港口設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)應(yīng)用探討

孫洪濤

摘要：近年來，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，促進(jìn)我國(guó)科技水平的提升。我國(guó)科技水平逐漸提升，社會(huì)的發(fā)展對(duì)各行各業(yè)提出更高要求，工作人員在港口位置開展工作時(shí)，適當(dāng)運(yùn)用全新科技能夠提高港口系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提升人們?cè)诟劭谖恢玫纳铙w驗(yàn)。近年來，BIM技術(shù)在多個(gè)行業(yè)中被廣泛運(yùn)用，有關(guān)工作人員需要改變工作觀念，適當(dāng)將BIM技術(shù)合理運(yùn)用到相關(guān)系統(tǒng)中，提高相關(guān)設(shè)計(jì)工作人員的工作能力，為港口設(shè)計(jì)提供有利依據(jù)。合理運(yùn)用相關(guān)技術(shù)展開設(shè)計(jì)工作是電氣行業(yè)未來發(fā)展趨勢(shì)。本文就港口設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)應(yīng)用展開探討。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);電氣設(shè)計(jì);港口

引言

建筑信息模型（Building Information Modeling，以下簡(jiǎn)稱“BIM技術(shù)”）的本質(zhì)和核心是運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)整合建筑業(yè)相關(guān)技術(shù)和流程。其目的是提高建筑業(yè)整體信息化管理水平，使建設(shè)全過程能夠參數(shù)化、可視化、集成化、精益化和智能化。相比二維規(guī)劃和設(shè)計(jì)、紙質(zhì)藍(lán)圖施工、紙質(zhì)竣工資料歸檔等過程，BIM技術(shù)的核心價(jià)值在于其利用信息化手段能夠使設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維的信息全生命周期流動(dòng)起來。BIM模型數(shù)據(jù)從規(guī)劃設(shè)計(jì)，到施工運(yùn)維，其模型信息不斷完善并始終保持一致性。

1BIM與傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)的區(qū)別

利用BIM技術(shù)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)跟傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)最大的不同也是最直觀的不同就在于模型的表現(xiàn)形式，傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)始終是二維的圖紙，三維體征也是通過平立剖圖紙結(jié)合到一起來體現(xiàn)，但是BIM的表現(xiàn)形式就拋開了傳統(tǒng)的圖紙，直接用三維模型表現(xiàn)設(shè)計(jì)內(nèi)容的真實(shí)樣貌。當(dāng)然BIM與傳統(tǒng)二維CAD設(shè)計(jì)的區(qū)別不僅僅在于二維圖紙變?yōu)槿S模型這種單純的維度提升，更為重要的是它集成了大量工程信息在模型中。通過這些信息的傳遞與表達(dá)，BIM技術(shù)甚至可以用來展現(xiàn)施工流程模型這樣包含時(shí)間順序的3.5D模型。在設(shè)計(jì)過程中，BIM模型包含的信息將一直貫穿始終，而且可以在不同專業(yè)間互相傳遞，使得各專業(yè)的協(xié)同設(shè)計(jì)變?yōu)榭赡?。在傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)過程中，各個(gè)專業(yè)都要通過互提中間資料單或其他類似形式完成信息的交換，并且大部分的專業(yè)協(xié)調(diào)工作還要通過設(shè)計(jì)人員對(duì)照?qǐng)D紙面對(duì)面交流溝通才能完全領(lǐng)會(huì)彼此的設(shè)計(jì)意圖。

2港口設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)應(yīng)用

2.1室外電氣設(shè)計(jì)

工作人員運(yùn)用相應(yīng)技術(shù)展開港口碼頭系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作時(shí)，需要適當(dāng)對(duì)室外進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。工作人員先觀察電氣系統(tǒng)的主要線路都有哪些，工作人員根據(jù)電路的布置展開設(shè)計(jì)工作。港口附近的線路主要分布在物品堆置區(qū)以及港口露臺(tái)等位置。工作人員運(yùn)用相應(yīng)技術(shù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)詳細(xì)考慮系統(tǒng)的設(shè)備裝置以及線路走向，根據(jù)系統(tǒng)中工作設(shè)備的使用功能合理展開設(shè)計(jì)工作，運(yùn)用相應(yīng)的工作技術(shù)提升港口位置的供電穩(wěn)定性，使港口位置的照明以及電力裝置能夠維持正常運(yùn)行狀態(tài)，將火災(zāi)處理系統(tǒng)以及預(yù)警系統(tǒng)的運(yùn)行系統(tǒng)與電力系統(tǒng)進(jìn)行連接，運(yùn)用相應(yīng)的系統(tǒng)提高火災(zāi)處理系統(tǒng)以及預(yù)警系統(tǒng)的配置，進(jìn)一步提升供電系統(tǒng)的工作效率。

2.2協(xié)同設(shè)計(jì)

通過協(xié)作設(shè)計(jì)的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)相對(duì)于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，BIM設(shè)計(jì)為各專業(yè)間協(xié)作提供了一個(gè)良好的技術(shù)平臺(tái)，協(xié)作平臺(tái)可以為各專業(yè)提供數(shù)據(jù)接口，可實(shí)現(xiàn)多個(gè)專業(yè)、學(xué)科在同一平臺(tái)上協(xié)同作業(yè)。由于各專業(yè)間的三維模型信息是共享、關(guān)聯(lián)的，各專業(yè)可以從模型上直接獲得相關(guān)視圖和設(shè)計(jì)信息，實(shí)時(shí)了解其他專業(yè)的設(shè)計(jì)狀態(tài)。也可以隨時(shí)在平臺(tái)上發(fā)布變更信息，告知其他專業(yè)。并通過設(shè)置模型信息權(quán)限，在保證模型信息得到及時(shí)的交流和傳遞的同時(shí)，保證專業(yè)設(shè)計(jì)的獨(dú)立性，很好的解決了設(shè)計(jì)中不同專業(yè)間的溝通問題以及信息理解偏差問題，大大加快了設(shè)計(jì)進(jìn)度，提高質(zhì)量和效率。

2.3電氣設(shè)備布置

工作人員運(yùn)用相應(yīng)的技術(shù)展開工作，進(jìn)一步提升系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，提升系統(tǒng)的發(fā)電效率是現(xiàn)階段工作人員主要工作目標(biāo)。工作人員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化處理工作時(shí)，適當(dāng)將系統(tǒng)中的設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化處理，提升工作人員的工作能力。運(yùn)用BIM技術(shù)對(duì)系統(tǒng)中的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)督工作，將系統(tǒng)設(shè)備重新擺放，改變不合理的設(shè)備擺放位置。進(jìn)一步提升系統(tǒng)中使用設(shè)備的合理性，提升設(shè)備的工作效率，提高相關(guān)設(shè)備的使用頻率。

2.4方案可視化交付

三維可視化是BIM技術(shù)最直接的特征。如方案階段完成BIM建模后，直接導(dǎo)入Bentley渲染軟件LumenRT，完成動(dòng)畫和效果圖渲染，基于BIM模型還可生成交互式體驗(yàn)包，并以第一視覺在BIM模型場(chǎng)景里實(shí)現(xiàn)飛行、漫游、步行，并可模擬時(shí)間和太陽角度，以及四季變化，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)渲染。VR（VirtualReality），沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)，，打開漫游包，戴上VR眼鏡，無須額外設(shè)置就可身臨其境地觀看BIM模型和周邊實(shí)景，有步行、飛行模式可選擇，還可通過手柄交互，目前BentleyLumenRT支持OculusRiftVR和HTCViveVR設(shè)備。實(shí)踐應(yīng)用表明，三維可視化能極大地加速方案優(yōu)化和交付進(jìn)程。

2.5碰撞檢查

碰撞檢查是在建模的同時(shí)進(jìn)行的，在設(shè)計(jì)過程中避免與其他專業(yè)發(fā)生碰撞，專業(yè)間不可避免的碰撞，則通過各專業(yè)設(shè)計(jì)人之間溝通協(xié)商解決。通過模型協(xié)同，設(shè)備之間的碰撞在設(shè)計(jì)階段已經(jīng)消除，電氣管線在布置的過程中，已經(jīng)避開了大部分的給排水管道與井，較大程度降低了發(fā)生碰撞的可能。利用碰撞檢查功能全面檢測(cè)設(shè)備、管線與結(jié)構(gòu)、建筑、工藝、給排水專業(yè)之間的碰撞問題，并及時(shí)反饋給個(gè)專業(yè)設(shè)計(jì)人員調(diào)整，可以全面消除所有的碰撞。

3BIM技術(shù)應(yīng)用尚存在的問題

（1）由于BIM相關(guān)軟件大多是基于房建系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)的，對(duì)于水運(yùn)工程存在很多不適用性，如缺少相應(yīng)的構(gòu)件模塊，所有構(gòu)件需要自己創(chuàng)建，參數(shù)自己設(shè)置，對(duì)模型的構(gòu)件數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化以及與其他軟件的銜接會(huì)存在一定的影響。（2）由于各軟件間的數(shù)據(jù)暫時(shí)還無法達(dá)到無縫、完整、精確的交互，與計(jì)算軟件間的交互尚存在一些不足，難以實(shí)現(xiàn)一體化計(jì)算設(shè)計(jì)，如現(xiàn)有的BIM軟件，在不同的BIM系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行的交互尚未達(dá)到數(shù)據(jù)無障礙交互，如Autodesk和Dassault之間的交互通過IFC格式數(shù)據(jù)和插件完成，但是導(dǎo)入到對(duì)方軟件里面，模型的屬性存在大量丟失，而且不再具備可編輯性。（3）在水運(yùn)工程建模中還存在較多的技術(shù)問題，比如三維地形的建立和不同土層按不同坡比放坡計(jì)算，對(duì)于水下疏浚工程為重點(diǎn)內(nèi)容之一的碼頭工程的建模存在一定的影響。（4）Revit在出圖過程中，尚無法進(jìn)行自動(dòng)輸出，需要通過半人工化對(duì)圖紙進(jìn)行修改，間接增加了設(shè)計(jì)人員的工作量，這也是推進(jìn)BIM在設(shè)計(jì)中應(yīng)用的阻力之一。

結(jié)語

BIM技術(shù)在信息化、三維可視化等方面都有著傳統(tǒng)設(shè)計(jì)手段無法比擬的優(yōu)越性，給設(shè)計(jì)行業(yè)帶來了一次技術(shù)上更是思維上的革新，也在一定程度上改變了設(shè)計(jì)流程。它提高了設(shè)計(jì)精度，并能夠在其軟件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)多專業(yè)的協(xié)同設(shè)計(jì)和碰撞檢查，使得設(shè)計(jì)流程更為精簡(jiǎn)。目前，BIM技術(shù)在港口電氣設(shè)計(jì)中的應(yīng)用還處于摸索階段，很多方面都還有較大提升的空間，電氣族的規(guī)范化和電纜管線問題依舊還是BIM技術(shù)在電氣設(shè)計(jì)中應(yīng)用的主要瓶頸。隨著今后BIM標(biāo)準(zhǔn)的制定和BIM軟件平臺(tái)的發(fā)展與完善，BIM技術(shù)會(huì)越來越成熟，將會(huì)在設(shè)計(jì)行業(yè)甚至工程領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，給設(shè)計(jì)和施工等相關(guān)行業(yè)帶來更強(qiáng)的助力。

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