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中交公规院—在BIM技术创新前沿御风而行

来源:中国交通新闻网

公规院使用BIM技术设计的马尔代夫Irufen海岛度假酒店效果图。

探索 设计工程师变身BIM建模达人

俯瞰马尔代夫海岛,几栋豪华别墅被碧绿的椰林团簇,林间小径将一栋栋别墅连接在一起,一排排五颜六色的遮阳伞将椰林和湛蓝的海水分隔开。镜头俯冲而下,沿着小径穿过茂盛的椰林,钻进别墅。客厅里、厨房内、泳池中,人们休闲生活的场景尽现眼前。房间内装饰豪华、雕梁画栋,房间外人头攒动、鸟语花香,好一派度假休闲的景象。

这个逼真的漫游场景并不是电影大片中的特技表演,也不是某个企业耗巨资制作的宣传片,而是公规院BIM项目团队制作的项目推介视频。

“以前,制作这样的漫游视频必须依赖专业的制作公司,每秒钟几百元,10分钟的视频要做一个多月,后期的修改还很麻烦。现在,我们的BIM设计工程师几天就能搞定,视觉效果会更好。”公规院副总工程师彭运动自豪地说。场景中的马尔代夫四星级度假酒店是公规院2016年承接的“EPC+F”项目。

当然,制作漫游视频并不是公规院BIM设计的主要目的。据介绍,利用BIM技术从事工程设计能极大地提高生产效率,在国内外的工程竞标中优势明显:

“我们用视频向业主展示设计方案,方案自己会说话,不用我们多解释,设计理念就很容易被业主接受。”彭运动向记者介绍。

“从谷歌地图获取地理信息,从BIM构件族库中调取成型的模块并将参数稍加调整,经过拼接就形成了设计方案三维图。只要有了足够的构件储备,设计桥梁就像搭积木,大大缩短了设计时间”,公规院BIM设计工程师、毕业于美国哥伦比亚大学的柏涛说。

当问到为什么“构件库”如此重要,柏涛解释说:“构件族库越完善,就给了设计师更多的选择,设计一座桥梁用的时间越少。”

这一工作如同栽种果树,三年的耕耘和等待才能换来枝头的累累硕果,而以后每年果实都会挂满枝头。但这三年的耕耘和等待,考验着每一个创新团队的耐心。

“等到构件族库完善了,设计一座桥可能也就10分钟。”彭运动信心十足地说,“BIM对创新驱动的作用不仅限于此,更是项目一条龙的数据共享和效率提升。”

 

厄瓜多尔基多市Guayasamin桥连续刚构BIM设计。

 

布局 计算设计一体化 大桥也能DIY

桥梁设计是公规院的传统优势业务。

桥梁设计主要有两道工序,总体设计和结构计算分析。而BIM商用设计软件与总体计算软件之间并不能进行智能化信息交换。因此,为两道工序间架设数据桥梁就至关重要。公规院BIM技术的研发和应用为两类软件的深度融合提供了条件。

2015年,公规院依托公路长大桥建设国家工程研究中心成立了BIM工作室,为公规院BIM技术和标准的研发、应用和推广提供规划引领、技术支撑和人才保证。公规院桥梁设计与BIM技术的结合迈出了一大步。公规院要做第一个吃螃蟹的人。

作为我国桥梁设计领域的领头羊,公规院聚全院之力,由BIM工作室副主任李毅牵头,自主研发出桥梁三维非线性分析软件(OSIS),有力地推动了计算、设计一体化的实现。2015年至2016年公规院对苏通大桥、鄂东大桥、虎门二桥等23个工程项目进行了公测,结果证实计算精度已满足工程需求,具备了在设计项目中推广使用的条件,也为BIM技术在公规院内推广奠定了基础。

根据公规院发展规划,2017年自主研发的OSIS软件在设计项目中的应用比例将超过50%,2018年实现全面普及,这意味着计算分析“洋软件”两年内要退出公规院。

公规院BIM工作室主任吴宏波向记者介绍:“BIM软件与OSIS的有效连接,能够实现建模分析一体化,解决了结构总体计算分析和BIM建模‘两张皮’难题,大大提高了工程师学习BIM技术积极性,这也是公规院BIM技术研发的主要特色之一。”

在设计过程中,方案修改就像家常便饭,由此导致的钢筋使用量、数量表、概预算的变化给设计人员增添了大量工作。而基于BIM技术的设计方案,只需要对模型的参数进行修改,钢筋使用量、数量表、概预算会随之自动变化,一键实现全套设计方案调整,这就是BIM技术的魅力。

未来,隧道单洞变双洞、梁片单箱单室变单箱双室、桥梁主塔角度调整就不必在设计图纸上大费周章,调整几个模型参数就可以轻易实现,从而把技术人员从机械化的重复工作中解放出来,去研究使设计更高效、更准确的技术创新,去思考如何更好地满足客户的需求。

支撑 技术发展规划一盘棋

在公规院,BIM技术的研发和推广不是个别部门的工作,而是在全院范围内,各职能部门和事业部协同配合共同推动的事业。而实现部门间高效的协同需要完善的制度保障。《公规院2016—2020年科技发展规划》(简称《科技规划》)为BIM等技术的发展指明了方向。《科技规划》指出,到2020年,全院项目方案设计100%采用BIM技术,初步设计、施工图设计中80%结构物(包括桥梁、隧道、建筑、路基、路面等)采用BIM技术。

随着BIM技术的引进,公规院的设计手段和管理手段将产生颠覆性变革。

对于设计人员,这种变革是最直接的——设计绘图、方案研究、碰撞检查、造价计算等都需要转移到BIM平台上操作。而对于管理人员,管理思路和方法也必须与之对应地进行调整。

“过去,各项目组需要信息交换时,必须向管理协同平台互提资料单,项目经理再根据信息量进行协调调配。而如今,BIM模型包含了项目所有的信息以及修改痕迹,设计人员可以根据级别的高低随时查看模型信息,不仅可以提高效率,还能使修改过程清晰可见”,公规院科技信息部副主任李贞新介绍。

目前,公规院正在积极开发能够适应BIM设计信息交换的管理协同信息平台。为即将到来的BIM时代做好支撑。

除此之外,BIM人才储备也为公规院引领行业发展提供智力保障。

根据《科技规划》,公规院要在“十三五”期间,培养一批具有行业影响力的科技创新领军人才、重点领域创新团队和众创团队,尤其是BIM人才的培养。

为实现这一目标,公规院将评选出14位科技创新人才、14个科技创新团队,给以立项和资金支持,并且明确了众创团队的申报条件和鼓励措施,营造出尊重和崇尚科技创新的氛围。这是公规院首次设立科技人才专项培养模式,顶层设计更细致、方向性和引导性更强。

“培养一批站在行业科技前沿、具有国际视野和综合技术能力的中青年科技创新领军人才,打造一大批科研能力强、协作精神佳的创新团队。形成专业配备合理、科研能力强、技术素质优良、具有国际竞争力的创新型人才队伍梯队。”这是公规院的人才培养目标,将为公规院BIM技术创新提供智力支撑。

完善的顶层设计、全面的制度保障、深度的技术支持、充足的人才储备,公规院的科技发展目标也终将会变成现实。站在科技创新的最前沿,公规院中流击水正当时。


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