BIM技術(shù)在翻車機(jī)房設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

李 穎，趙雁飛，閆曉璐，張立國(guó)

（中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司，天津 300222）

BIM技術(shù)在翻車機(jī)房設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

李 穎，趙雁飛，閆曉璐，張立國(guó)

（中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司，天津 300222）

結(jié)合唐山港曹妃甸港區(qū)煤碼頭三期工程翻車機(jī)房項(xiàng)目，詳細(xì)介紹了BIM技術(shù)在施工圖設(shè)計(jì)過程中的應(yīng)用。工程實(shí)踐表明，從建模到碰撞檢測(cè)和優(yōu)化設(shè)計(jì)，BIM技術(shù)的應(yīng)用大大提高了設(shè)計(jì)效率，并可為類似工程設(shè)計(jì)提供有益的技術(shù)借鑒。

BIM；Revit；Naviswoeks；翻車機(jī)房；碰撞檢測(cè)

引 言

隨著信息時(shí)代的高速發(fā)展，數(shù)字三維立體化已成為未來的趨勢(shì)，BIM技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。BIM是Building Information Modeling的縮寫，簡(jiǎn)稱建筑信息模型。美國(guó)《NBIMS》和英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)等組織均對(duì)BIM進(jìn)行了定義，而黃強(qiáng)［1］則將其總結(jié)為“聚合信息，為我所用”。從二維到三維，從計(jì)算機(jī)繪圖到協(xié)同設(shè)計(jì)，從工程設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)之間點(diǎn)到點(diǎn)的對(duì)接，到貫穿于建筑全壽命周期的信息化模型，BIM技術(shù)給我們的設(shè)計(jì)模式帶來了全新的變革。

BIM技術(shù)于2002年引入工程建設(shè)行業(yè)，經(jīng)過十多年的發(fā)展，在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)逐步普及應(yīng)用，并已制定了相關(guān)BIM標(biāo)準(zhǔn)［2，3］。近兩年，BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)的推廣速度非常之快，而有關(guān)BIM技術(shù)的國(guó)家和地方政策也陸續(xù)出臺(tái)［4，5］。作為建筑行業(yè)重要分支的水運(yùn)行業(yè)，BIM也在從概念慢慢轉(zhuǎn)向?qū)嵤?，7］。尤其是隨著工業(yè)發(fā)展高度自動(dòng)化和集成化，專業(yè)化碼頭已成為港口發(fā)展中的主力軍，這種碼頭各功能分區(qū)明確，卻又聯(lián)系緊密，工藝和管線錯(cuò)綜復(fù)雜，對(duì)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)提出了更高要求，也要求項(xiàng)目本身具有良好的可持續(xù)性。BIM技術(shù)因其具有三維可視化、協(xié)同設(shè)計(jì)性、多維模擬性、可優(yōu)化性和綜合檢測(cè)等優(yōu)越的特性，恰恰迎合了水運(yùn)行業(yè)發(fā)展的要求。

本文結(jié)合唐山港曹妃甸港區(qū)煤碼頭三期工程翻車機(jī)房施工圖設(shè)計(jì)，介紹BIM技術(shù)在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，以期為類似專業(yè)化碼頭設(shè)計(jì)提供有益的技術(shù)借鑒。

1 工程概述

唐山港曹妃甸港區(qū)煤碼頭三期工程位于曹妃甸一港池西岸側(cè)，南端與已建的曹妃甸煤碼頭二期工程相鄰，北端與曹妃甸港區(qū)通用散貨泊位工程相接。翻車機(jī)房是本工程的重要設(shè)施之一，其功能是用于翻卸由鐵路運(yùn)抵港口的煤炭車輛。

翻車機(jī)房主體結(jié)構(gòu)尺寸約49 m×62 m，為全地下式結(jié)構(gòu)，地面高程5.4 m，地下底高程-14.5 m。翻車機(jī)房主體結(jié)構(gòu)共分為3層，機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)三翻式翻車機(jī)3臺(tái)，均布置于頂層和中層，中層及以下設(shè)有格柵、接卸漏斗等設(shè)備，機(jī)房底部設(shè)有輸煤皮帶機(jī)，與地面皮帶機(jī)設(shè)備通過地下廊道連接，廊道長(zhǎng)約168 m，爬升角度約12°。機(jī)房采用三線三翻的反循環(huán)式裝卸工藝，故廊道與火車入口同側(cè)。此外，機(jī)房?jī)?nèi)還安裝有多個(gè)配套專業(yè)的管線設(shè)施，故整個(gè)翻車機(jī)卸車系統(tǒng)是在有限空間內(nèi)高度集中的多專業(yè)協(xié)作運(yùn)轉(zhuǎn)的復(fù)雜流程。

2 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式下的技術(shù)難點(diǎn)

由于翻車機(jī)房項(xiàng)目的復(fù)雜性，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式下存在諸多技術(shù)難點(diǎn)。

2.1 基礎(chǔ)異型結(jié)構(gòu)多

翻車機(jī)基礎(chǔ)為全地下式結(jié)構(gòu)，在有限的空間內(nèi)需滿足多個(gè)功能分區(qū)的要求，且每個(gè)功能區(qū)內(nèi)設(shè)備預(yù)埋件繁多，故翻車機(jī)房多為非常規(guī)的異型結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式下，設(shè)計(jì)人員需通過想象將復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成平面圖紙來表達(dá)。這就要求設(shè)計(jì)人員具有很好的空間想象能力和基本繪圖基礎(chǔ)，即使這樣也很難避免圖面上的筆誤。

2.2 管線錯(cuò)綜復(fù)雜

機(jī)房?jī)?nèi)共布置7套管線系統(tǒng)，分別為通風(fēng)、干式除塵、干霧除塵、給水消防、排水、控制和供電系統(tǒng)。這7套管線系統(tǒng)分3層主環(huán)網(wǎng)在機(jī)房?jī)?nèi)穿行，管線錯(cuò)綜復(fù)雜，結(jié)構(gòu)孔洞也非常之多。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式下，各專業(yè)先分別布設(shè)管網(wǎng)，再交由專門的人員進(jìn)行管線綜合，管綜人員需在二維圖紙的基礎(chǔ)上結(jié)合良好的空間想象能力來分析各管線系統(tǒng)之間、管線與結(jié)構(gòu)之間的碰撞沖突，并逐一各與專業(yè)溝通解決方案，各專業(yè)人員再據(jù)此進(jìn)行修改，然后再按上過程重復(fù)操作。整個(gè)管綜過程中，要通過多次反復(fù)才能基本調(diào)通線路，非常耗時(shí)，且在每次修改過程中，都可能出現(xiàn)圖面的錯(cuò)漏，這種錯(cuò)誤不斷累加，也是后續(xù)設(shè)計(jì)的隱患。

2.3 主體結(jié)構(gòu)形式多樣布置緊湊

本工程的構(gòu)筑物由以下幾部分組成：下部主體結(jié)構(gòu)、主體支護(hù)結(jié)構(gòu)、地面大棚及樁基礎(chǔ)、地下廊道及樁基礎(chǔ)、廊道支護(hù)結(jié)構(gòu)、降水井系統(tǒng)、火車梁及樁基礎(chǔ)、定位車梁及樁基礎(chǔ)和電纜溝。各個(gè)結(jié)構(gòu)之間布置緊湊，極易發(fā)生碰撞和沖突，且主要集中在以下幾點(diǎn)：

1）大棚樁基礎(chǔ)布置于下部結(jié)構(gòu)主體和主體支護(hù)結(jié)構(gòu)之間，出于經(jīng)濟(jì)性的考慮，本工程的主體與圓形支護(hù)結(jié)構(gòu)之間空間本來就非常有限，加之灌注樁基礎(chǔ)的施工和設(shè)計(jì)都對(duì)結(jié)構(gòu)間距有嚴(yán)格的要求，故此處的設(shè)計(jì)是工程中的一個(gè)易碰撞點(diǎn)。

2）火車梁緊鄰定位車梁，尤其是在火車梁的夾輪器和軌道橫處較常規(guī)火車梁寬很多，故需在定位車梁局部布設(shè)凹槽才能將二者錯(cuò)開。

3）本工程采用了反循環(huán)卸車工藝，即廊道和火車入口端在同側(cè)，故在寬約45 m范圍的地下隱蔽工程內(nèi)，集中了廊道及樁基礎(chǔ)、廊道地連墻及對(duì)撐、火車梁樁基礎(chǔ)、定位車梁樁基礎(chǔ)和降水井等多條結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，加之灌注樁的安全距離要求等，此處為本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的最復(fù)雜的碰撞點(diǎn)。

2.4 施工程序復(fù)雜

由于本工程地下結(jié)構(gòu)形式較多，加之與煤碼頭二期工程鄰近，施工空間有限，所以施工程序也極其復(fù)雜，尤其是涉及到了深基坑的開挖和降水等工序，這對(duì)設(shè)計(jì)的計(jì)算條件也有很大影響。因此，如何確定合理的施工組織計(jì)劃是本工程的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

基于以上幾點(diǎn)分析，本工程在施工圖設(shè)計(jì)中引入了BIM技術(shù)。

3 基于Revit的模型建立

本次設(shè)計(jì)主要基于Revit進(jìn)行基礎(chǔ)建模，并應(yīng)用 Navisworks進(jìn)行后期處理，考慮到不同渲染需求，還結(jié)合使用了3D max渲染器，建成模型效果如圖1和圖2所示。建模步驟依次為：軸網(wǎng)和高程建模→場(chǎng)地建?！ёo(hù)結(jié)構(gòu)及降水井建模→翻車機(jī)房下部結(jié)構(gòu)、廊道建模及軌道梁系統(tǒng)建模→翻車機(jī)房上部結(jié)構(gòu)建模及管線建模。

圖1 翻車機(jī)房建筑信息模型

圖2 隱藏場(chǎng)地和大棚模型

3.1 Revit族的概念

族是構(gòu)成Revit項(xiàng)目的基本元素，同時(shí)也是參數(shù)信息的載體。Revit有3種類型：系統(tǒng)族、可載入族和內(nèi)建族。系統(tǒng)族已在軟件中預(yù)定義，可直接用于建立項(xiàng)目基本圖元，如軸網(wǎng)、墻、樓板和樓梯等，并可以在項(xiàng)目和樣板之間復(fù)制、粘貼或者傳遞系統(tǒng)族模型?？奢d入族為用戶自定義創(chuàng)建的獨(dú)立.raf格式的族文件，一般為異型構(gòu)件，用戶可根據(jù)需求載入到相應(yīng)項(xiàng)目文件中，并基于該族類型靈活創(chuàng)建不同參數(shù)的構(gòu)件；內(nèi)建族是當(dāng)前項(xiàng)目中新建的族，僅可用于該項(xiàng)目的特定對(duì)象，例如自定義墻的處理，不可在不同項(xiàng)目間傳遞?；谝陨献宓母拍詈吞攸c(diǎn)，本項(xiàng)目在設(shè)計(jì)過程中合理靈活的運(yùn)用了族功能，這也提高了項(xiàng)目設(shè)計(jì)的效率。

3.2 中心模型和軸網(wǎng)高程系統(tǒng)的建立

本項(xiàng)目涉及專業(yè)較多，采用基于工作集的協(xié)同設(shè)計(jì)方式，即多個(gè)設(shè)計(jì)人員同時(shí)操作同一個(gè)模型。先由項(xiàng)目經(jīng)理在主服務(wù)器上建立中心模型，并根據(jù)設(shè)計(jì)分工在中心模型里創(chuàng)建多個(gè)工作子集和權(quán)限（圖3），再經(jīng)由局域網(wǎng)絡(luò)映射到多個(gè)的 PC端，設(shè)計(jì)人員便可在本工作集允許的權(quán)限下在自己的PC端進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)。

圖3 基于工作集的多專業(yè)協(xié)作界面

但在進(jìn)行多專業(yè)協(xié)同之前，項(xiàng)目經(jīng)理先統(tǒng)一規(guī)劃并建立本項(xiàng)目的軸網(wǎng)和高程系統(tǒng)。軸網(wǎng)包括設(shè)備系統(tǒng)軸網(wǎng)和墻體軸網(wǎng)，分別為火車軸線CD1～CD3、定位車軸線DW1～DW3、墻體的數(shù)字軸1～12軸和字母軸A～J軸。高程系統(tǒng)主要分-12.2 m底層、-0.7 m中層和5.314 m頂層。基于以上預(yù)定義的共享高程和軸網(wǎng)，各工作子集的設(shè)計(jì)人員再進(jìn)行各自建模工作。

3.3 場(chǎng)地建模

Revit提供了場(chǎng)地建模功能，但僅是一個(gè)基于網(wǎng)格的表面，無法根據(jù)復(fù)雜形狀進(jìn)行開挖和回填模擬。建模以三維實(shí)體的形式預(yù)先建好并擺放在相應(yīng)位置，需要開挖時(shí)使其消隱，需要回填時(shí)使其還原，由于翻車機(jī)房形狀復(fù)雜，每次開挖回填都有不同的要求，所以每個(gè)開挖回填塊的形狀基本上各不相同，開挖回填塊不具備可重復(fù)利用的可能，基于這樣的情況，本次場(chǎng)地建模使用內(nèi)建模型，為了方便后期處理，把這些模型的類型歸為“場(chǎng)地”。

3.4 支護(hù)結(jié)構(gòu)建模

支護(hù)結(jié)構(gòu)包括翻車機(jī)房主體結(jié)構(gòu)支護(hù)和廊道結(jié)構(gòu)支護(hù)兩大部分。其中翻車機(jī)房主體的支護(hù)結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于主體結(jié)構(gòu)外側(cè)的圓形地連墻和支撐地連墻的帽梁、圈梁、豎肋結(jié)構(gòu)。廊道的支護(hù)結(jié)構(gòu)包括兩片側(cè)墻、一片端墻以及地連墻的支撐結(jié)構(gòu)，側(cè)墻和端墻均采用直線型的地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)。建支護(hù)結(jié)構(gòu)大多為規(guī)則截面的墻體和梁，故可以利用Revit中已有的系統(tǒng)族建立。對(duì)圓形地連墻內(nèi)的豎肋等，利用拉伸和融合的功能新建可載入組（圖4），插入中心模型進(jìn)行建模。

圖4 支護(hù)結(jié)構(gòu)模型

3.5 翻車機(jī)房下部結(jié)構(gòu)

翻車機(jī)房主體結(jié)構(gòu)共分為 3層，分別為底板層、漏斗層和頂板層。

底板層為皮帶機(jī)層，頂高程-12.2 m。沿火車走線方向，布置 BF1～BF3三線皮帶機(jī)，中間通過調(diào)整機(jī)房配重的回填倉(cāng)格隔開。皮帶機(jī)兩側(cè)為吊裝孔、風(fēng)機(jī)孔、人孔等，各功能區(qū)用隔墻分區(qū)。底板排水系統(tǒng)為0.1～0.3mm深的排水溝，最終匯總至東西兩側(cè)風(fēng)機(jī)間內(nèi)的集水坑內(nèi)。中層為漏斗層，板頂高程為-0.7 m，共 3條火車線CD1～CD3，每條火車線下設(shè)置 6個(gè)漏斗，與底板層的皮帶機(jī)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)，漏斗架設(shè)在下層隔墻和漏斗梁上。漏斗層與頂板板間設(shè)有扶壁支撐，該層主環(huán)網(wǎng)管線從扶壁上開洞穿過。頂板層與場(chǎng)地地坪高程基本一致，頂板上分別設(shè)有27 m×36.0 m和 12 m×36.0 m 的開孔，此開孔用于布置CD1～CD3火車線的翻車機(jī)轉(zhuǎn)子，開孔四周均設(shè)有加強(qiáng)梁（圖5）。

圖5 翻車機(jī)房下部結(jié)構(gòu)模型

三層樓板、局部的隔板、標(biāo)準(zhǔn)外墻和隔墻、孔洞等均為多數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件，可通過軟件自帶的系統(tǒng)族建立即可，其余異型構(gòu)件則需通過新建族等特殊功能來實(shí)現(xiàn)。如底板的U型伸縮縫和排水溝，通過內(nèi)建模型中的拉伸和空心剪切和融合功能來模擬（圖6），集水坑則利用“樓板邊”功能創(chuàng)建集水坑壁（圖7）。而Revit中沒有墻體族樣板，漏斗支撐墻只能通過內(nèi)建模型來完成（圖8）。漏斗梁則基于梁構(gòu)件的族模板建立的。

圖6 底板分割縫

圖7 集水坑建模

圖8 異型墻體內(nèi)建模型

3.6 翻車機(jī)房軌道梁建模

火車軌道梁CD1～CD3主要由標(biāo)準(zhǔn)軌道梁、夾輪器、軌道衡和車檔段組成，其中CD1和CD3以廊道地連墻支護(hù)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)外，CD3采用灌注樁基礎(chǔ)。三條定位車軌道梁DW1～DW3分別與火車梁相鄰，間距3.39 m，同樣采用灌注樁基礎(chǔ)（圖9）。

圖9 火車梁及定位車梁模型

樁是以系統(tǒng)族中的柱為模板來建立的?；疖嚵骸A輪器梁、軌道衡、定位車梁均為異型構(gòu)件，且每種梁的不同結(jié)構(gòu)段的模板也均不相同，但主要區(qū)別在于異型坑的位置和數(shù)量，而坑的尺寸和深度均相同。通過梁的族模板，分別建立以上幾種構(gòu)件的基本族文件，并將坑洞的數(shù)量和未知進(jìn)行參數(shù)化定義（圖10、圖11），將族文件導(dǎo)入到項(xiàng)目后，即可通過調(diào)整族參數(shù)來實(shí)現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)段的建模，這也大大提高了建模效率，使得模型更加精簡(jiǎn)。

圖10 火車梁的梁族文件

圖11 定位車標(biāo)準(zhǔn)段的梁族文件

3.7 翻車機(jī)房廊道建模

翻車機(jī)房的廊道結(jié)構(gòu)包括單孔 BF3與雙孔BF1/BF2兩條廊道，廊道總長(zhǎng)約168 m，由-12.2 m爬升至地面5.4 m，爬升角度約11°（圖12）。

圖12 廊道模型

廊道為地下箱涵結(jié)構(gòu)，通過載入族的形式建立，建模相對(duì)簡(jiǎn)單，但廊道結(jié)構(gòu)是一個(gè)不斷向上攀爬的結(jié)構(gòu)，每段廊道的布置相對(duì)麻煩，需設(shè)計(jì)人員根據(jù)公制體量族的屬性和廊道的爬升曲線逐一定位。

3.8 翻車機(jī)房上部結(jié)構(gòu)建模

翻車機(jī)房上部鋼結(jié)構(gòu)大棚的組成主要包括墻體、屋面、樓梯、門窗、建筑設(shè)備設(shè)施等（圖13）。BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)是起源于建筑行業(yè)，故上部結(jié)構(gòu)的構(gòu)件基本都可以通過系統(tǒng)族來建立，僅部分大棚柱角承臺(tái)基礎(chǔ)為異型結(jié)構(gòu)，利用了“公制模型”族樣板來建立。

圖13 翻車機(jī)房上部結(jié)構(gòu)模型

3.9 管線建模

翻車機(jī)房除主體結(jié)構(gòu)內(nèi)安裝有7套管線系統(tǒng)，按專業(yè)分為暖通、供電和給排水3個(gè)工作子集。暖通專業(yè)包括通風(fēng)、干式除塵和干霧除塵系統(tǒng)，供電專業(yè)包括供電和控制系統(tǒng)，給排水專業(yè)負(fù)責(zé)給水消防和排水系統(tǒng)。

BIM技術(shù)建模與傳統(tǒng)CAD繪圖的主要區(qū)別在于參數(shù)化和信息化，即基于族類型定義相關(guān)參數(shù)并自動(dòng)生成構(gòu)件，這不僅僅避免了CAD繪圖中經(jīng)常出現(xiàn)的尺寸不準(zhǔn)，還可以大大提高建模效率。尤其是對(duì)于管線專業(yè)建模，這一優(yōu)勢(shì)更加突出。以通風(fēng)系統(tǒng)為例，繪制風(fēng)管時(shí)選擇“默認(rèn)矩形風(fēng)管”，在“類型屬性”中完善“管件-布管系統(tǒng)配置”信息，缺失內(nèi)容在系統(tǒng)族庫(kù)“機(jī)電-風(fēng)管管件-矩形”中按需載入，如矩形彎頭、Y型三通、軟連接、過渡件等。繪制時(shí)，在平面視圖中直接分段給定風(fēng)管尺寸、高程、走向、長(zhǎng)度，軟件會(huì)自動(dòng)在變徑處或變高程處添加過渡件，在轉(zhuǎn)彎處添加彎頭。繪制豎管時(shí)，如與水平管段連不上，可以在三維視圖里，選中待連管或管件，使用“布線解決方案”，大部分連接問題都可解決（圖14）。

圖14 通風(fēng)系統(tǒng)模型

4 協(xié)同設(shè)計(jì)和碰撞監(jiān)測(cè)

協(xié)同設(shè)計(jì)是BIM技術(shù)的最大特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，尤其是基于中心模型的協(xié)同設(shè)計(jì)方式，可實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)的實(shí)時(shí)協(xié)作。在本工程的建模過程中，水工結(jié)構(gòu)專業(yè)先根據(jù)軸網(wǎng)和高程系統(tǒng)建立主要樓層和墻體構(gòu)件，暖通、供電和給排水專業(yè)人員在此基礎(chǔ)上開展布線工作。在此實(shí)時(shí)協(xié)同的設(shè)計(jì)模式下，各專業(yè)人員在建模的過程中，可根據(jù)其他專業(yè)的建模情況適當(dāng)?shù)淖龀稣{(diào)整，提前避免了明顯的碰撞和沖突。

當(dāng)然基于實(shí)時(shí)協(xié)同的設(shè)計(jì)模式不能完全的避免碰撞和沖突，軟件還提供了碰撞檢測(cè)功能。雖然Revit中也可以高亮顯示碰撞點(diǎn)，但是由于Revit并不會(huì)將其他部分暗淡顯示，導(dǎo)致畫面較為混亂，相比之下，Navisworks給出的結(jié)果則鮮明得多，而且還會(huì)根據(jù)選擇將視角切換至碰撞發(fā)生處，所以本項(xiàng)目使用Navisworks做碰撞檢測(cè)。由于，本工程的復(fù)雜性，管線與管線之間、管線與結(jié)構(gòu)之間、結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)之間的檢測(cè)原則均不相同，有的避免物理碰撞即可，有的還有安全距離的要求，故需根據(jù)不同的原則進(jìn)行多次檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果顯示，確實(shí)存在多處沖突點(diǎn)，如圖 15顯示了由于管道位置與開口位置不協(xié)調(diào)導(dǎo)致碰撞?；谝陨辖Y(jié)果，與各專業(yè)協(xié)商后及時(shí)調(diào)整模型，將碰撞沖突降最低限，滿足施工現(xiàn)場(chǎng)可控的要求。此外，正是由于BIM基于參數(shù)化的建模方式和協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)，使得碰撞調(diào)整過程非常順利，且效率很高。

圖15 管道位置與開口位置不協(xié)調(diào)導(dǎo)致碰撞

5 圖紙和工程量

BIM 技術(shù)雖然實(shí)現(xiàn)二維到三維的轉(zhuǎn)變，但傳統(tǒng)的平面圖紙還是設(shè)計(jì)成果不可或缺的部分。在三維模型中，可根據(jù)圖紙的表現(xiàn)需求來自由定義平面、立面和剖面的位置，軟件則會(huì)自動(dòng)生成對(duì)應(yīng)的二維圖紙，經(jīng)尺寸、標(biāo)注和說明的處理后即可出版。Revit的明細(xì)表功能可以自動(dòng)統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目中各類圖元對(duì)象的工程量，但統(tǒng)計(jì)規(guī)則和格式等均按照建筑行業(yè)的原則制定，故在水運(yùn)行業(yè)的應(yīng)用中還需通過專門插件才能實(shí)現(xiàn)。

此外，軟件還可以把項(xiàng)目中多個(gè)視圖或明細(xì)表布置在同一張圖紙中，并將圖紙轉(zhuǎn)化成CAD軟件的常用格式，以便和傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式銜接，進(jìn)行圖紙的校核、校審等工作。

6 施工模擬

施工模擬使用Navisworks中的Timeliner模塊進(jìn)行，該模塊不僅可以制作施工模擬動(dòng)畫，更有實(shí)際意義的是，它可以用來做進(jìn)度跟蹤，用戶在設(shè)定施工工序的同時(shí)，Timeliner模塊會(huì)生成甘特圖。施工模擬不僅僅是一個(gè)展示性的功能，在模擬施工的過程中，還可能發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程中忽略的問題，為設(shè)計(jì)計(jì)算提供依據(jù)，并形成生動(dòng)直觀的可視化成果。

7 結(jié) 語

相比傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式，BIM技術(shù)具有諸多優(yōu)點(diǎn)，如參數(shù)化構(gòu)件、三維可視化、多專業(yè)協(xié)同、碰撞檢測(cè)、出圖、工程量統(tǒng)計(jì)和動(dòng)畫展示等等，尤其是對(duì)翻車機(jī)房工程而言，不僅解決了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式下的諸多難題，還大大提高了設(shè)計(jì)效率。

1）參數(shù)化建模的方式，不僅避免了傳統(tǒng)CAD繪圖中的尺寸誤差，還使得模型修改更加方便，避免了大量的重復(fù)性工作。

2）基于BIM三維可視化的視圖和實(shí)時(shí)協(xié)同的設(shè)計(jì)模式，各專業(yè)設(shè)計(jì)人員在建模過程中即可根據(jù)其他專業(yè)的建模情況實(shí)時(shí)做出調(diào)整，提前避免了大量的碰撞和沖突，并使得各專業(yè)間的溝通更加直觀和暢通。再結(jié)合碰撞檢測(cè)功能，BIM技術(shù)輕松解決了本工程中的技術(shù)難點(diǎn)。

3）基于三維模型，Revit可自動(dòng)繪制平面二維圖紙并提取工程量，不僅準(zhǔn)確且效率高。此外，Revit還提供了與傳統(tǒng)cad文件的接口，操作更靈活。

4）由于本工程的特殊性，施工組織順序是設(shè)計(jì)計(jì)算的輸入條件。Navisworks在制作漫游動(dòng)畫和施工模擬方面，操作便捷，并可以將進(jìn)度動(dòng)畫、視點(diǎn)動(dòng)畫和場(chǎng)景動(dòng)畫等相結(jié)合，從而對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行模擬和指導(dǎo)，并對(duì)設(shè)計(jì)工作提供了幫助。

但目前BIM技術(shù)在水運(yùn)行業(yè)的應(yīng)用還處于起步階段，還存在一定的局限性：

1）由于BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)由建筑行業(yè)發(fā)展而來，故在水運(yùn)工程的應(yīng)用中，基本族庫(kù)還有諸多不適應(yīng)性，開發(fā)專業(yè)性的族樣板和建立標(biāo)準(zhǔn)的族庫(kù)是突破局限的關(guān)鍵。

2）工作集是的協(xié)同模式雖可以基本滿足設(shè)計(jì)要求，但在權(quán)限規(guī)定和協(xié)同操作等方面存在較多缺陷和漏洞，數(shù)據(jù)安全性問題也是較大的隱患。

3）Revit的自動(dòng)出圖功能在一些細(xì)節(jié)問題上還有待改善，還需結(jié)合CAD的相關(guān)操作才能達(dá)到出圖標(biāo)準(zhǔn)。明細(xì)表功能需也結(jié)合專業(yè)插件才能實(shí)現(xiàn)在水運(yùn)行業(yè)的應(yīng)用。

［1］黃強(qiáng).論 BIM：第一章［M］.中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2016.

［2］National BIM Standard-US TM［S］.2015.

［3］AEC（UK） BIM Standard［S］.2012.

［4］2011-2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要［Z］.2011.

［5］關(guān)于征求關(guān)于推薦BIM技術(shù)在建筑領(lǐng)域應(yīng)用的指導(dǎo)意見（征求意見稿）意見的函［Z］.2013.

［6］趙淵，吳鵬程，傅瑜.上海國(guó)際航運(yùn)服務(wù)中心西船閘工程 BIM 技術(shù)的實(shí)踐與應(yīng)用［J］.港口技術(shù)，2011，（11）：24-27.

［7］張向東.BIM 在內(nèi)河航運(yùn)樞紐工程的應(yīng)用實(shí)踐和展望［J］.2015，（12）：253-254.

Application of BIM Technique in Design of Car-dumper Shed

Li Ying，Zhao Yanfei，Yan Xiaolu，Zhang Liguo
（CCCC First Harbor Consultants Co.，Ltd.，Tianjin 300222，China）

Based on car-dumper shed of coal terminal phase-3 project at Tangshan Port Caofeidian Harbor，a detailed introduction is made to the application of BIM technique in the construction drawing design.The engineering practice shows that the application of BIM technique improves the design efficiency in the process of model building，impact detection and optimum design，which will provide refrences for similar projects.

BIM； Revit； Navisworks； car-dumper shed； impact detection

U653.92

A

1004-9592（2016）05-0051-06

10.16403/j.cnki.ggjs20160513

2016-05-27

李穎（1985-），女，工程師，從事港口工程水工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。