BIM助力二航院打造45萬噸油碼頭

文｜本刊記者 寧冉

廈門港古雷作業區的三號泊位項目是一個海洋工程，海洋工程首先會涉及到水流、潮流、潮汐等因素；其次會涉及到碼頭的風環境，包括風和流綜合作用方面的問題。這對二航院提出了一個挑戰：如何把握項目實際環境和建筑工程之間的相互作用。

廈門港古雷港區古雷作業區3號泊位工程擬建30萬噸級泊位1個，結構按靠泊45萬噸油船設計。由8個系纜墩、4個靠船墩、1個工作平臺及引橋組成。碼頭平臺中間布置有一裝卸作業平臺，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點系纜一字型布置形式。在國內的海港里面，像廈門港古雷港區古雷作業區的這個45萬噸的碼頭在全國也沒有幾座，目前在國內算是最大的碼頭之一。

圖1 古雷南3#碼頭視圖

中交第二航務工程勘察設計院有限公司（以下簡稱“二航院”）成立于1958年，是國家綜合甲級設計院之一，擁有一批咨詢（投資）、港航、巖土、公用設備、電氣、化工、造價、監理等專業的注冊工程師和一級注冊建筑師、一級注冊結構師、一級注冊建造師等從業人員；持有工程設計綜合甲級、工程勘察綜合類甲級和工程測繪、海洋測繪級、工程咨詢級、工程造價咨詢、建設項目環境影響評價、水運工程監理等多項甲級資質。

二航院秉承“誠信、求實、創新、健康、安全、環?！钡墓芾矸结?，長期從事港口、航道、修造船廠、公路、橋梁、石油及化工產品儲運、水利、市政、建筑等工程項目的規劃、咨詢、環評、勘察、設計以及上述各類項目的工程總承包、項目管理、設備采購、工程監理等技術服務工作，累計完成國內外各類工程項目5000余項，業務范圍輻射亞洲、非洲、北美、南美等地的全球30多個國家和地區。先后獲得國家和省部級工程科技獎勵400多個，獲國家發明專利和實用新型專利數十項，主編和參編了數十部國家、部級標準和規范；先后多年被住房和城鄉建設部評為“全國勘察設計百強單位”，連續10年進入全國勘察設計企業工程項目管理和工程總承包營業額百強，連續20年被授予“省級最佳文明單位”等榮譽稱號，多年來被銀行評為AAA級信用單位。

2010年開始，二航院開始推進BIM在建筑工程中的應用，因為二航院的起家本行是水運工程，所以該技術也只是主要應用在水運工程方面。二航院借助三維技術先后完成了馬鞭洲油碼頭、五緣灣游艇碼頭等重大工程項目。如今，二航院將三維模型廣泛應用到從方案到施工圖設計等工作中。借助歐特克的開發平臺以及公司的數據中心，二航院開發了一套自己的軟件技術，并已擁有了自己的著作權。該技術現也已被廣泛應用到公司的項目設計工作中，并逐漸成為二航院主體專業的支持性軟件。

在三維設計和協同設計領域的BIM應用中，二航院也做了不少實踐工作。涉及到的項目包括武漢陽邏港區的集裝箱碼頭三期工程、張家港盛泰通用碼頭，都是大型碼頭項目，并應用于航道工程里的船閘設計，取得了成功的實踐經驗。這次廈門港古雷作業區的三號泊位，更是一個比較典型的大型碼頭工程，它在設計和施工這幾個階段均實現了BIM技術的應用。

新技術點亮項目特色

廈門港古雷作業區的三號泊位作為目前國內最大的開敞式碼頭，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技術的三維參數化軟件建模技術，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，設計師可直接對項目設計進行分析，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。

和以前項目設計不同，該項目有很大一部分都是在用三維設計方法。其中最大的不同就是協同，再加上一些綠色工程設計方面的技術應用，通過BIM可以直觀的表達出來。比如像風場、流場，三維多專業的協同以及二維圖紙的抽取等。整個工程設計以企業數據管理中心為核心，將BIM的數據、信息、模型與企業的項目管理系統相關聯，貫穿從方案設計、工程設計、初步設計到施工圖設計的全過程中。

“BIM的三維協同設計模式，將引發水運工程項目傳統設計方式的變革，由流程式生產方式跨越到模型協同式生產方式上來，將導致企業的生產管理方式發生深刻的變革，我們要積極迎接挑戰，不能落伍?！?中交第二航務工程勘察設計院有限公司董事長、總經理吳愛清，對BIM三維協同設計模式帶給企業的價值有著深刻的理解。

圖2 古雷港區古雷作業區碼頭視圖

圖3 鋼橋模型圖

新技術解決項目困難

廈門港古雷作業區的三號泊位項目是一個海洋工程，海洋工程首先會涉及到水流、潮流、潮汐等因素；其次會涉及到碼頭的風環境，包括風和流綜合作用方面的問題。這對二航院提出了一個挑戰：如何把握項目實際環境和建筑工程之間的相互作用。

為解決這個難題，二航院依托 Revit模型以及多種三維數字模型，對項目進行了三維的分析和優化，涉及到項目整個設計過程中的平面布置、結構部署和環境評估。這時基于BIM軟件，再次顯示出其三維模型設計中的獨特優勢。在Revit模型中，企業通過BIM軟件工程師的支持以及一些其它軟件的協助，利用BIM系列產品建立碼頭三維模型，進行環境模擬、結構設計，完成方案設計和施工圖設計，并利用相關圖形平臺完成施工圖出圖。

中交第二航務工程勘察設計院有限公司總工程師王晉總結到：“BIM應該服務于建設產品的全生命周期，服務于綠色工程，全面融入建設產品相關方的管理工作中，成為各方實現各自價值和共同價值的交流平臺?！?/p>

在摸索中進步

和許多新事物出現一樣，難題不在于對技術本身的理解，而在設計思維和思想的轉變。習慣了手繪制圖的工程師們，在面對新的三維模型設計方式時，許多在企業工作很多年的老同志在思想轉變上顯得有些困難。然而，由于時代的進步以及BIM技術在工程建設中優越性的展現，特別是BIM軟件在設計施工過程中的出色表現，使二航院在BIM技術應用的這條路上努力前行。

在摸索、進步過程中，最重要的問題就是方向性的指引，同時要有領導的支撐、技術的支持，二航院走一步看一步，邊走邊改，不斷充實，不斷發展。“現在的我們還談不上很完善、很成熟，但是我們已經開始了，中交第二航務工程勘察設計院有限公司要勇于在BIM領域進行開拓。” 王晉如此表述。

新技術助力二航院體現自我價值

在眾多行業軟件中，歐特克BIM系列軟件相對來說是比較成熟的，二航院從用電腦繪圖開始就一直使用歐特克軟件，而它的最大優點就是為二航院提供了二次開發的技術，而二航院恰恰擁有強大的二次開發能力，加上BIM軟件之間的無縫轉化協同，這成為二航院在眾多設計院競爭中的一大優勢。利用這個優勢，對二航院項目的質量控制以及整個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工作中解放出來，讓他們投入更多的精力去做創新的東西。

BIM軟件使二航院對整個工作的協同、軟件的管控水平、專業之間的管控水平得到了比較大的提高。在這個過程中就可以把錯漏碰撞全部都消化掉，而專業間的協同也不用像以前那樣，每個專業間相互通過紙質資料進行溝通，大大縮短了時間，降低了成本并提高了工程效益。

此外，通過 Revit模型和業主或是其他相關方交流時，可以有一個直觀的實景展示，實現項目建成之前就可以清楚的看到項目建成后的實際景象，使業主可以從模型中直觀評價自主意識的體現程度，同時也可以最大程度地避免錯漏碰缺，減少返工風險。

中交第二航務工程勘察設計院有限公司技術開發中心主任劉松認為，BIM技術在水運工程方面的不斷實踐，將引導水運工程設計方法、管理方法發生重大變革，會成為信息化技術對水運工程建設領域工業化發展的一次重大促進，將引導水運工程設計和管理方式站上三維臺階。

BIM已經超越了設計和施工階段，它涵蓋了項目的整個生命周期。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風險，大大提高設計乃至整個工程的質量和效率。從長遠來說，它不斷提供質量高、可靠性強的信息來使建筑物的運作、維護和設施管理更好的運行，持續地節約成本。BIM的運用無疑是建筑界的一場工業大革命。