摘要：随着科学技术的发展，我国的BIM技术有了很大进展，并在选煤厂土建工程中得到了广泛的应用。土建专业是选煤厂设计中的重要专业，如何使BIM技术更好的服务于选煤厂土建专业设计，是设计人员最为关注的问题。文章从三维信息模型的建立、三维信息模型的结构计算、土建专业出施工图、土建工程量统计、土建专业构件碰撞检查等方面详细的介绍了BIM技术在选煤厂土建专业设计中的应用情况，供BIM相关从业人员参考借鉴。
关键词：选煤厂；土建专业；BIM
引言
选煤厂建设项目是较复杂的系统工程，需要各阶段相互衔接、各专业协同设计。目前国内选煤厂大多数采用二维平面设计，在信息沟通、资源调配、进度控制、设计标准化等方面管理复杂，且工作效率低。针对目前选煤行业设计现状，大地公司选煤设计院在选煤设计方面率先进行了BIM技术的探索和研究。经过多年BIM软件的使用实践，已经实现了在方案设计、施工图设计过程中各主要专业的正向BIM协同设计；显著提高了设计质量，设计变更量也明显减少。
1BIM技术的概念
BIM技术的理念可以追溯到ChuckEastman教授于1975年提出的建筑描述系统（Building De-scription System）———可以对建筑物进行智能模拟的计算机系统，随后又经历了产品信息模型（Prod-uct Information Model）、建筑模型化（Building Mod-eling）。在对BIM技术的界定中，选取如下有代表性的概念进行分析：欧特克公司认为，BIM（建筑信息模型）是一种基于三维模型的智能流程，能让建筑、工程和施工（AEC）专业人员深入了解项目并使用相关实用工具，从而更加高效地规划、设计、建造和管理建筑及基础设施。
2BIM技术在选煤厂设计中的应用
2.1主厂房的建模流程
主厂房形体较复杂，结构同时具有变形缝、大跨度轻钢网架结构、错层和层高较多等难点。针对以上难点，选择了ＡＥＣＯｓｉｍ软件。三维协同设计需在同一环境下完成设计工作，能够保证项目实施过程中设计需求及设计标准的统一性。Ｂｅｎｔｌｅｙ专业设计软件提供一个开放的“ＷｏｒｋＳｐａｃｅ”，设计者只需根据行业特性对设计需求进行收集，如：标准样式、文字样式、管道类型等，然后对需求进行定制固化，形成统一的“ＷｏｒｋＳｐａｃｅ”。而土建专业需要增加混凝土梁、柱截面库，钢结构构件截面库，门窗规格库，墙体库，楼、屋面板截面等信息。
2.2出图方式的变化
工程交互的主要媒介从二维工程图纸发展到三维实体模型，三维实体模型的普及也指日可待，但三维取代二维是BIM发展的误解。三维、二维各有优缺点，只是表达方式不同，设计行业需要形成多种表达方式互相补充的综合表达体系。我院原来的出图仅仅只有二维图纸，实现BIM设计后有部分设计图纸可以采用三维直接出图，如无法直接三维出图，可由三维转化为二维图纸再经重新加工后出图。因为三维表达了越来越多的参与项目实践，与三维相关联的信息属性被越来越多的关注，BIM的便利性等优势逐渐被项目参与各方接受。以BIM为沟通交流的平台在工程实践中作用越来越明显，并逐渐成为部分项目的核心。
2.3BIM协同平台和选煤厂设计
BIM协同平台通过浏览器就能浏览BIM模型效果（无需安装任何插件），同时也开放平台一些API，易于开发。用户能够上传模型进行在线浏览、在线批注、评论，对现有模型进行版本的管理和变更，远程工作组、企业内部协同工作，实时共享模型、模型授权和权限控制等功能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在选煤厂设计中，可以利用BIM协同平台达到如下目的：（1）各个专业的设计人员共享BIM模型，大大减少设计错误；（2）专业间协调设计的效率得到有效改善，省去了彼此之间互相提供资料的麻烦；（3）摒除了不同图纸版本冗繁易乱的缺点，使得工程技术人员能够集中力量完成本专业设计；（4）设计人员和施工人员能够得到有效沟通，针对同一处问题，准确做出合理的方案；（5）利用平台物料管理等信息，对施工成本进行有效控制。利用BIM协同平台轻量化的功能，结合GIS系统，可以完成如下工作：（1）统一建立厂区等高线，对厂区进行整体规划，局部进行日照分析、坡度分析、视域分析；（2）将音频、视频及外部数据库整合，充分发挥一体化平台的功能；（3）将选煤厂工艺流程、煤质资料、设计说明书、变更资料、施工组织设计等统一纳入平台进行分类管理。
2.4生成物料使用计划与资金计划
物料使用计划和施工进度计划是施工策划的重要组成部分，两者紧密相连，影响项目的成本管理、时间管理，是实施把控、方案调整的重要依据。物料使用计划可在“BIM5D”软件（简称“B5D”）中自动生成。在“B5D”中导入广联达软件的算量模型、施工进度计划，工作分解结构后，将模型、流水段、施工进度计划三者关联。要求流水段划分科学、合理，流水段与施工进度计划关联精细、无误。最终生成物料使用计划。向软件导入预算文件，关联预算文件与BIM模型，管理分包人信息，将分包工作内容与构件关联，则可显示出我方施工成本支出计划情况与分包成本。在后续施工中，物资计划使用情况可与实际使用情况直接对比，做出挣值分析。
2.5土建专业构件碰撞检查
ＡＥＣＯｓｉｍ软件可以进行专业间及专业内部构件的碰撞检查，如：水管道、电缆桥架、通风管道间的碰撞检查，也可以检查设备与土建构件的碰撞问题。同样，对于土建专业内部的构件也可以进行碰撞检查。以主厂房为例，不同设计人员对同一个构件的重复建模、梁与柱交接处的构件重合、上下层墙、柱的位置偏移、梁柱与门窗安装位置的相互影响等设计问题，都可以通过碰撞检查报告发现。该主厂房建模共发现121处土建专业碰撞问题。
3前景展望
BIM的优势在于多专业协同设计、模型更加直观，并含有各种带参数族。BIM可以应用到工程项目的整个生命周期，在项目施工过程中、交付使用后、运行维护中都能发挥作用。三维设计在专业协同、减少干涉、错漏碰缺、材料统计、数字化模型投标报价、设计的标准化等方面给设计单位的工作模式带来了巨大变化。由于工业设计院专业的多样性，由此对BIM平台的互通性还有更多要求，如果能将不同专业（如机械、设备、结构）的三维设计软件很好的整合或者做好模型互转兼容性，那么BIM软件将会在工业设计行业得到更大范围的推广应用。
结语
综上所述，土建专业作为选煤厂设计的重要组成部分，是其他专业设计的依托。本次土建专业基于三维信息模型的应用实践经验，具有很强的可复制性，可应用于同类选煤厂项目的BIM设计。如何利用BIM技术提升土建专业设计的效率和精确度，使土建模型文件更好的服务于选煤厂工程的全生命周期，使选煤厂的数字化程度得到更深层次的发展，是下一步要研究的方向。
参考文献：
[1]刘东，张海涛，姚远歌．ＢＲＣＭ软件在选煤厂电缆敷设中的应用[J]．中州煤炭，2016（2）：90－94．
[2]黄贺．BIM技术在大柳塔煤矿项目中的应用研究[J]煤炭工程，2016，48（12）：22－24．
[3]黄波，韦彬，陈绍东，等．基于ＰｒｏJｅｃｔＷｉｓｅ的选煤厂三维协同设计[J]．煤炭工程，2015，47（4）：30－32．
[4]陈绍东，惠兵，王俊波．基于Ｂｅｎｔｌｅｙ平台的三维协同设计探讨[J]．中州煤炭，2015（5）：104－106．
论文作者:周振虎,刘超
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/9
标签：土建论文; 模型论文; 专业论文; 选煤厂论文; 构件论文; 计划论文; 平台论文; 《基层建设》2019年第25期论文;