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）

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　BIM技術(shù)在糧食行業(yè)的應(yīng)用及優(yōu)勢(shì)

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　BIM技術(shù)在糧食行業(yè)的發(fā)展展望

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)。

3　結(jié)語

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.

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[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)。