浅谈BIM技术在工业厂房中的综合应用

摘要：以项目为例，阐述了BIM技术在工业厂房建设过程中的综合应用［1］，采用BIM技术解决了各专业各工序在施工过程中碰撞问题，深化了施工图纸，优化了施工方案，提高了建筑工程施工的信息化管理水平和工作效率，创造了经济效益。

关键词：BIM技术；工业厂房；可视化模型；综合应用；

0 引言

随着社会的不断进步，工业飞速发展，工业厂房的建设要求越来越高，传统利用平面图纸施工的方式，面对专业繁杂，管线密布的工业厂房，很难直观地反映出各建筑构件及管线在空间的位置，很有可能形成管道与建筑构件、管道与管道的碰撞干涉［2］，通过BIM技术借助Revit、Tekla等软件，建立BIM三维可视化模型，进行施工模拟和深化应用，通过建立BIM模型，对模型不断深化使得各专业施工过程中构件碰撞干涉的问题得到解决。在项目建设的不同阶段，利用BIM模型协同平台对项目进度和成本质量进行控制，为各方建筑主体提供详细的施工指导，BIM技术在项目建设的过程中在提高质量、控制成本和缩短工期方面发挥重要作用，为项目厂房建设带来了显著的社会效益和经济效益。

1 BIM技术在工业厂房设计阶段的基础应用

1.1投标阶段BIM策划

在投标策划阶段，依据设计图纸和施工工艺方案，分别建立各单体土建，钢结构，机电安装，幕墙，市政管线等专业BIM模型，再进行各专业模型整合，模拟出建筑物建成后的真实效果（如图1所示），应用BIM技术对技术方案进行动画演示，更容易让业主了解技术方案实施的可行性，进而提高中标的概率。

图1 工程整体BIM效果图

1.2三维场地策划布置

通过整合完成的BIM模型，在项目未施工前，利用BIM模型，对现场平面进行合理规划，确定重大机械设置点及加工棚位置，优化临水临电，临时道路的布设（如图2所示），尽可能做到永临结合，避免施工过程中进行二次拆改，做到提前规划和布设，实现现场三维可视化管理［2］。

图2 工程整体BIM效果图

1.3 各专业模型碰撞检查

基于BIM技术的图纸检查，在建立各BIM模型的过程中，能够对设计图纸进行二次检查，便于发现存在遗漏的问题和不合理之处（如图3所示），各专业模型建立完成后，通过碰撞检

查，将存在碰撞的构件重新进行优化，避免碰撞干涉。

图3 碰撞问题

2 BIM技术在工业厂房建设阶段的深化应用

2.1钢结构专业深化应用

钢结构构件节点深化。钢结构厂房大多采用预制钢构件拼装而成，在施工过程中，存在预制构件精度难以控制、安装处节点复杂施工难度大等问题［4］，无论对构件加工厂或现场安装人员而言，处理这类问题都需要耗费大量时间和精力，且难以保证安装质量。利用Tekla软件，依据设计施工图纸，对钢结构专业的BIM模型进行深化设计，再与土建Revit模型（如图4所示）相结合，在整合模型中进行深化，三维显示出节点构件参数及施工方法，安装问题优化后，（如图5所示），导出预制构件参数，以提高构件制作精确度。

图4 整合模型图5安装节点优化

钢结构预埋件精准预埋。利用Tekla软件深化钢结构BIM模型（如图6所示），在现场施工时，利用三维模型，对在建单体进行预埋构件查验（如图7所示），确保无遗漏和构件预埋精度，提高构件安装精确度。

图6 钢结构深化模型图7施工过程查验

2.2机电安装深化应用

综合管线排布。机电BIM工程师建立各专业模型后，对复杂位置区域，进行方案排布，排布后，优化两种不同的排布方案（如图8所示），选择最优的排布方案，并对各专业的管道进行标注，为后续出施工图做准备。

图8 方案优化比对

管道安装设计。该项目机电支架局部位置悬挑支架长度2m左右，为了保证支架施工后的安全性，结构设计师通过应用midas软件对支吊架受力验算，对支吊架的受力状态进行分析（如图9所示），根据分析结果，不断调整支吊架的受力体系，最终得出最优的支吊架截面配置。

图9支吊架设计

3 BIM技术在工业厂房建设阶段的综合应用

3.1 模拟施工过程，加快施工进度。

在厂房建设工程管理中，在BIM模型中增加节点工期计划后，以动画虚拟施工的方式，对项目的施工过程进行模拟，不但可以加强对建设工期的把控，还可以提前对各专业交叉作业存在矛盾的地方进行处理，了解施工过程中的重点和难点，提前分析处理并制定解决措施和计划，便于各专业队伍后续施工中能高效配合，以提高施工效率，缩短建设周期。

3.2 模拟施工过程，进行费用管控。

BIM技术的可视化与模拟性就是将需要采用等比例缩小方法进行建设的建筑物显示出来［3］，因此通过BIM数据库模型参数，能够详细的计算出建筑物工程量，通过目标数据，以一定的损耗率来进行施工过程中材料控制，过程中出现数据偏差，可以及时发现并查明原因，及时提供详细的数据来进行纠偏，做到项目成本动态管理。

3.3 模拟施工过程，进行安全质量管控。

利用可视化的优势，可以现场对管理人员与施工人员进行交底，基于全方位三维的立体模型，使施工人员充分了解建筑物的结构构成及构件特性，发现施工方案中存在的不足，准确的把握施工重点，及时做好施工前的安全措施，做到施工过程中的质量控制，最大程度的规避出现安全及质量问题。

4 BIM协同平台应用

本项目通过应用网络共享平台可以实现基于互联网的协同，通过BIM管理平台协同，各部门将相关数据资料加密上传至BIM管理平台，施工管理人员可从移动端或PC端进行数据上传，由管理中心统一进行数据整理，实现BIM模型的实时更新与维护。

借助移动端或PC端，项目施工人员每日将施工相关资料上传至BIM协同平台，由BIM模型管理员对信息进行筛选和处理，及时更新BIM模型，项目管理人员通过协同平台可随时查看实时更新的 BIM模型及施工状态，现场管理人员利用协作平台进行模型与图纸的比对检查，使得现场施工管理更加高效，更易理解。

5 结束语

以文中项目为例，系统的描述了BIM技术在厂房建设中设计阶段的基础应用，建设施工阶段的深化应用和综合应用，以及施工过程中与BIM协同平台的应用，以及在安全防护，质量管控，缩短工期，成本控制等方面发挥着重要作用，为项目厂房建设带来了显著的社会效益和经济效益。同时随着BIM技术的逐渐成熟和完善，BIM技术的可视化和模拟施工，在

结构复杂，管线密布，专业繁多的厂房项目相比较与传统的二维平面图施工的方式占据了很大的优势，BIM技术必将迎来高速发展和应用。

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