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中水顾问昆明院深入应用BIM 完美打造黄登水电站

来源: BIM中国网

1957年成立的中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院(简 称“昆明院”),现已有55年的发展历史,主要业务是为水利水电工程、市政工程等做设计、监理及EPC总承包,主要市场在国内西南地区和国外,现有职工 1500余人,其中90%都是工程师。由昆明院完成的优秀水利水电设计项目有很多,包括小湾水电站、糯扎渡水电站 、鲁布格水电站等,都获得国家各种奖项。其中,小湾水电站为目前建成的世界第一混凝土双曲拱。

50多年来,昆明院承担了国家大中小型水利水电工程勘测设计项目400余个,总共涉及设计生产部门13个。突出的设计成绩,让昆明院在国内外设计院中的实力获得一致好评。那么,昆明院何以能够一直保持这么强有力的工程设计实力呢?

昆 明院副总工程师、科技信息管理部主任、三维设计督导部主任曹以南道出了自己的理解,“昆明院对信息化非常重视,尤其是生产方面,被称之为生产手段的现代 化。它的基本特征就是信息化的过程。特别是当前最先进的BIM理念早早地扎根于我们院,使得设计院的信息化水平有了整体的提升。”

图:云南澜沧江黄登水电站效果渲染图

图:云南澜沧江黄登水电站效果渲染图

引入BIM理念
有 数据统计,国外每年采用BIM技术的设计项目以30%-40%的速度递增。在国内,北京、上海、广州的设计企业用的比较多,而且比较重视,增长率都比较 高,但是在其他地区现在仍停留在探索阶段。曹以南表示,“BIM应用最重要的是市场需求的拉动,就是投资方、业主的认可,但是设计院如果等着业主提出需求 再想到应用BIM,可能已经太晚了。在BIM应用方面,我们走在了前面。”

自2002年BIM理念首次被欧特克公司提出距今已有十年时间, 而BIM进入中国仅几年时间。曹以南描绘2008年第一次接触BIM的感触,向院领导汇报时提出六个字“震撼、恐惧、焦虑”。曹以南表示,“震撼不用说 了,焦虑是指别人已经做那么好,我们还没有;恐惧的是,假如竞争对手有,我们没有,被淘汰只是时间问题。现在还有哪个设计单位还用铅笔设计图呢?那肯定早 被淘汰了。”

图:云南澜沧江黄登水电站实景渲染图

图:云南澜沧江黄登水电站实景渲染图

自 从第一次接触到BIM,了解到它的价值之后,曹以南就开始着手引入BIM理念,因此昆明院成为国内较早接触并应用BIM理念的设计院。据统计,从2008 年开始策划,2009年开始实施,通过BIM理念开工的项目至今已经有20多个,效果得到了业主和业界的普遍好评。目前,昆明院在国内BIM应用属于领先 地位,当然他们为此还有一个总体的研究开发计划。

最完美BIM案例
接到黄登水电站项目之初,昆明院决定要全方位的贯彻应用BIM理念来完成从设计到最后施工等各环节的工作。黄登水电站项目建设周期为81个月,是将设计和施工的环节交错进行的,这就对设计部门和施工部门提出了更高的工作效率要求。

图:云南澜沧江黄登水电站大坝结构模型

图:云南澜沧江黄登水电站大坝结构模型

在以往的很多项目和建筑中,采用二维设计时经常遇到一些棘手的难题,对设计师的工作效率提出了严峻的考验,而在采用三维设计以后这些难题都能够迎刃而解。基于这一点的考虑,昆明院把整个三维设计在传统的设计领域做了一个普及性的推广。

昆 明院施工分院副总工程师、施工专业三维设计项目部经理杨宏斌表示,“在黄登水电站工程项目中,昆明院将三维设计渗透到全部设计环节中,包括施工总布置,建 筑、道路等,还涉及到一些渣场、料场以及各种施工工厂、建筑物等。同时,还包括内部的子系统,各种各样的建筑物。”黄登水电站项目整个设计周期都采用了三 维设计,从策划到最终设计完成只用了两个多月的时间,与传统方式相比提高了很多。

在整个黄登水电站工程项目中,昆明院动用了专业部门20多个,配合的专业部门也有20多个,共有43个部门的40-100人相互配合协调工作,其项目复杂度和工作量可想而知。但是,用了BIM以后,整个生产、设计流程并行程度和生产效率得到提高,生产周期明显缩短。

在 整个设计过程中,工程师会涉及到不同的专业和不同的软件,例如Autodesk Inventor、Autodesk Infrastructure Modeler。针对不同软件以及设计产品的管理需要不断的协调。在管理上采用“点和面”的拆分管理模式是一种新型、高效的管理模式。只要是显示在平台上 的数据,都有统一的空间平台进行存储,每当需要做设计变更时,只需修改变更的部分即可,不会牵动整体的项目,使得最后呈现的设计成果连业主都感到非常“震 撼”。从三维设计,到全部项目的管理以及后期的项目实施,BIM的深化应用让昆明院设计团队正在发生一次质的飞跃。

在BIM理念和现实之间找到契合点
昆 明院是如何在黄登水电站工程获得完美效果的呢?曹以南解释说,“此前昆明院已经开始从项目工程的全盘管理角度考虑,提出了水利水电工程的全生命周期的管理 理念,并大力推进它。而现在大多数设计单位的BIM理念仅仅停留在三维设计上,但是以三维设计为起点,再覆盖到工程的全面管理是非常必要的事情。”

昆明院提出的水利水电工程全生命周期管理理念,是让设计方、业主、施工方、监理等各方都能看到同一个模型,无形中增进了项目各相关方的理解和沟通,增进了交流,同时也提高了施工质量,保证施工进度。

所谓全生命周期的管理,必然是包括从工程开始建设到建筑物生命完结都进行全程的管理。昆明院不但给业主展示眼前的设计和施工,还协助业主在未来几十年、以至上百年对工程项目进行维护和管理,一直到该实体工程的完结,使得业主真正成为采用BIM理念完成设计的最大受益方。

当 前,在BIM理念的推动下,很多国内外软件厂商都推出了一系列的管理工具。在推进水利水电工程的全生命周期的管理理念过程中,昆明院一边实践,一边不断寻 找与其理念相配套的设计工具和管理平台。在经历了一番研究后,最终选择了欧特克软件作为BIM落地应用的合作伙伴。而昆明院之所以选择欧特克软件主要体现 在,其一,欧特克的二维设计软件AutoCAD普及率很高,设计师对该软件相对来说很熟悉。其二,昆明院是一个大投入为主的单位,欧特克公司则是全球二维 和三维设计、工程及娱乐软件的领导者,欧特克公司的AutoCAD Civil 3D、Autodesk Revit系列软件可以满足目前昆明院BIM设计工作的基本要求,这就突显出了欧特克公司的优势。

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图:云南澜沧江黄登水电站施工营地布置模型

BIM 技术的出现给企业带来了设计理念的转变及提升,使设计效率和质量得以大大的提升,并高效直观的表达了设计形式。而BIM的应用前景则是更加广阔的,对于未 来BIM的发展趋势,曹以南表示,“未来社会必将是‘云计算+物联网’的时代,每个人手上一个PDA、手机或其他智能终端。BIM抓住‘信息’两个字,在 工程建设领域仍然如此,BIM也符合这个规律,包括信息的采集、传输、利用等。”

随着BIM的深入应用,勘测设计企业、知识密集型产业、科 技创新企业无疑都应该紧紧抓住这个潮头,不被淘汰。在实践工作过程中逐步地加以改进,不断地深化BIM应用。在这个云计算、物联网以及如雨后春笋般涌现的 智能终端时代,设计企业都必须给予高度关注,这代表着未来趋势,谁占有先机,谁就拥有竞争优势。

图:云南澜沧江黄登水电站实景渲染图

图:云南澜沧江黄登水电站实景渲染图


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