◎張 晗,王斌興
(中糧工程科技(鄭州)有限公司,河南 鄭州 450053)
BIM技術(shù)在糧食行業(yè)的應(yīng)用和展望
◎張 晗,王斌興
(中糧工程科技(鄭州)有限公司,河南 鄭州 450053)
從糧食行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā),淺析BIM技術(shù)在糧食行業(yè)的應(yīng)用情況和未來發(fā)展展望。
糧食行業(yè);BIM;技術(shù)推廣;應(yīng)用現(xiàn)狀
BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型)是以工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ),進(jìn)行相關(guān)模型的建立,并通過數(shù)字信息仿真模擬工程所具有的各項(xiàng)信息。BIM技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展為工程設(shè)計(jì)提供了新的方向和方法。目前BIM技術(shù)已經(jīng)在一些建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域有所應(yīng)用,糧食行業(yè)的BIM設(shè)計(jì)技術(shù)也已經(jīng)引起了各大設(shè)計(jì)院所的高度重視,并有了不同程度的應(yīng)用和發(fā)展,同時(shí)BIM設(shè)計(jì)技術(shù)在糧食行業(yè)建設(shè)單位中也得到了高度的認(rèn)可,越來越多的項(xiàng)目對(duì)BIM設(shè)計(jì)技術(shù)有了更高的要求。可以說,BIM設(shè)計(jì)技術(shù)必將代替目前被廣泛應(yīng)用的CAD(Computer Aided Design,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))設(shè)計(jì)技術(shù),成為未來工程設(shè)計(jì)的主要手段。
1.1BIM技術(shù)能提供更直觀的設(shè)計(jì)展示
BIM設(shè)計(jì)并不是單純的三維設(shè)計(jì),但其成果的外在表現(xiàn)正是一個(gè)高度精確的三維模型,通過三維模型能夠更直觀地對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行展示,方便建設(shè)單位和設(shè)計(jì)單位對(duì)項(xiàng)目方案進(jìn)行評(píng)議,以提高設(shè)計(jì)效率。
糧食行業(yè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)不同于民用行業(yè),其更注重建筑的各項(xiàng)功能而非外觀,且糧食行業(yè)的設(shè)計(jì)是由機(jī)械設(shè)備的擺放為基礎(chǔ),建筑專業(yè)提供輔助的設(shè)計(jì),其功能的展示主要是由機(jī)械設(shè)備進(jìn)行動(dòng)態(tài)運(yùn)行模擬進(jìn)行的,單純依靠CAD技術(shù)提供的靜態(tài)的二維圖紙,并不能很直觀地展現(xiàn)項(xiàng)目功能。而BIM技術(shù)能夠?qū)⒔ㄖ蜋C(jī)械進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,通過動(dòng)態(tài)模擬對(duì)工程的各個(gè)功能和工藝流程進(jìn)行展示,降低建設(shè)單位和專業(yè)設(shè)計(jì)單位溝通時(shí)的技術(shù)門檻,提高工作效率。
1.2BIM技術(shù)能夠協(xié)助建設(shè)單位管理項(xiàng)目實(shí)施
BIM設(shè)計(jì)的最終成果是一個(gè)具有各項(xiàng)項(xiàng)目信息的數(shù)字化模型,不僅可以通過模型直觀地查看項(xiàng)目實(shí)施各個(gè)階段的外觀、進(jìn)度等,還可以通過模型信息查看工期、工程量等。BIM設(shè)計(jì)不僅是對(duì)建筑物和機(jī)械設(shè)備進(jìn)行外觀建模,更主要的是對(duì)每根柱、每根梁、每個(gè)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行參數(shù)化的屬性賦值,可以直觀地查看到每根柱和梁含有多少鋼筋,多少混凝土,外部有多少涂層等,方便地統(tǒng)計(jì)出各個(gè)施工階段需要消耗的建筑材料,為項(xiàng)目管理提供重要參考。
目前已有多個(gè)BIM設(shè)計(jì)軟件具備了施工模擬的功能,可以更直觀地檢測(cè)項(xiàng)目進(jìn)度,并更加科學(xué)合理地制定施工計(jì)劃。
糧食行業(yè)設(shè)計(jì)涉及工藝、建筑、結(jié)構(gòu)、電氣、動(dòng)力、消防和給排水等多個(gè)專業(yè),項(xiàng)目的建設(shè)實(shí)施也根據(jù)專業(yè)的不同有著各自的特點(diǎn),一般項(xiàng)目管理人員很難掌握所有專業(yè)的相關(guān)知識(shí),在項(xiàng)目管理過程中會(huì)出現(xiàn)不同專業(yè)交叉施工而難以協(xié)調(diào)管理的問題。而BIM技術(shù)則可以在設(shè)計(jì)階段就由專業(yè)設(shè)計(jì)人員對(duì)各專業(yè)的施工進(jìn)行模擬,提前做好工期安排,使項(xiàng)目實(shí)施階段的管理工作更加方便、直觀。
1.3BIM技術(shù)能夠模擬項(xiàng)目的運(yùn)營(yíng)管理
BIM可以通過信息模擬技術(shù)查看項(xiàng)目的用電、用水、用氣、用人等經(jīng)營(yíng)信息。不僅可以供建設(shè)單位在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段進(jìn)行經(jīng)營(yíng)模擬,熟悉工藝流程,計(jì)算運(yùn)營(yíng)成本,還可以在項(xiàng)目建成后通過將各設(shè)施和設(shè)備信息與各經(jīng)營(yíng)部門的共享,為該設(shè)施從建設(shè)到拆除的全生命周期中的所有決策提供可靠依據(jù)。
以糧食物流行業(yè)為例,項(xiàng)目的關(guān)鍵信息包括倉容、工藝流程、物流量、用電量等,運(yùn)用以往的設(shè)計(jì)技術(shù),需要通過多個(gè)專業(yè)的圖紙、圖表及文字介紹進(jìn)行以上信息的展示,在項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)過程中以上信息載體顯得復(fù)雜繁瑣,各專業(yè)間無法直觀地進(jìn)行信息共享,而BIM技術(shù)則可以通過模型中各個(gè)設(shè)施已被賦予的屬性及參數(shù)直觀地表現(xiàn)出所有專業(yè)的信息,不同經(jīng)營(yíng)部門可以通過單一模型就掌握所有專業(yè)的信息,從而降低各專業(yè)間溝通決策的成本,提高經(jīng)營(yíng)管理的效率。
1.4BIM技術(shù)能夠提高設(shè)計(jì)效率
隨著技術(shù)的發(fā)展,機(jī)械設(shè)備日益復(fù)雜,比如一輛汽車約有6萬個(gè)零件,一架飛機(jī)約有20萬個(gè)零件,將這么多零件進(jìn)行裝配模擬,單純依靠普通的CAD設(shè)計(jì)是無法完成的任務(wù),因此機(jī)械行業(yè)較早地發(fā)展出了三維設(shè)計(jì),相應(yīng)的設(shè)計(jì)軟件如UG、Pro-E等經(jīng)過多個(gè)版本的更新已非常成熟。而建筑行業(yè)的三維設(shè)計(jì)興起較晚,隨著建筑設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度越來越高,不同工種的專業(yè)性越來越強(qiáng),建筑行業(yè)對(duì)新型設(shè)計(jì)技術(shù)的需求也日益強(qiáng)烈。BIM技術(shù)就是針對(duì)此問題應(yīng)運(yùn)而生的。
糧食行業(yè)的設(shè)計(jì)不僅有建筑設(shè)計(jì),還有工藝設(shè)計(jì)、電氣設(shè)計(jì)、采暖通風(fēng)設(shè)計(jì)、動(dòng)力設(shè)計(jì)等,在同一個(gè)建筑物內(nèi)需要設(shè)計(jì)出工藝設(shè)備、電纜橋架、動(dòng)力管道、除塵管道、暖通管道及消防管道等,不同工種在進(jìn)行本專業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)很難顧及其他工種的設(shè)計(jì),導(dǎo)致實(shí)際施工時(shí)出現(xiàn)碰撞等問題。而通過BIM技術(shù),不同工種在同一個(gè)模型上進(jìn)行設(shè)計(jì),不同工種的設(shè)計(jì)成果能夠?qū)崟r(shí)地展現(xiàn)在模型中,避免不同專業(yè)間的設(shè)計(jì)出現(xiàn)重大沖突。同時(shí),大部分BIM軟件已經(jīng)具備了碰撞檢測(cè)功能,可以在設(shè)計(jì)工作結(jié)束后再進(jìn)行一次不同專業(yè)間的碰撞檢測(cè),徹底避免設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的沖突問題。
1.5BIM技術(shù)在糧食行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀
由于BIM技術(shù)的起步較晚,社會(huì)上對(duì)其的認(rèn)知并不深刻,BIM技術(shù)也未引起糧食行業(yè)建設(shè)單位普遍且足夠的重視,因此BIM技術(shù)在糧食行業(yè)中的應(yīng)用還處在起步階段。
三維設(shè)計(jì)是BIM技術(shù)的先天優(yōu)勢(shì),很多人在未認(rèn)識(shí)BIM技術(shù)的核心內(nèi)涵時(shí),首先引起興趣的就是三維設(shè)計(jì),因此BIM技術(shù)在當(dāng)前糧食行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用更多的還是在三維展示方面,通過設(shè)計(jì)單位對(duì)項(xiàng)目方案進(jìn)行三維建模,并對(duì)工藝設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行模擬,向建設(shè)單位更加直觀地展示項(xiàng)目方案。這個(gè)階段的BIM技術(shù)充當(dāng)了“動(dòng)態(tài)效果圖”的作用。
2.1BIM技術(shù)的推廣
早在1975年,“BIM之父”—喬治亞理工大學(xué)的Chuck Eastm an教授就創(chuàng)建了BIM理念,但受限計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,直到近年BIM技術(shù)才有了實(shí)際的應(yīng)用和發(fā)展。
BIM技術(shù)創(chuàng)建的模型不僅僅是項(xiàng)目外觀,還包含了項(xiàng)目的各項(xiàng)屬性信息,因此BIM模型極為復(fù)雜,對(duì)計(jì)算機(jī)性能要求極高,需要專業(yè)的計(jì)算機(jī)設(shè)備才能較為流暢地進(jìn)行BIM設(shè)計(jì),這本身限制了BIM技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用。且由于當(dāng)前BIM設(shè)計(jì)軟件功能還不全面,特別是BIM軟件幾乎都是國外產(chǎn)品,我國的本地化程度還有欠缺,也一定程度上限制了BIM技術(shù)的推廣和應(yīng)用。
可喜的是BIM技術(shù)在較早前就得到了國家相關(guān)部門的重視,相關(guān)技術(shù)的開發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)的制定一直在進(jìn)行中,各行業(yè)的BIM技術(shù)發(fā)展規(guī)劃也在不斷提出并推動(dòng),這些都為BIM技術(shù)的發(fā)展和推廣提供了良好的基礎(chǔ)。
參考CAD技術(shù)在我國的發(fā)展和推廣歷程看,隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的不斷發(fā)展和BIM軟件的不斷完善,未來BIM技術(shù)取代CAD技術(shù)也會(huì)像當(dāng)年CAD技術(shù)取代手工繪圖般迅速。
2.2BIM技術(shù)在糧食行業(yè)的發(fā)展
由于BIM技術(shù)的直觀性,其精確的三維模型和直觀的運(yùn)行模擬能夠使建設(shè)單位更方便地理解項(xiàng)目方案,從而更深入地參與到項(xiàng)目方案的制定中,根據(jù)自身對(duì)項(xiàng)目的需求提出意見,并交由專業(yè)的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行修改。直觀的模型拉近了建設(shè)單位與設(shè)計(jì)單位之間的距離,降低了方案展示的難度,避免了方案理解上的偏差,提高了溝通交流的效率。
隨著BIM技術(shù)在糧食行業(yè)內(nèi)更深入的運(yùn)用,BIM技術(shù)自身已有的工程量統(tǒng)計(jì)、工期模擬、管理運(yùn)營(yíng)等功能也會(huì)更多地運(yùn)用到項(xiàng)目實(shí)施中,在不斷的運(yùn)用過程中體現(xiàn)出其自身的重要價(jià)值,良好的運(yùn)用口碑是其能夠在行業(yè)內(nèi)推廣的基礎(chǔ),未來BIM技術(shù)在糧食行業(yè)的發(fā)展一定會(huì)成為一個(gè)良性循環(huán),技術(shù)地推廣能夠?qū)崿F(xiàn)更多的運(yùn)用,良好的運(yùn)用效果又能夠更好地推動(dòng)技術(shù)的推廣。
2.3BIM技術(shù)在糧食行業(yè)的前景展望
目前行業(yè)內(nèi)已有越來越多的建設(shè)單位開始注重BIM技術(shù)的運(yùn)用,在方案展示、多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)等方面已經(jīng)展現(xiàn)出其不凡的應(yīng)用價(jià)值,也得到了建設(shè)單位的普遍認(rèn)可,未來BIM技術(shù)一定能夠在糧食行業(yè)大展身手,成為新的設(shè)計(jì)方法在行業(yè)內(nèi)得到普遍應(yīng)用。
與此同時(shí),幾乎所有的設(shè)計(jì)院所及專業(yè)院校已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了BIM技術(shù)在行業(yè)未來發(fā)展中所扮演的重要角色,紛紛投入大量資源開展研究和運(yùn)用,并積極主動(dòng)地投入到BIM技術(shù)的推廣工作中。良好的BIM技術(shù)運(yùn)用能力已成為設(shè)計(jì)院所之間爭(zhēng)取的核心競(jìng)爭(zhēng)力。設(shè)計(jì)單位的大力投入也為BIM技術(shù)未來的發(fā)展和推廣奠定了基礎(chǔ)。
糧食行業(yè)涉及國計(jì)民生,其政策性較強(qiáng),因此長(zhǎng)期以來行業(yè)的發(fā)展較為封閉,新技術(shù)的研究和應(yīng)用需要行業(yè)內(nèi)少數(shù)科研設(shè)計(jì)單位進(jìn)行投入,力量薄弱,但同樣是因?yàn)榧Z食行業(yè)涉及國計(jì)民生,更需要科技的發(fā)展作為支撐。BIM作為設(shè)計(jì)領(lǐng)域的革命性技術(shù),糧食行業(yè)的各相關(guān)單位一定要把握行業(yè)發(fā)展的脈搏,抓緊推廣應(yīng)用,并將更多的新技術(shù)和新理念引入到本行業(yè),帶領(lǐng)本行業(yè)走向繁榮。
[1]丁烈云,龔 劍.BIM應(yīng)用·施工[M].上海:同濟(jì)大學(xué)出版社,2015.
[2]劉占省,趙雪鋒.BIM技術(shù)與施工項(xiàng)目管理[M].北京:中國電力出版社,2015.
[3]何關(guān)培,張家力,程莉霞.如何讓BIM成為生產(chǎn)力[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2015.
[4]李久林.大型施工總承包工程BIM技術(shù)研究與應(yīng)用[M].北京:建筑工業(yè)出版社,2014.
The Applications and Prospects of BIM Technologies in Grain Industry
Zhang Han, Wang Binxing
(COFCO Engineering & Technology (Zhengzhou) Co. Ltd., Zhengzhou 450053, China)
Based on the state of grain industry, this paper briefly introduced the application and development of BIM technology on it.
Grain industry; Building Information Modeling; Technology promotion; Application status
TS21
10.16736/j.cnki.cn41-1434/ts.2016.08.027
張晗(1988-),男,助理工程師;主要專業(yè)方向?yàn)榧Z食倉儲(chǔ)物流與加工工藝研究設(shè)計(jì)。