港口設計中BIM技術應用探討

孫洪濤

摘要：近年來，經濟的發展，促進我國科技水平的提升。我國科技水平逐漸提升，社會的發展對各行各業提出更高要求，工作人員在港口位置開展工作時，適當運用全新科技能夠提高港口系統的穩定性，提升人們在港口位置的生活體驗。近年來，BIM技術在多個行業中被廣泛運用，有關工作人員需要改變工作觀念，適當將BIM技術合理運用到相關系統中，提高相關設計工作人員的工作能力，為港口設計提供有利依據。合理運用相關技術展開設計工作是電氣行業未來發展趨勢。本文就港口設計中BIM技術應用展開探討。

關鍵詞：BIM技術;電氣設計;港口

引言

建筑信息模型（Building Information Modeling，以下簡稱“BIM技術”）的本質和核心是運用計算機技術、信息技術和網絡技術整合建筑業相關技術和流程。其目的是提高建筑業整體信息化管理水平，使建設全過程能夠參數化、可視化、集成化、精益化和智能化。相比二維規劃和設計、紙質藍圖施工、紙質竣工資料歸檔等過程，BIM技術的核心價值在于其利用信息化手段能夠使設計、施工、運維的信息全生命周期流動起來。BIM模型數據從規劃設計，到施工運維，其模型信息不斷完善并始終保持一致性。

1BIM與傳統二維設計的區別

利用BIM技術進行工程設計跟傳統的二維設計最大的不同也是最直觀的不同就在于模型的表現形式，傳統的二維設計始終是二維的圖紙，三維體征也是通過平立剖圖紙結合到一起來體現，但是BIM的表現形式就拋開了傳統的圖紙，直接用三維模型表現設計內容的真實樣貌。當然BIM與傳統二維CAD設計的區別不僅僅在于二維圖紙變為三維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，BIM技術甚至可以用來展現施工流程模型這樣包含時間順序的3.5D模型。在設計過程中，BIM模型包含的信息將一直貫穿始終，而且可以在不同專業間互相傳遞，使得各專業的協同設計變為可能。在傳統二維設計過程中，各個專業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，并且大部分的專業協調工作還要通過設計人員對照圖紙面對面交流溝通才能完全領會彼此的設計意圖。

2港口設計中BIM技術應用

2.1室外電氣設計

工作人員運用相應技術展開港口碼頭系統設計工作時，需要適當對室外進行系統設計。工作人員先觀察電氣系統的主要線路都有哪些，工作人員根據電路的布置展開設計工作。港口附近的線路主要分布在物品堆置區以及港口露臺等位置。工作人員運用相應技術對系統進行設計時詳細考慮系統的設備裝置以及線路走向，根據系統中工作設備的使用功能合理展開設計工作，運用相應的工作技術提升港口位置的供電穩定性，使港口位置的照明以及電力裝置能夠維持正常運行狀態，將火災處理系統以及預警系統的運行系統與電力系統進行連接，運用相應的系統提高火災處理系統以及預警系統的配置，進一步提升供電系統的工作效率。

2.2協同設計

通過協作設計的應用，發現相對于傳統設計，BIM設計為各專業間協作提供了一個良好的技術平臺，協作平臺可以為各專業提供數據接口，可實現多個專業、學科在同一平臺上協同作業。由于各專業間的三維模型信息是共享、關聯的，各專業可以從模型上直接獲得相關視圖和設計信息，實時了解其他專業的設計狀態。也可以隨時在平臺上發布變更信息，告知其他專業。并通過設置模型信息權限，在保證模型信息得到及時的交流和傳遞的同時，保證專業設計的獨立性，很好的解決了設計中不同專業間的溝通問題以及信息理解偏差問題，大大加快了設計進度，提高質量和效率。

2.3電氣設備布置

工作人員運用相應的技術展開工作，進一步提升系統的運轉效率，提升系統的發電效率是現階段工作人員主要工作目標。工作人員對系統進行優化處理工作時，適當將系統中的設備進行優化處理，提升工作人員的工作能力。運用BIM技術對系統中的設備進行監督工作，將系統設備重新擺放，改變不合理的設備擺放位置。進一步提升系統中使用設備的合理性，提升設備的工作效率，提高相關設備的使用頻率。

2.4方案可視化交付

三維可視化是BIM技術最直接的特征。如方案階段完成BIM建模后，直接導入Bentley渲染軟件LumenRT，完成動畫和效果圖渲染，基于BIM模型還可生成交互式體驗包，并以第一視覺在BIM模型場景里實現飛行、漫游、步行，并可模擬時間和太陽角度，以及四季變化，實現實時渲染。VR（VirtualReality），沉浸式虛擬現實，，打開漫游包，戴上VR眼鏡，無須額外設置就可身臨其境地觀看BIM模型和周邊實景，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設備。實踐應用表明，三維可視化能極大地加速方案優化和交付進程。

2.5碰撞檢查

碰撞檢查是在建模的同時進行的，在設計過程中避免與其他專業發生碰撞，專業間不可避免的碰撞，則通過各專業設計人之間溝通協商解決。通過模型協同，設備之間的碰撞在設計階段已經消除，電氣管線在布置的過程中，已經避開了大部分的給排水管道與井，較大程度降低了發生碰撞的可能。利用碰撞檢查功能全面檢測設備、管線與結構、建筑、工藝、給排水專業之間的碰撞問題，并及時反饋給個專業設計人員調整，可以全面消除所有的碰撞。

3BIM技術應用尚存在的問題

（1）由于BIM相關軟件大多是基于房建系統進行開發的，對于水運工程存在很多不適用性，如缺少相應的構件模塊，所有構件需要自己創建，參數自己設置，對模型的構件數據標準化以及與其他軟件的銜接會存在一定的影響。（2）由于各軟件間的數據暫時還無法達到無縫、完整、精確的交互，與計算軟件間的交互尚存在一些不足，難以實現一體化計算設計，如現有的BIM軟件，在不同的BIM系統內進行的交互尚未達到數據無障礙交互，如Autodesk和Dassault之間的交互通過IFC格式數據和插件完成，但是導入到對方軟件里面，模型的屬性存在大量丟失，而且不再具備可編輯性。（3）在水運工程建模中還存在較多的技術問題，比如三維地形的建立和不同土層按不同坡比放坡計算，對于水下疏浚工程為重點內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，尚無法進行自動輸出，需要通過半人工化對圖紙進行修改，間接增加了設計人員的工作量，這也是推進BIM在設計中應用的阻力之一。

結語

BIM技術在信息化、三維可視化等方面都有著傳統設計手段無法比擬的優越性，給設計行業帶來了一次技術上更是思維上的革新，也在一定程度上改變了設計流程。它提高了設計精度，并能夠在其軟件平臺上實現多專業的協同設計和碰撞檢查，使得設計流程更為精簡。目前，BIM技術在港口電氣設計中的應用還處于摸索階段，很多方面都還有較大提升的空間，電氣族的規范化和電纜管線問題依舊還是BIM技術在電氣設計中應用的主要瓶頸。隨著今后BIM標準的制定和BIM軟件平臺的發展與完善，BIM技術會越來越成熟，將會在設計行業甚至工程領域得到廣泛的應用，給設計和施工等相關行業帶來更強的助力。

參考文獻

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