摘要:BIM及數(shù)字信息技術(shù)是建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的技術(shù)支撐?;谄髽I(yè)實(shí)際資源情況,以中海油海南碼頭項(xiàng)目為例,探索以PDMS為核心軟件,充分整合其它已有軟件,達(dá)到在PDMS軟件環(huán)境中實(shí)現(xiàn)建筑與其它專業(yè)進(jìn)行三維協(xié)同并優(yōu)化設(shè)計(jì)。后期對項(xiàng)目的工程信息進(jìn)行數(shù)字化實(shí)施入庫,有利于后續(xù)的工程維護(hù)及數(shù)字化深度擴(kuò)展應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:BIM;建筑信息模型;數(shù)字化;PDMS;三維協(xié)同設(shè)計(jì)
1.引言
建筑信息模型(Building Information Modeling)是以建筑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行建筑模型的建立,并通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物的真實(shí)信息 [1]。作為革命性的技術(shù),BIM對建筑企業(yè)的信息化實(shí)施具有積極的促進(jìn)作用,使建筑業(yè)管理由粗放型轉(zhuǎn)向精細(xì)化,為傳統(tǒng)建筑業(yè)的轉(zhuǎn)型升級提供有力支撐。
在基于BIM技術(shù)的建筑全生命周期管理中,從開發(fā)到設(shè)計(jì),施工和運(yùn)維,需要多種類、多品牌的軟件作為支撐[2]。BIM核心建模軟件是BIM的基礎(chǔ),目前國際上主流的核心軟件廠家有Autodesk、Bentley、Nemetschek、Dassaul等公司。由于涉及軟件較多,要實(shí)施BIM就需要購置一定的軟硬件、進(jìn)行相關(guān)培訓(xùn)甚至需要招聘專門的人才。如何充分利用企業(yè)已有的資源和軟件進(jìn)行BIM實(shí)施并在此基礎(chǔ)上與工程數(shù)字化相融合,是值得研究的課題。
2.基于企業(yè)實(shí)際的BIM實(shí)施方案研究
2.1企業(yè)概況
本公司對于多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)具有多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn);熟練應(yīng)用多款相關(guān)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)工作,特別是PDMS軟件,具備從數(shù)據(jù)庫建立、協(xié)同設(shè)計(jì)、出圖等全流程的設(shè)計(jì)能力。公司具有一支數(shù)字化實(shí)施隊(duì)伍,并進(jìn)行了多年的數(shù)字化實(shí)施,具備數(shù)字化實(shí)施的相關(guān)軟硬件、人才和經(jīng)驗(yàn)。
2.2軟件情況
AVEVA PDMS 為一體化多專業(yè)集成布置設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫平臺,可實(shí)現(xiàn)配管、設(shè)備、結(jié)構(gòu)土建、暖通、電纜橋架、支吊架等各專業(yè)設(shè)計(jì)。各專業(yè)間充分關(guān)聯(lián)聯(lián)動,有利于解決各專業(yè)碰撞。建模后可直接生成布置圖、單管圖、配管ISO圖、結(jié)構(gòu)詳圖、支吊架安裝圖等,并抽取材料等報(bào)表。
目前在PDMS中土建專業(yè)可實(shí)現(xiàn)以下功能:
(1)參考數(shù)據(jù)庫定制(混凝截面庫、型鋼庫、材質(zhì)庫、埋件庫、地腳螺栓庫、結(jié)構(gòu)防火材料庫、設(shè)備基礎(chǔ)型鋼庫、門窗庫等);
(2)基于土建標(biāo)準(zhǔn)功能,在PDMS布置模型,搭建混凝土體積;
(3)使用PDMS標(biāo)準(zhǔn)功能管道樓板開孔;
(4)定制材料報(bào)表,匯總統(tǒng)計(jì)混凝土體積或輸出鋼結(jié)構(gòu)材料表;
(5)快速進(jìn)行平臺、樓梯、扶手等模型搭建;
(6)從三維模型生成布置圖。實(shí)現(xiàn)管道、橋架、HVAC等多專業(yè)模板出圖;智能調(diào)整標(biāo)注位置;
(7)使用PDMS與PKPM的接口插件,避免重復(fù)建模;(需購買)
2.3方案概述
以PDMS為核心軟件,利用PDMS擴(kuò)展接口充分整合其它軟件成果(如圖1所示),達(dá)到在PDMS軟件環(huán)境中實(shí)現(xiàn)建筑與其它專業(yè)協(xié)同并優(yōu)化設(shè)計(jì),并可為后期的施工建造提供模擬場景和輔助制定解決方案?;谥泻S屯菩袛?shù)字化的大環(huán)境,結(jié)合公司三維協(xié)同設(shè)計(jì)和數(shù)字化實(shí)施的優(yōu)勢和經(jīng)驗(yàn),制定本適合公司實(shí)際情況的BIM實(shí)施方案:以PDMS 為核心軟件,進(jìn)行三維協(xié)同設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)完成后進(jìn)行數(shù)字化實(shí)施入庫。
2.4存在問題
PDMS的優(yōu)勢在于工廠設(shè)計(jì),特別是配管、鋼結(jié)構(gòu)、暖通、橋架等設(shè)計(jì)及優(yōu)化,對于土建方面的功能不夠強(qiáng)大,主要表現(xiàn)在:
(1)建模操作比較復(fù)雜,效率較低,特殊異形曲面和構(gòu)件無法精確建模(需從其它軟件導(dǎo)入);
(2)其它軟件導(dǎo)入的實(shí)體無法進(jìn)行編輯和修改,且容量較大,容易造成軟件系統(tǒng)卡死;
(3)無法進(jìn)行土建方面的計(jì)算分析;
(4)出圖不完全符合土建要求,需后期少量修改;
(5)PDMS導(dǎo)出其它格式需購買插件實(shí)現(xiàn)。
3.試點(diǎn)項(xiàng)目方案
3.1工程概況
以中海油海南碼頭為試點(diǎn),參考數(shù)字化做法,進(jìn)行以PDMS為核心軟件的BIM及數(shù)字化實(shí)施嘗試。包括兩大部分內(nèi)容:三維協(xié)同設(shè)計(jì)及數(shù)字化入庫,涉及建筑、結(jié)構(gòu)、工藝、設(shè)備、電氣、儀表、結(jié)構(gòu)、暖通、給排水等專業(yè)。
3.2前期準(zhǔn)備工作
在試點(diǎn)項(xiàng)目實(shí)施前需進(jìn)行前期的準(zhǔn)備工作,主要工作有:
(1)進(jìn)行BIM 及數(shù)字化的相關(guān)宣貫和培訓(xùn),熟悉相關(guān)做法;
(2)對建模人員進(jìn)行土建專業(yè)培訓(xùn),了解土建專業(yè)設(shè)計(jì)全過程與相關(guān)需求,并能讀懂相關(guān)圖紙,理解設(shè)計(jì)意圖;
(3)根據(jù)本項(xiàng)目實(shí)際情況擴(kuò)充完善PDMS數(shù)據(jù)庫;
(4)熟悉相關(guān)軟件,如Sketchup、PKPM、Xsteel、AotuCAD等;
(5)根據(jù)需求購買相關(guān)插件。
3.2三維協(xié)同設(shè)計(jì)
在項(xiàng)目過程中,基于PDMS軟件,采用PMDS軟件中的土建模塊功能,結(jié)合其它軟件二次開發(fā)接口,并擴(kuò)充完善PDMS數(shù)據(jù)庫元件,實(shí)現(xiàn)在PDSM中進(jìn)行土建、配管、暖通、橋架等多專業(yè)三維協(xié)同設(shè)計(jì),以三維模型促進(jìn)設(shè)計(jì)優(yōu)化。主要工作包括:
(1)初步設(shè)計(jì)方案輸入;
(2)PDMS系統(tǒng)配置及數(shù)據(jù)庫完善;
(3)土建專業(yè)設(shè)計(jì);
(4)電氣、配管、暖通、橋架等多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì);
(5)碰撞檢查及各設(shè)計(jì)優(yōu)化;
(6)各專業(yè)設(shè)計(jì)圖紙抽??;
(7)模型導(dǎo)出及應(yīng)用(計(jì)算分析、效果圖、動畫制作等)。
在項(xiàng)目實(shí)施中,可達(dá)到以下效果:
(1)以三維設(shè)計(jì)輔助建筑方案設(shè)計(jì);
(2)多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì),優(yōu)化總體布置,解決碰撞;
(3)各專業(yè)出圖;
(4)虛擬漫游,協(xié)助施工;
(5)效果圖、動畫廣告制作;
(6)模型導(dǎo)出給其它軟件使用。
3.3數(shù)字化實(shí)施入庫
借鑒中海油數(shù)字化的成熟做法和經(jīng)驗(yàn),在項(xiàng)目后期進(jìn)行數(shù)字化入庫,實(shí)現(xiàn)工程資料和模型的關(guān)聯(lián)查詢[3]。主要工作包括:
(1)資料收集、整理
收集相關(guān)工程資料,必要時進(jìn)行紙質(zhì)版資料掃描及整理存檔。
(2)關(guān)聯(lián)關(guān)系表編制
對實(shí)施設(shè)備以及相對應(yīng)的工程資料進(jìn)行一一對應(yīng)整理編寫成關(guān)聯(lián)關(guān)系表。
(3)三維模型完善
對三維模型進(jìn)行
(4)智能P&ID繪制
根據(jù)已搜集到的工程資料、補(bǔ)充的設(shè)計(jì)文件并結(jié)合現(xiàn)場情況制智能P&ID 圖。
(5)數(shù)據(jù)處理導(dǎo)入
對收集到的工程數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、 校驗(yàn)、上載到數(shù)據(jù)庫中供后續(xù)在線使用。
4.結(jié)語
以PDMS作為核心軟件進(jìn)行BIM的實(shí)施,可以節(jié)省重新購置軟硬件及培訓(xùn)等費(fèi)用;在配管、暖通、橋架較多的建筑,非常有利于三維協(xié)同設(shè)計(jì)及碰撞檢查,優(yōu)化設(shè)計(jì),縮短工期,減少浪費(fèi);BIM的實(shí)施極大提高項(xiàng)目實(shí)施全過程的效率,有效地提高項(xiàng)目管理水平;后續(xù)進(jìn)行數(shù)字化入庫管理,更有利于工程資料的長期保存及后續(xù)的關(guān)聯(lián)應(yīng)用以及數(shù)據(jù)的維護(hù)更新。
參考文獻(xiàn):
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作者簡介:
張森,男,1981年11月,2005年6月畢業(yè),廣東工業(yè)大學(xué),機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化,學(xué)士學(xué)位,湛江南海西部石油勘察設(shè)計(jì)有限公司,機(jī)械工程師,從事完整性管理及設(shè)施數(shù)字化項(xiàng)目,廣東省湛江市坡頭區(qū)南調(diào)路1378號湛江南海西部石油勘察設(shè)計(jì)有限公司(524057)