BIM技術在水泥工程建設中的應用

劉昊

（中國中材國際工程股份有限公司，江蘇 南京 211100）

0 引言

“十三五”期間，隨著中國建筑材料聯合會《第二代新型干法水泥技術與裝備驗收規程》的提出，我國水泥工業貫徹落實“創新提升，超越引領”的發展戰略，在產量、質量、環保、資源能源利用率以及智能化方面取得了輝煌成就。水泥工程設計領域踐行“設計前沿、立足長遠與注重現在并舉”的要求，不斷探索前沿科技，BIM技術在水泥工程設計領域得到有效應用，并開始探索其在水泥工程建設中的應用。

1 BIM技術基本介紹

BIM技術可以實現建筑信息的集成，從建筑的設計、施工、運行直至建筑全壽命周期的終結，所有信息始終整合于一個三維模型信息數據庫中，設計團隊、施工單位、設施運營部門和業主等各方均可以基于BIM技術進行工藝、暖通、土建、自動化等各專業的協同工作，并在模型中優化設計，對有效提高工作效率、節省資源、降低成本。

BIM技術具有以下五個特點：

（1）可視化。可視化即“所見即所得”的形式，將常規二維圖紙信息在BIM中創建三維模型并參數化，使得以往平面線條式構件轉變成三維立體實物，直觀形象地將設計產品展現在人們面前。

（2）協調性。在傳統設計中，由于溝通不到位，易出現各種專業之間不匹配的問題。水泥工廠的設計與傳統建筑業相比，涉及的專業更多、部件結構更為復雜，BIM可以將各專業整合在一個模型中，通過漫游巡視、碰撞檢查等技術手段，發現各專業間存在的問題，在設計階段予以協調解決，避免了現場碰撞和返工，進而保證施工工期。

（3）模擬性。水泥工廠中有許多復雜的設備，且設備及設備間的連接處存在著較多的異形結構，二維設計圖紙不容易表達清楚。采用BIM虛擬仿真模型手段，可通過拖動構件、變換空間位置等方式，從不同角度、不同切斷面觀察設備的外觀和內部結構，直觀形象、準確便捷。

另外，BIM技術不僅僅可以模擬建筑物模型，還可以模擬不能夠在真實世界中進行操作的事物。如時間參數，在招投標和施工階段可以進行4D模擬，實現進度控制；再如工程造價，可以進行5D模擬，從而實現成本控制。

（4）優化性。在工程設計中，設計、施工、運營的全過程是一個不斷優化的過程。現代建筑物大多構造復雜，想要優化設計，僅靠參與人員自身能力已不現實。BIM技術因其可視化強、模型準確等優勢，可以迅速發現設計中存在的問題，協調相關專業進行深度優化設計。BIM模型涵蓋了建筑物原始設計信息及設計更改的幾何、物理、規則等實際存在的信息，為優化設計提供了數據支撐。

（5）可出圖性。BIM技術不僅能繪制出常規的建筑設計圖紙及構件加工圖紙，還能通過可視化展示、剖面圖、斷面圖、局部放大圖等手段[1]，出具各專業所需的圖紙及各部位詳細圖紙，尤其是復雜異形部位，與常規二維圖相比，更加詳細、準確。

2 BIM技術在水泥工程建設中的應用

中國中材國際工程股份有限公司以研發和設計為技術基礎，憑借高效的管理團隊、優秀的員工團隊和豐富的國際工程總承包經驗，先后完成了世界各地水泥生產線總承包工程一百多個、設計工程一千多個，贏得了國內外業主的高度認可和贊譽，已經成為國際水泥技術裝備、工程市場的主要服務商。公司從2013年開始在水泥工程設計領域嘗試BIM設計，經過近幾年的努力與發展，目前已經在西藏日喀則、緬甸仰光粉磨站、堯柏銅川萬噸線以及玉山南方等多個水泥生產線建設項目各環節進行了BIM數字化應用，并取得了良好的應用效果。

2.1 在前期階段中的應用

BIM技術應用在投標、報價、初步設計等前期階段，可通過構建立體概念模型，直觀形象地向業主展示設計方案[2]。方案確定后，通過模型參數化分析，可以準確、快速地做好工程預算工作，避免了傳統手工計算工程量的誤差，提高了工作效率，更有利于控制投標報價。

2.2 在設計中的應用

BIM技術應用于水泥工程設計階段，可實現可視化設計。能夠展示工程的三維立體模型，呈現確切的設計效果，易于優化。并且BIM技術應用于設計階段，能夠優化圖紙校審，及時發現工程圖紙存在的問題并加以完善，確保工程圖紙質量。

2.3 在造價中的應用

水泥工程是涉及民生的工程，工程造價具有大額性、差異性、動態性等特點。BIM技術在造價方面具有不可比擬的優勢，它可以及時發現工程的動態變化，快速計算工程量，有效避免計算上的錯誤，提高造價工作的準確率和效率。BIM的協同性優勢，可實現造價工程師與設計人員協同工作，優化設計方案，更好地控制工程成本。

2.4 在施工過程中的應用

在水泥工程施工過程中，BIM技術可幫助現場施工人員制定科學、嚴謹的施工計劃，確保施工方向不偏離進度計劃，實現施工進度與項目計劃進度的一致。在施工過程中，當出現進度偏差時，BIM技術可協助尋找解決方案，及時做出調整，以確保工程項目能夠如期完成。

3 結語

隨著時代的快速發展，信息化技術的應用領域越來越寬廣，BIM技術在工程領域的應用，改變了傳統工程行業的工作方式，提高了工作效率和工程效益。新型干法水泥生產線發展至今，對技術革新提出了更高的要求，BIM技術在設計、施工、運營等各階段的眾多優勢，將逐步取代傳統的CAD二維設計。工程技術人員應緊跟時代潮流，不斷提高自身綜合素養，熟練掌握BIM應用技術，并積極關注BIM技術的發展與革新。