台北淡水大橋 3D設計系統為實現BIM提供通用數據環境

淡江大橋位於中國台北的淡水河口，是台灣北部基礎設施改造升級項目中非常重要的組成部分。通過減少上游的Guandu大橋的交通量，淡江大橋將極大地改善北部沿海地區的交通狀況，同時台北港作為該地區最繁忙的航運港口，通過迅速的擴大，將提升整個地區的暢通性。

台灣公路總局為該項目組織了一次設計比賽，獲獎的設計團隊由設在倫敦的建築師Zaha Hadid建築師及其事務所共同合作，Zaha Hadid擔任設計顧問。首席結構工程師是來自德國Andr?＆Partner的Leonhardt，和台灣當地的工程顧問Sinotech。通過此次競賽，建成後的淡江大橋將增加街道社區之間的連通性，並降低當地城鎮中心道路上的交通流量。

獲獎的設計方案

獲勝的斜拉橋設計方案是通過僅使用一個混凝土結構桿件來支撐由鋼製成的920m公路、鐵路和步道板，從而最大限度地減少了其視覺衝擊。高度200m的支撐桿是鋼筋混凝土結構，並由鋼纜支撐其鋼橋面、鐵軌、自行車道及人行道板。橫跨桿件的任意一側，分別向西450m，向東為175m。

建成後的淡江大橋將成為世界上最長的單索麵不對稱斜拉橋，也是連接台北淡水河峽谷兩側的兩個獨立社區的一個重要的交通基礎設施，這樣大大減少了通行時間，增強了人與物的區域性，同時實現了該地區的景觀與自然的和諧融合。不對稱設計的淡江大橋優化了大跨度橋樑設計的功能，同時降低了施工時間和成本。

解決方案的關鍵元素

鑒於該項目的設計複雜性、規模，工程挑戰和地理距離，團隊選擇在雲端使用CATIA，並由Desktop Engineering有限公司提供並支持的達索系統3D EXPERIENCE平台來實施該項目。這個基於雲計算的3D設計系統，為歐洲和亞洲之間的所有各方提供了一個通用的3D數據平台，並為項目提供了中央數據存儲庫或BIM術語的通用數據環境。解決方案的關鍵元素有：

1.要想使嵌入軟體中的數據管理解決方案立即可用，顯然需要對合作夥伴的設計信息進行用戶訪問管理和版本控制。

2.能夠作為執行、並行協作設計的會話是根據應用程序的核心元素——單個3D數據模型進行操作的。

3.可以隨時隨地訪問互聯網的雲端數據，也意味著協作者可以隨時參與設計過程。

4.一個數據驅動的體系結構，意味著不使用文件，信息存儲在同一個地方，丟棄電子郵件或阻礙交流的條條框框來共享信息。

5.一個真正的實時在線協作平台，用戶可以立即看到他人的工作，並以有組織的、實時的方式共享設計信息。每個人都可以根據需要從雲端獲取信息，這終止了文件上傳、下載和手動版本管理等舊有的問題。

團隊必須首先解決的一個關鍵挑戰是確認他們的工作流程，並解決橋樑3D模型的尺寸和細節水平。通過以前使用「傳統」基於文件的CATIA V5軟體的經驗，Zaha Hadid團隊領導的項目設計元素，並指定了此過程的關鍵元素。此外，他們配置了3D CATIA模型結構，以體現每個信息貢獻者對其他合作夥伴的相關作用。

設計信息直接在CATIA系統上編寫，而工程分析和優化則通過使用專業工程工具和定製腳本的循環數據進行交換實現。由此產生的數字樣本代表了設計的真實模型表示。

設計過程中的創新

CATIA雲端解決方案的一個關鍵要素，是能夠以圖形方式交流變更並實時共享變更。在設計過程的後期，業主要求拉杆高度提高25m。這一改變是在軟體的參數能力啟動的情況下開始的，一旦這種改變開始並且模型重新生成，修改後的3D設計在30分鐘內就完成了。因此，通過共享單一模型的快速變化，將項目的利益相關者進行級聯，在3D EXPERIENCE平台內傳達了這一協作信息服務的變化。

3D體驗平台是具有高度可擴展性的，可實現3D工程設計信息在細節和規模擴大過程中沒有任何性能損失，也不需要增加硬體資源。事實證明，這提高了團隊提前提供信息的能力。

團隊能夠不斷協調設計數據，實時檢查衝突，這又加速了整個設計過程。該項目通過一個高度協調統一的設計團隊，應用3D EXPERIENCE集成技術平台實現了最小化的通信延遲，以及卓越的運營經濟性。

下游流程創新之一在於使用這個集成的三維設計數據，作為投標過程的核心部分。傳統政府採購是基於二維繪圖文檔，但是，對於一個由承包商主導的綜合BIM流程，僱主要求提供一個提升三維CATIA數據的機會，從而形成基礎EPC合同招標文件的一部分，消除需要從二維圖紙中進行昂貴且容易出錯的三維模型重建。

最後，該項目是CATIA 3D EXPERIENCE雲平台上的首批AEC項目之一。儘管可以在更為成熟的其他行業中使用，但達索系統引入的新的AEC特定設計功能，已在橋樑工程上應用並取得了巨大成效。此外，作為一項具有特色的國際分散式設計顧問性質的主要基礎設施項目，也充分實現了實時在線協作。

從Zaha Hadid的角度來看，他們得出的結論是，如果與使用基於文件的傳統流程相比，這個項目流程使得利潤率大幅度提高，是不同於電子郵件或其他基於文件的共享和信息發布門戶。這一項目的成功經驗也使得他們最近增加了對雲計算的投資和承諾，並希望在未來合適的項目上使用雲技術，逐步淘汰前一項技術。此外，鑒於Zaha Hadid的作品涉及英國之外的95%家公司和歐洲以外的75%家公司，相信雲技術在通信速度和3D設計協作方面都會有明顯的改善。

本文摘自Geoff Haines在桌面工程博客上發布的內容

編譯 / 裴小吟

美編 / 趙雯

責編 / 裴小吟

審校 / 盛超 廖玲

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