水分
区复杂,且存在区域地势低洼而形成的不规则汇水区,暴雨时容易产
生“内涝”现象,威胁项目的安全性.本案尊重现状水系,结合池塘
等低洼区域设置雨水调蓄池,即可解决暴雨雨量剧增的调蓄问题,又
可对项目景观进行蓄水和调节.BIM辅助设计能够划定排水分区,模
拟地表雨水流向,计算分区雨水量和规划调蓄池容量（图11 和表1）.
结合暴雨强度计算公式,BIM能够实现极端天气的雨水系统模拟,保
证项目建设和运行的安全性.
3.BIM在复杂地形项目设计中的应用展望
3.1 辅助决策作用
在项目前期组团决策阶段,依据项目所需设计条件划定可利用建
设用地的标准,利用建筑信息模型进行精确的用地统计.为委托单位
和建设单位提供各类型可建设用地总量,帮助决策项目开发计划.在
竖向设计阶段,BIM可以发挥计算机运算的优势,找到理想状态下竖
向设计的极限值,并结合项目整体设计要求、景观设计要求和市政设
计要求等进行竖向设计优化和深化,为竖向设计决策提供参考.
3.2 多专业协同平台
复杂地形项目往往占地面积较大,加之具体项目工艺要求复杂且
具有特殊性,往往要求多专业、各领域共同协作,如总图专业、规划专业、
地表水流流线分析雨水系统模拟示意图
图11
建筑设计专业、工业设计专业和市政设计专业等,均需在项目前期进
行充分沟通,明确各专业后续的设计条件.BIM的仿真模拟可在项目
前期进行不断校对,提前发现专业设计的冲突并进行相应的协调和处
理,大大提高了项目进行的效率.
3.3 设计协调作用
场地设计是其他专业设计的重要基础,BIM提供了可视化的设计
基础和设计成果解译.通过地形模型演示,设计结果以三维模型进行
展示.“在以场地三维数据可以根据需要转化为多种图纸语言和图表
语言.也可直接利用模型进行可视化3D漫游直接解译设计,避免由于
施工人员对图纸的误读引起的施工错误,并可以减少由于传统施工图
纸精度低导致的不良施工效果.”
3.4 城市规划管理工具
我国城市规划体系决定了城市规划管理的层次性,城市总体规划、
分区规划、控制性详细规划和专项园区总体规划构成了项目必须考虑的
上位规划体系.项目的选址、建设和运行都需要融入更加宏观的区域中,
其中交通系统、市政管线是需要跟区域系统对接的重要系统.应用BIM
技术将市政管线建立三维模型,确定项目涉及的重要基础设施的标高、
走向等要素,有利于多专业规划协调和避免各层次规划设计的冲突.
4.结语
复杂地形规划设计和场地设计经常面对繁复甚至混乱的项目现状,
该阶段BIM应用本身并不具备决策作用,其意义在于通过数据（库）、
模型模拟、模拟计算等方式进行现状整理并辅助决策,为复杂项目的
简单化处理提供强大的数据支撑.
注：本项目获2012年“创新杯”建筑信息模型（BIM）设计大赛最佳基础设施类BIM应用奖三等奖.