BIM助力二航院打造45萬噸油碼頭

文｜本刊記者 寧冉

廈門港古雷作業(yè)區(qū)的三號(hào)泊位項(xiàng)目是一個(gè)海洋工程，海洋工程首先會(huì)涉及到水流、潮流、潮汐等因素；其次會(huì)涉及到碼頭的風(fēng)環(huán)境，包括風(fēng)和流綜合作用方面的問題。這對(duì)二航院提出了一個(gè)挑戰(zhàn)：如何把握項(xiàng)目實(shí)際環(huán)境和建筑工程之間的相互作用。

廈門港古雷港區(qū)古雷作業(yè)區(qū)3號(hào)泊位工程擬建30萬噸級(jí)泊位1個(gè)，結(jié)構(gòu)按靠泊45萬噸油船設(shè)計(jì)。由8個(gè)系纜墩、4個(gè)靠船墩、1個(gè)工作平臺(tái)及引橋組成。碼頭平臺(tái)中間布置有一裝卸作業(yè)平臺(tái)，其上布置有一前方工作樓；靠船墩采用兩組靠船墩布置形式，系纜墩采用8點(diǎn)系纜一字型布置形式。在國內(nèi)的海港里面，像廈門港古雷港區(qū)古雷作業(yè)區(qū)的這個(gè)45萬噸的碼頭在全國也沒有幾座，目前在國內(nèi)算是最大的碼頭之一。

圖1 古雷南3#碼頭視圖

中交第二航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司（以下簡稱“二航院”）成立于1958年，是國家綜合甲級(jí)設(shè)計(jì)院之一，擁有一批咨詢（投資）、港航、巖土、公用設(shè)備、電氣、化工、造價(jià)、監(jiān)理等專業(yè)的注冊工程師和一級(jí)注冊建筑師、一級(jí)注冊結(jié)構(gòu)師、一級(jí)注冊建造師等從業(yè)人員；持有工程設(shè)計(jì)綜合甲級(jí)、工程勘察綜合類甲級(jí)和工程測繪、海洋測繪級(jí)、工程咨詢級(jí)、工程造價(jià)咨詢、建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)、水運(yùn)工程監(jiān)理等多項(xiàng)甲級(jí)資質(zhì)。

二航院秉承“誠信、求實(shí)、創(chuàng)新、健康、安全、環(huán)?！钡墓芾矸结?，長期從事港口、航道、修造船廠、公路、橋梁、石油及化工產(chǎn)品儲(chǔ)運(yùn)、水利、市政、建筑等工程項(xiàng)目的規(guī)劃、咨詢、環(huán)評(píng)、勘察、設(shè)計(jì)以及上述各類項(xiàng)目的工程總承包、項(xiàng)目管理、設(shè)備采購、工程監(jiān)理等技術(shù)服務(wù)工作，累計(jì)完成國內(nèi)外各類工程項(xiàng)目5000余項(xiàng)，業(yè)務(wù)范圍輻射亞洲、非洲、北美、南美等地的全球30多個(gè)國家和地區(qū)。先后獲得國家和省部級(jí)工程科技獎(jiǎng)勵(lì)400多個(gè)，獲國家發(fā)明專利和實(shí)用新型專利數(shù)十項(xiàng)，主編和參編了數(shù)十部國家、部級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范；先后多年被住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部評(píng)為“全國勘察設(shè)計(jì)百強(qiáng)單位”，連續(xù)10年進(jìn)入全國勘察設(shè)計(jì)企業(yè)工程項(xiàng)目管理和工程總承包營業(yè)額百強(qiáng)，連續(xù)20年被授予“省級(jí)最佳文明單位”等榮譽(yù)稱號(hào)，多年來被銀行評(píng)為AAA級(jí)信用單位。

2010年開始，二航院開始推進(jìn)BIM在建筑工程中的應(yīng)用，因?yàn)槎皆旱钠鸺冶拘惺撬\(yùn)工程，所以該技術(shù)也只是主要應(yīng)用在水運(yùn)工程方面。二航院借助三維技術(shù)先后完成了馬鞭洲油碼頭、五緣灣游艇碼頭等重大工程項(xiàng)目。如今，二航院將三維模型廣泛應(yīng)用到從方案到施工圖設(shè)計(jì)等工作中。借助歐特克的開發(fā)平臺(tái)以及公司的數(shù)據(jù)中心，二航院開發(fā)了一套自己的軟件技術(shù)，并已擁有了自己的著作權(quán)。該技術(shù)現(xiàn)也已被廣泛應(yīng)用到公司的項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作中，并逐漸成為二航院主體專業(yè)的支持性軟件。

在三維設(shè)計(jì)和協(xié)同設(shè)計(jì)領(lǐng)域的BIM應(yīng)用中，二航院也做了不少實(shí)踐工作。涉及到的項(xiàng)目包括武漢陽邏港區(qū)的集裝箱碼頭三期工程、張家港盛泰通用碼頭，都是大型碼頭項(xiàng)目，并應(yīng)用于航道工程里的船閘設(shè)計(jì)，取得了成功的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。這次廈門港古雷作業(yè)區(qū)的三號(hào)泊位，更是一個(gè)比較典型的大型碼頭工程，它在設(shè)計(jì)和施工這幾個(gè)階段均實(shí)現(xiàn)了BIM技術(shù)的應(yīng)用。

新技術(shù)點(diǎn)亮項(xiàng)目特色

廈門港古雷作業(yè)區(qū)的三號(hào)泊位作為目前國內(nèi)最大的開敞式碼頭，其三維模型建模涵蓋了開敞式、墩式液體化工碼頭的常用形式，而基于BIM技術(shù)的三維參數(shù)化軟件建模技術(shù)，使得同類型工程的模型建立或者多方案的模型建立工作變得簡單易行。憑借Revit建模，設(shè)計(jì)師可直接對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，很快就可以得到最終成果，包括各類三維模型及其配套的二維施工圖等。

和以前項(xiàng)目設(shè)計(jì)不同，該項(xiàng)目有很大一部分都是在用三維設(shè)計(jì)方法。其中最大的不同就是協(xié)同，再加上一些綠色工程設(shè)計(jì)方面的技術(shù)應(yīng)用，通過BIM可以直觀的表達(dá)出來。比如像風(fēng)場、流場，三維多專業(yè)的協(xié)同以及二維圖紙的抽取等。整個(gè)工程設(shè)計(jì)以企業(yè)數(shù)據(jù)管理中心為核心，將BIM的數(shù)據(jù)、信息、模型與企業(yè)的項(xiàng)目管理系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，貫穿從方案設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)到施工圖設(shè)計(jì)的全過程中。

“BIM的三維協(xié)同設(shè)計(jì)模式，將引發(fā)水運(yùn)工程項(xiàng)目傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式的變革，由流程式生產(chǎn)方式跨越到模型協(xié)同式生產(chǎn)方式上來，將導(dǎo)致企業(yè)的生產(chǎn)管理方式發(fā)生深刻的變革，我們要積極迎接挑戰(zhàn)，不能落伍?！?中交第二航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司董事長、總經(jīng)理吳愛清，對(duì)BIM三維協(xié)同設(shè)計(jì)模式帶給企業(yè)的價(jià)值有著深刻的理解。

圖2 古雷港區(qū)古雷作業(yè)區(qū)碼頭視圖

圖3 鋼橋模型圖

新技術(shù)解決項(xiàng)目困難

廈門港古雷作業(yè)區(qū)的三號(hào)泊位項(xiàng)目是一個(gè)海洋工程，海洋工程首先會(huì)涉及到水流、潮流、潮汐等因素；其次會(huì)涉及到碼頭的風(fēng)環(huán)境，包括風(fēng)和流綜合作用方面的問題。這對(duì)二航院提出了一個(gè)挑戰(zhàn)：如何把握項(xiàng)目實(shí)際環(huán)境和建筑工程之間的相互作用。

為解決這個(gè)難題，二航院依托 Revit模型以及多種三維數(shù)字模型，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行了三維的分析和優(yōu)化，涉及到項(xiàng)目整個(gè)設(shè)計(jì)過程中的平面布置、結(jié)構(gòu)部署和環(huán)境評(píng)估。這時(shí)基于BIM軟件，再次顯示出其三維模型設(shè)計(jì)中的獨(dú)特優(yōu)勢。在Revit模型中，企業(yè)通過BIM軟件工程師的支持以及一些其它軟件的協(xié)助，利用BIM系列產(chǎn)品建立碼頭三維模型，進(jìn)行環(huán)境模擬、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，完成方案設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)，并利用相關(guān)圖形平臺(tái)完成施工圖出圖。

中交第二航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司總工程師王晉總結(jié)到：“BIM應(yīng)該服務(wù)于建設(shè)產(chǎn)品的全生命周期，服務(wù)于綠色工程，全面融入建設(shè)產(chǎn)品相關(guān)方的管理工作中，成為各方實(shí)現(xiàn)各自價(jià)值和共同價(jià)值的交流平臺(tái)?！?/p>

在摸索中進(jìn)步

和許多新事物出現(xiàn)一樣，難題不在于對(duì)技術(shù)本身的理解，而在設(shè)計(jì)思維和思想的轉(zhuǎn)變。習(xí)慣了手繪制圖的工程師們，在面對(duì)新的三維模型設(shè)計(jì)方式時(shí)，許多在企業(yè)工作很多年的老同志在思想轉(zhuǎn)變上顯得有些困難。然而，由于時(shí)代的進(jìn)步以及BIM技術(shù)在工程建設(shè)中優(yōu)越性的展現(xiàn)，特別是BIM軟件在設(shè)計(jì)施工過程中的出色表現(xiàn)，使二航院在BIM技術(shù)應(yīng)用的這條路上努力前行。

在摸索、進(jìn)步過程中，最重要的問題就是方向性的指引，同時(shí)要有領(lǐng)導(dǎo)的支撐、技術(shù)的支持，二航院走一步看一步，邊走邊改，不斷充實(shí)，不斷發(fā)展?！艾F(xiàn)在的我們還談不上很完善、很成熟，但是我們已經(jīng)開始了，中交第二航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司要勇于在BIM領(lǐng)域進(jìn)行開拓?！?王晉如此表述。

新技術(shù)助力二航院體現(xiàn)自我價(jià)值

在眾多行業(yè)軟件中，歐特克BIM系列軟件相對(duì)來說是比較成熟的，二航院從用電腦繪圖開始就一直使用歐特克軟件，而它的最大優(yōu)點(diǎn)就是為二航院提供了二次開發(fā)的技術(shù)，而二航院恰恰擁有強(qiáng)大的二次開發(fā)能力，加上BIM軟件之間的無縫轉(zhuǎn)化協(xié)同，這成為二航院在眾多設(shè)計(jì)院競爭中的一大優(yōu)勢。利用這個(gè)優(yōu)勢，對(duì)二航院項(xiàng)目的質(zhì)量控制以及整個(gè)效益的提高都起到了顯著的效果。除此之外，二航院還利用BIM軟件把工程師從大量的簡單的重復(fù)工作中解放出來，讓他們投入更多的精力去做創(chuàng)新的東西。

BIM軟件使二航院對(duì)整個(gè)工作的協(xié)同、軟件的管控水平、專業(yè)之間的管控水平得到了比較大的提高。在這個(gè)過程中就可以把錯(cuò)漏碰撞全部都消化掉，而專業(yè)間的協(xié)同也不用像以前那樣，每個(gè)專業(yè)間相互通過紙質(zhì)資料進(jìn)行溝通，大大縮短了時(shí)間，降低了成本并提高了工程效益。

此外，通過 Revit模型和業(yè)主或是其他相關(guān)方交流時(shí)，可以有一個(gè)直觀的實(shí)景展示，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目建成之前就可以清楚的看到項(xiàng)目建成后的實(shí)際景象，使業(yè)主可以從模型中直觀評(píng)價(jià)自主意識(shí)的體現(xiàn)程度，同時(shí)也可以最大程度地避免錯(cuò)漏碰缺，減少返工風(fēng)險(xiǎn)。

中交第二航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司技術(shù)開發(fā)中心主任劉松認(rèn)為，BIM技術(shù)在水運(yùn)工程方面的不斷實(shí)踐，將引導(dǎo)水運(yùn)工程設(shè)計(jì)方法、管理方法發(fā)生重大變革，會(huì)成為信息化技術(shù)對(duì)水運(yùn)工程建設(shè)領(lǐng)域工業(yè)化發(fā)展的一次重大促進(jìn)，將引導(dǎo)水運(yùn)工程設(shè)計(jì)和管理方式站上三維臺(tái)階。

BIM已經(jīng)超越了設(shè)計(jì)和施工階段，它涵蓋了項(xiàng)目的整個(gè)生命周期。從短期來說，它使建筑工程更快、更省、更精確，使各工種配合得更好，因而減少了圖紙的出錯(cuò)風(fēng)險(xiǎn)，大大提高設(shè)計(jì)乃至整個(gè)工程的質(zhì)量和效率。從長遠(yuǎn)來說，它不斷提供質(zhì)量高、可靠性強(qiáng)的信息來使建筑物的運(yùn)作、維護(hù)和設(shè)施管理更好的運(yùn)行，持續(xù)地節(jié)約成本。BIM的運(yùn)用無疑是建筑界的一場工業(yè)大革命。