港口设计中BIM技术应用探讨

港口设计中 BIM技术应用探讨

黄金

贵州顺达水运规划勘察设计研究院有限公司 贵州 贵阳 550001

摘要：为了提升水运项目在港口设计过程中的质量与成效，现在把BIM技术运用在港口设计工作中，研究BIM技术运用的重要意义与流程。运用三维参数化建模的方式，构建港口的三维模型，进而迅速优化参数调整方案，同时运用倾斜摄影方式构建三维实景模型，分析码头设计的科学性，优化方案布置和设计方案。与此同时，BIM技术实现二维出图、工程量计算和BIM模型的动态连通，从而提升港口设计方案的质量。

关键词：BIM技术；港口设计；重要意义

引言

我们国家科技水平持续提高，社会发展对各个行业的要求也越来越高，在港口设计的过程中，适宜新科技可以提升港口体系的稳定性、先进性及直观性，提升港口设计质量与进度，更好的控制投资。近些年以来，BIM技术被广泛运用到各行各业，特别是设计系统，相关的设计人员也要转变工作理念，科学地将BIM技术应用到港口设计体系中，是提升港口设计工作者设计水平的有效途径。使用BIM技术从事港口设计工作是将来发展的必然趋势。

1在港口设计中BIM技术的意义

在港口设计中使用BIM技术系统，一是可以提升设计人员的工作能力，强化设计人员对BIM技术的认识程度，提高设计人员的现实应用能力；二是可以根据需要适时调整方案与结构，提高设计质量与进度，优化投资，从而更好的为业主服务；三是BIM技术的三维图可把专业技术转为可视化图形，更为直观的为业主展示设计意图。另外，设计人员采用BIM技术，把新技术逐步应用在对应的港口设计工作中，进而提升设计工作的科学性，保障设计质量与进度，给港口设计系统提供有力支撑。

2在港口设计中BIM技术的作用

2.1BIM技术具有可见性原则

BIM技术具备可见性，BIM模型的特征就是所见是所得。BIM技术的运用是通常港口设计采用传统的CAD视图与剖面图图纸变成真正的BIM模型，不但便于设计者与施工者看图制图，而且使外行人员或业主更加容易明白设计者的设计意图。另外，在方案设计的过程中，设计者还可以运用BIM技术来判断拟建港口的方案布置、结构型式及投资等方面的问题，模拟与分析不同的方案与结构，协助业主正确地做出决定。

2.2BIM技术具有参数化原则

BIM技术具备信息丰富这一特征，比如可以从已经建好的高桩码头模型中点击某个块面板，就可以看到其位置标高、尺寸、材料性质和数量等参数。这些参数能够发挥重要作用。这些参数会让模型的协调性更强。比如：高桩码头内的一根横梁在断面图与立面图内的标高不同，在初始的CAD图内，假如专业技术人员并未检查出这个错误，CAD软件是不能自动检测出来的，但是到了施工中再发现这个问题就会使施工者面临较大的麻烦。但是，在BIM模型中是不会出现的这种情况的，在码头三维模型的任何一个视图中，其标高参数是一致的，不会产生逻辑上的错误。运用BIM获得的仿真模型能够更好地模拟现实的项目施工环境，涉及到施工场所的外部环境、风、温度、波浪以及水流等。

2.3BIM技术具有一体性原则

在港口项目设计过程中，不同专业的设计者都是各自设计图纸的，比如平面布置图、施工图纸、结构设计图纸以及工艺管线图纸等。各个专业间的图纸从比例尺至视图角度都不一样，很容易产生各个结构间、工艺管线图纸和施工图纸之间不能匹配的问题，但是运用BIM技术可以较好地规避这个问题。

3在港口设计中BIM技术的运用

3.1室外电气设计中运用BIM技术

应用对应的技术进行港口码头系统设计工作的过程中，要适宜地对室外展开电气系统的设计。设计人员首先要观察电气系统中有哪些主要线路，按照电路的布置情况进行设计。港口周围的线路主要设置在作业区（码头前沿）、堆场及辅助建筑物等位置。设计人员使用对应技术来设计系统时细致考虑系统的装备装置和线路走向，按照系统内工作设备的运用性能科学地进行设计，运用对应的工作技术提高港口位置供电的平稳性，确保港口位置照明和电力装置可以正常运作，把火灾处置系统和预警系统的运作系统和电力系统连接起来，使用对应的系统提升火灾处置系统和预警系统方面的配置，逐步提高供电系统的工作成效。

3.2可视化建模

构建三维可视化模型，运用BIM技术的可视化设计可以发现，与传统的二维CAD设计进行比较，在BIM技术内，模型信息在全过程均是可视化的，设计人员能够更细致、直观、全方位的掌握工程信息，能够提高设计的准确率，进而提高设计质量与进度。同时以BIM技术为基础的信息化，可视化是可以同模型之间构成互动与反馈一种可视，不但可以用在展示效果图和生成报表方面，而且在工程设计各个阶段的交流、讨论以及决策均在可视化的情况中进行。业主和最终用户能够摆脱技术壁垒方面的限制，在线掌握设计信息，第一时间与业主交流，提升沟通成效。

3.3协同设计

在建模期间，总平面、进港航道、陆域形成、堆场道路、水工建筑物、装卸工艺与设备、生产与辅助建筑物、供电照明、信息与通信、控制、给排水、消防、环保、暖通、动力等各个专业借助公共服务器构建的平台展开协调设计，独立构建模型，同时以结构模型为前提展开拼装整合。运用协作设计，发现与传统设计相比较，BIM设计给各个专业间协作提供了比较好的技术平台，协作平台能够给各个专业提供数据接口，能够实现多个专业与学科在同一个平台中协同操作。因为各个专业之间的三维模型信息是相互关联共享的，各个专业可以从模型上直接取得有关视图与设计信息，在线了解其它专业的设计情况。也可以随时在平台中发布相关的变更信息，告知其它专业。通过设置模型的信息权限，在确保能够第一时间交流和传送模型信息的同时，确保专业设计工作的独立性，较好的处理了设计过程中不同专业之间的交流问题和信息理解误差问题，进而使设计进度加快，提升了工作质量与进度。

3.4码头总规划和实景有机结合的设计

以Bentley平台为基础，码头规划设计可以以实景模型与GIS底图为参考，让设计者能“在现场”进行真实的设计。在研究码头方案过程中，不能获得既有控制点准确的坐标资料，加快了项目得进度，可以在高精度GIS地图中选择规划区域，进而实现码头的参数化建模，以三维可视化设计为基础，能够直观地分析设计过程中对附近建构筑物的侵占状况同时能够验证可操作性，为方案决策提供理论支持。在高桩码头三维建模过程中，可以将Open Buildings Designer的功能为基础，迅速对码头的结构展开参数化建模，其中构建的三维模型和参数化模板能够实现联动更新，实现更改模板参数之后三维模型自动更新，让设计更科学。码头互通参数化建模。在规划设计码头方案的过程中，以实景模型为基础，运用参数化设计建模方式，同时以设计指标为基础进行码头互通的路线平、竖曲线设计以及桥位的安排布置，同时赋予横断面特点，实现互通方案方面的BIM建模。以三维交互式为基础的方式能够分析方案和附近环境平面位置与空间之间的关系，和对码头互通和原有路相接状况和可操作性，减短方案设计的优化周期。

3.5健全施工组织设计，动态管理相关工程

运用BIM技术，施工企业能够更加容易健全施工组织设计。在港口工程施工起来，常常会运用或者试着运用性能更强的新型原料，施工企业要展开新的工程量和造价计算，甚至要检验新材料对既有设计结构造成的影响。这个时候，如果运用Revit软件，就能够直接在模型中更改原设计材料参数、规格以及型号等，计算新的结构造价，落实新一轮的碰撞检查。在结果与设计要求相符的时候，施工方就可以凭借这个结果与业主、设计单位进行交流，申请变更相关材料。

施工企业也可以运用Autodesk Navisworks软件科学布置施工材料入场、储存已经运用。对即将运用在施工过程中的材料，Revit软件能够为施工提供预加工图和下料排版图，进而减少原料的损耗，减少材料的损耗程度，最后减少材料成本。运用Autodesk Navisworks软件的可视性施工过程中，施工企业可以加科学地设置各个阶段的施工者，逐步减少人工成本。另外，施工企业还可科学地布置施工机械设备，使大型机械闲置率下降，减少非必要的机械台班损失，提升机械运用效率，进而最后实现减少施工机械成本的目的。对于码头的大型装卸与机械运送，BIM技术也能够为其提供对应的吊装模拟，帮助业主选出更科学的码头机械。

5结束语

总而言之，我们国家的科技水平进一步提高，BIM技术的出现使国内各行业面临着新的挑战。设计人员在港口设计过程中要适宜地运用BIM技术，运用BIM技术可以提升工作者的工作能力，提高工作者对BIM技术的掌握程度。设计人员把港口设计工作和BIM技术有机地结合起来可以提高工作效率，让港口设计方案更科学。

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