僅優(yōu)化設(shè)計就節(jié)省數(shù)百萬元費用

邱燕娜

用三維可視化、優(yōu)化分析技術(shù)對幾千個節(jié)點進行優(yōu)化，為業(yè)主節(jié)省了幾百萬元費用；用BIM技術(shù)對施工階段進行模擬，讓施工方提前了解到在項目施工過程中應(yīng)該注意哪些問題；用基于BIM技術(shù)開發(fā)的施工全過程信息管理平臺，將BIM模型、具體節(jié)點信息和進度信息等關(guān)鍵信息導(dǎo)入平臺，轉(zhuǎn)化成方便業(yè)主、施工單位理解、操作和實施的信息……可以說，最大單口徑望遠鏡FAST項目是我國BIM應(yīng)用的一個典范。

倫敦時間11月5日晚，在由基礎(chǔ)設(shè)施全方位軟件解決方案供應(yīng)商Bentley主辦、被譽為基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計領(lǐng)域的奧斯卡大獎的“Be創(chuàng)新獎”上，中國的500米口徑射電望遠鏡（FAST）項目團隊出盡了風(fēng)頭。在這個對他們來說堪稱完美的晚上，F(xiàn)AST項目從眾多入圍決賽的項目中脫穎而出，獲得推進基礎(chǔ)設(shè)施維度發(fā)展（Advancing Dimensions in Infrastructure）特別榮譽獎和結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域創(chuàng)新獎兩項大獎。

從FAST項目說起

“Be創(chuàng)新獎”是在Bentley公司主辦的縱覽基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)年度大會上頒發(fā)的。盡管帶隊參賽、參會的北京市建筑工程研究院BIM中心總監(jiān)劉占省對于FAST項目獲得兩項大獎甚感意外，因為參賽的結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域高手云集，但是參會的同行卻一致認為，F(xiàn)AST項目實至名歸。

FAST項目是中國九大科技基礎(chǔ)設(shè)施之一，建成后將是國際上最大的單口徑望遠鏡。FAST索網(wǎng)結(jié)構(gòu)由6670根主索和2225根下拉索構(gòu)成，僅索盤就重達216噸；反射面由4600個安裝在索網(wǎng)上的反射面單元構(gòu)成。FAST項目設(shè)計量大，加工、安裝精度要求高；施工難度大，協(xié)同工作數(shù)據(jù)量大，專業(yè)間和上下游間數(shù)據(jù)交換難；項目監(jiān)測點極多，監(jiān)測構(gòu)件極其復(fù)雜。

為了做好這個世紀工程，F(xiàn)AST項目組希望從勘察選址、設(shè)計到施工的項目全過程采用BIM技術(shù)。劉占省告訴記者，項目組經(jīng)過了慎重的比選，最終決定采用Bentley提供的包括ProjectWise、AECOsim Building Designer （ABD）建筑設(shè)計等軟件在內(nèi)的解決方案。這很大原因出于對設(shè)計效率的考慮?！跋馞AST那么大的模型一般運行在計算機上都會很慢，連完成一個拖動動作都要等半天?！眲⒄际≌f，“但是我們將Bentley ABD軟件生成的模型倒進來后，運行很順暢。而且ABD軟件的建模效率很高?！彼a充說，隨著與Bentley公司的進一步交流，他們進一步了解到了Bentley的產(chǎn)品優(yōu)勢。

在“Be創(chuàng)新獎”中獲獎，Bentley解決方案在FAST項目中的應(yīng)用效果可想而知。北京市建筑工程研究院有限責任公司配合北京市建筑設(shè)計研究院有限公司和國家天文臺，全程采用BIM技術(shù)，基于Bentley協(xié)同設(shè)計平臺ProjectWise，使得BIM信息能夠在各專業(yè)之間和上下游之間順暢傳遞；利用BIM數(shù)據(jù)庫和ABD軟件的精確建模技術(shù)確保了設(shè)計的高完成度；結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件ProSteel和BIM參數(shù)化技術(shù)實現(xiàn)了FAST索網(wǎng)節(jié)點的優(yōu)化和深化設(shè)計。

劉占省后來向記者總結(jié)說，F(xiàn)AST項目之所以能夠獲獎，可能在于三個因素：第一，該項目的結(jié)構(gòu)體系本身很先進，北京市建筑工程研究院作為咨詢單位，在配合北京市建筑設(shè)計研究院用BIM技術(shù)對索網(wǎng)結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計方面做了很多工作。項目組用三維可視化、優(yōu)化分析技術(shù)對幾千個節(jié)點進行優(yōu)化，為業(yè)主節(jié)省了幾百萬元費用。而如果采用傳統(tǒng)的方式，這么做的工作量是非常大的。

第二，項目組將BIM技術(shù)貫穿了FAST項目的全過程，特別是對施工階段進行控制。FAST項目位于貴州偏遠山區(qū)，施工難度很大。項目組用BIM技術(shù)對施工階段進行模擬，讓施工方提前了解到在項目施工過程中應(yīng)該注意哪些問題，有助于后續(xù)的進度控制和安全控制。

第三，北京市建筑工程研究院BIM中心基于BIM技術(shù)開發(fā)了施工全過程信息管理平臺，對結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域的BIM應(yīng)用進行了梳理，將BIM模型、具體節(jié)點信息、進度信息、安全信息和專用圖庫等關(guān)鍵信息導(dǎo)入平臺，轉(zhuǎn)化成方便業(yè)主、施工單位理解、操作和實施的信息。

BIM改變市場格局

在往年“Be創(chuàng)新獎“上，我國的參賽項目，特別是獲獎項目多來自水電行業(yè)，這與我國風(fēng)生水起的水電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，以及水電行業(yè)的設(shè)計院和工程公司積極向海外拓展市場有著莫大的關(guān)系。此時我國建筑行業(yè)BIM的推廣正如火如荼，北京市建筑工程研究院及北京市建筑設(shè)計研究院的獲獎有著很大的現(xiàn)實意義。

“如果沒有智慧的建筑，智慧城市建設(shè)無從談起?！?Bentley中國建筑行業(yè)高級銷售總監(jiān)俞興揚從當前智慧城市建設(shè)的角度強調(diào)BIM應(yīng)用的必要性。

不能忽視的是，在2D時代，在我國建筑行業(yè)設(shè)計軟件幾乎是由歐特克（Autodesk）“一統(tǒng)江湖”，就連設(shè)計圖紙的交付格式也是以歐特克的文件格式為標準。到了3D時代，“歐特克一統(tǒng)天下的格局將會被打破?！币晃粯I(yè)內(nèi)人士這樣告訴記者。

對此，劉占省認為，BIM應(yīng)該由多種軟件構(gòu)成，各家供應(yīng)商呈現(xiàn)百花齊放的狀態(tài)。“BIM要解決圖形、數(shù)據(jù)和協(xié)同的問題。據(jù)我觀察，當前還沒有哪家供應(yīng)商能夠全部滿足BIM的所有功能需求?！币晃粯I(yè)內(nèi)人士這樣描述。不過劉占省認為，隨著BIM平臺的不斷完善，最終可能會有幾家，甚至一家軟件供應(yīng)商留存下來。

正因為如此，現(xiàn)在各家3D軟件供應(yīng)商都在加大馬力強化自身在中國BIM市場的布局。Bentley就是其中雄心勃勃的一家。FAST項目的示范效應(yīng)無疑將給Bentley打開新的局面。

幾年前，Bentley借助其產(chǎn)品優(yōu)勢，積極開展本土化工作，快速形成了在電力、石化、冶金、交通等多個領(lǐng)域的市場優(yōu)勢。這兩年在BIM應(yīng)用熱潮下，Bentley公司在此基礎(chǔ)上發(fā)力建筑行業(yè)市場。其中很重要的舉措是與本土相關(guān)供應(yīng)商和相關(guān)機構(gòu)的合作。

工業(yè)4.0改變建筑設(shè)計

今年是縱覽基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)年度大會第二次在倫敦舉辦。這是因為“倫敦是全球基礎(chǔ)設(shè)施的中心”，Bentley 高級副總裁兼COO Malcolm Walter在大會的主題演講上如是說。

對此，劉占省認為，在第一次、第二次工業(yè)革命期間，倫敦確實在基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域優(yōu)勢明顯，但是到了“工業(yè)4.0”時代，中國在基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的表現(xiàn)越來越引人注目。“現(xiàn)在全球跨度最大、高度最高的建筑大部分都在中國，可以說中國將成為全球的基礎(chǔ)設(shè)施中心。”劉占省說，“這些建筑代表著最新、最先進的結(jié)構(gòu)體系?！?/p>

在這種背景下，先進信息技術(shù)的采用顯得尤為重要。劉占省告訴記者，北京市建筑工程研究院參與了其中很多項目，包括結(jié)構(gòu)體系復(fù)雜的徐州奧體中心、舉辦2013年全運會的盤錦體育中心等。在這些項目中，北京市建筑工程研究院全部或部分采用了BIM技術(shù)。

不僅如此，劉占省他們一直都在關(guān)注、跟蹤BIM應(yīng)用的新趨勢，參加此次在倫敦舉辦的縱覽基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)年度大會讓他受益匪淺。

“這讓我深切感受到國際范的高端會議?！眲⒄际≌f，“除了看到規(guī)范的參賽流程，公平、公正的評選結(jié)果以外，我們還在兩三天的會議中了解到BIM發(fā)展的新趨勢。”

比如說，Bentley公司和美國Timble（天寶）公司結(jié)合谷歌眼鏡的應(yīng)用形成的項目可視化解決方案給他留下了深刻的印象。借助這一解決方案，用戶可借助谷歌眼鏡對工程設(shè)計進行動態(tài)漫游?！皶h期間看到的很多解決方案驗證、加深了我以往的一些想法。”這讓劉占省激動不已，“工業(yè)4.0的一些技術(shù)可能將取代傳統(tǒng)的建筑設(shè)計技術(shù)?！?/p>

對于劉占省來說，更讓他激動的恐怕是自己已經(jīng)參與到這個技術(shù)革新中。在會議期間了解到北京市建筑工程研究院有限責任公司的施工全過程信息管理平臺后，Bentley的一個技術(shù)負責人希望將其用到基礎(chǔ)設(shè)施的健康監(jiān)測和運維中。這一應(yīng)用被認為是未來BIM發(fā)展的重要方向。據(jù)悉，目前雙方還在積極進行進一步的溝通。