BIM技術在石化工程項目中的應用分析

張宇

摘要：社會經(jīng)濟不斷發(fā)展的同時，科技也在進步，市場中建筑設計等項目越來越多，建筑企業(yè)在市場中發(fā)展競爭壓力也越來越大，為了提高建筑企業(yè)的競爭力，在市場中站穩(wěn)腳跟，就需要與新技術的結(jié)合，通過新技術使建筑企業(yè)更加現(xiàn)代化。這幾年，建筑石化工程的行業(yè)不斷發(fā)展，促使建筑行業(yè)成為了我國支柱型產(chǎn)業(yè)，建筑石化工程的管理是建筑行業(yè)中的首要問題。BIM 技術屬于建筑信息化模型，這種技術可以應用在建筑石化工程的每一個工作流程中。通過對 BIM 技術的應用，建筑行業(yè)的發(fā)展水平也不斷提高，本文從 BIM 技術的概念入手，分析了 BIM 技術的特點，通過對 BIM 技術特點的研究，分析了 BIM 技術在建筑石化工程中的應用。

關鍵詞：BIM 技術；石化工程項目；應用分析

在我國建筑、水利、設備管線等很多石化工程項目都是社會建設的必須石化工程，這些石化工程項目中都可以與 BIM 技術相結(jié)合，通過 BIM 技術的應用，使建筑、水利、設備管線等很多石化工程項目都更加完善。石化工程項目是為了項目管理的企業(yè)在石化工程項目建設過程中，需要為企業(yè)創(chuàng)造價值，保證石化工程成本、質(zhì)量、水平的基礎，在建筑行業(yè)項目的招標中，項目石化工程中新技術的應用也是衡量一個建筑企業(yè)是否符合招標要求的一個重要標準。本文主要從建筑、水利、設備管線這三種石化工程項目與 BIM 技術的應用展開分析， 總結(jié)了BIM技術的優(yōu)點。

一、BIM 技術的簡述

BIM 技術，英文全稱 Building Information Modeling，翻譯過來就是建筑信息化模型。傳統(tǒng)的 2D/3D CAD 計算機輔助設計也僅僅只能給設計者們提供建筑形態(tài)但并不能提供建筑物的其他重要信息[1]。在新的科學技術中，3D 技術、CAD 制圖技術已經(jīng)在很大程度上改善了我們的工作模式，讓工作變的更加便捷，BIM 技術是另一項新技術，這項技術主要用于建筑、水利等項目石化工程行業(yè)，可以應用于建筑設計規(guī)劃、施工、成本管理以及事后建筑維護拆除等等整個施工過程。近幾年，經(jīng)濟發(fā)展迅猛，我國各個行業(yè)也隨著迅速發(fā)展，很多行業(yè)的石化工程項目施工中，石化工程項目管理可以直接影響建設施工的成本，為了更好的控制與管理石化工程項目施工情況，基于 BIM 技術的建筑設計如下圖 1 所示。在各個行業(yè)的發(fā)展過程中，要想在自己所處的行業(yè)中站穩(wěn)腳跟，就需要加強對石化工程項目的管理，結(jié)合新技術的應用，使建設施工更加科學。社會在不斷發(fā)展，科技也在不斷革新， 石化工程項目之有與新技術相結(jié)合，才會讓企業(yè)在市場中具有更高的實力。石化工程項目的管理水平在很多大程度上，代表了一個石化工程施工行業(yè)是整體水平，因為一個企業(yè)的石化工程項目的管理程度， 意味著該企業(yè)對石化工程項目的掌控能力、成本掌控能力、施工管理能力等多種能力的控制。隨著社會的發(fā)展，社會經(jīng)濟也在不斷發(fā)展， 市場中石化工程施工企業(yè)不斷增多，在這樣一個現(xiàn)代化、新科技的大環(huán)境背景下，石化工程項目管理與 BIM 技術相結(jié)合可以為建筑企業(yè)提高自身競爭力，給項目施工企業(yè)帶來更多的利益[2]。

二、BIM 技術的特點

由于當前項目施工的過程中有很多石化工程項目都需要與BIM技術相結(jié)合，才會使石化工程項目進展更加順利，為了提高我國項目石化工程的質(zhì)量，本文針對 BIM 技術進行了研究，希望通過本文的討論，能夠為 BIM 技術以及我國的石化工程項目發(fā)展做出貢獻。

我們主要通過對 BIM 技術在不同種類的石化工程項目中的應用， 總結(jié)應用的數(shù)據(jù)，研究 BIM 技術的特點[3]。通過對不同類型石化工程項目的研究，我們總結(jié)出 BIM 技術有三個主要特點，分別是模擬性、可視性以及相互聯(lián)系性。首先是模擬性，模擬性主要是指，通過 BIM 技術可以模擬整個石化工程項目的施工過程。BIM 技術是一種信息的建設技術，這種新技術與傳統(tǒng)的計算機構建的模型有很大的差別，在傳統(tǒng)的計算機構建的項目石化工程模型中，基本都是平面圖紙有很少一部分也有 3D 模型的應用，但是 BIM 技術屬于 4D 的模型，BIM 技術是在傳統(tǒng)的計算機構建的3D模型的基礎上增加了時間維度，使BIM模型模型在石化工程項目管理中，使用價值更高。4D 的 BIM 模型中時間維度的設計十分巧妙，通過時間維度的應用，我們可以清晰的看到項目石化工程在施工過程中進展情況，通過進展情況與實際施工情況的比對，可以有效的調(diào)節(jié)施工的工期，使工期更加科學化。在 BIM 技術中，可以模擬項目石化工程周邊的環(huán)境，以及建筑中暖通、管線等都可以進行模擬。BIM 技術也可以根據(jù)石化工程進度，模擬完工狀態(tài)，并且進行石化工程的成本計算，在建筑石化工程管理中，運用BIM 技術使石化工程管理變得更加科學。BIM 技術的第二個特點是可視性，在傳統(tǒng)的石化工程項目施工過程中，圖紙設計中，基本是兩維度的平面圖紙，也就是 2D 圖紙，2D 圖紙也可以稱之為平面設計圖， 平面圖紙具有自身的特點，因此石化工程項目在平面圖紙中的立體感比較弱，設計人員在進行建筑設計時，難以將構想中概念圖設計到圖紙中，當設計人員在設計平面圖時，會受到平面的限制，導致設計人員的設計圖紙中沒有鮮明的特色，可視性較低[4]。但是 BIM 技術下的圖紙設計是三維立體圖形，在計算機軟件中可以對建筑項目的所有信息進行查看，基于 BIM 技術設計的建筑模型可以從施工前開始使用一直到施工結(jié)束，每一個建筑環(huán)節(jié)都可以在可視化的條件下進行施工， 因此 BIM 技術的模型構建具有很強可視性。BIM 技術在石化工程項目中的應用第三個特點是相互聯(lián)系性，相互聯(lián)系性就是我們所說的周期性，一個項目石化工程的施工具有很強的周期性，在一個周期中，分為不同的階段，每個階段都存在著必然的聯(lián)系。在石化工程項目施工的周期中，主要有項目準備階段、項目計劃階段實施階段、控制階段以及收尾階段、即便是不同類型的石化工程項目，也存在周期性的的共性。在建筑石化工程的全周期中，每一個環(huán)節(jié)都有緊密的聯(lián)系，如果將各個環(huán)節(jié)分解開，那么建筑石化工程就會顯得不完整，BIM 技術可以將建筑周期緊密相連。在 BIM 技術與石化工程項目施工相結(jié)合的背景下，每個石化工程階段都是緊密相連的[5]。BIM技術所具有的這三個特點能夠使石化工程施工更加便捷，提高石化工程施工的現(xiàn)代化水平。

三、BIM 技術的應用

1. BIM 技術在建筑行業(yè)中的應用

BIM 技術能夠在建筑、水利、設備管線等各種不同類型的石化工程項目中應用，通過 BIM 技術設計的水利石化工程如下圖 2 所示。首先在建筑石化工程項目中，BIM 技術的應用主要分為四個階段，分別是在建筑石化工程的準備階段、招標階段、施工階段以及成本控制階段，下面我們就通過 BIM 技術在不同階段的應用，分析 BIM 技術的實用性[6]。

1.1 BIM 技術在建筑石化工程準備階段的應用

每個建筑石化工程項目在開始施工之前，都需要有項目的籌備階段，在這一段主要是對建筑的設計、工人的安排、成本的預算等方面進行籌備。建筑項目的施工人員應該對項目進行全面了解，并且結(jié)合施工企業(yè)的自身特點，制定出科學的施工方案。建筑石化工程施工前的主要工作是建筑石化工程的預算、石化工程施工分析、員工的協(xié)調(diào)等。在這一階段，BIM 技術可以為企業(yè)提供更多的施工方案，在 BIM 技術的基礎上，施工的模型是三維立體化，并且具有高度的可視性， 可以清晰的展現(xiàn)出石化工程中的設計、結(jié)構、暖通等各個部分的信息， 在石化工程項目的準備階段，BIM 技術能夠得到切實的應用[7]。

1.2 BIM 技術在建筑石化工程招標階段的應用

當企業(yè)決定開發(fā)一個建筑項目石化工程后，就需要做好招標的準備，在招投標過程中，只有做好項目的預算，在競標中，才會具有一定的優(yōu)勢[8]。BIM 技術也可以應用在建筑石化工程招標階段，BIM 技術與計算機軟件結(jié)合，可以根據(jù)建筑模型，對石化工程中的各項內(nèi)容進行歸納總結(jié)，根據(jù)施工中的各種數(shù)據(jù)、成本可以形成標準的標書， 在招標過程中，BIM 技術形成的標書可以作為一種參考，在 BIM 技術的支持下，制作標書能夠更加規(guī)范與科學[9]。

1.3 BIM 技術在建筑石化工程成本管理中的應用

BIM 技術的關鍵是能夠進行共享，大家共同參與研究石化工程的數(shù)據(jù)，建筑石化工程包括從準備階段一直到完工，這個過程的所有的支出都屬于建筑石化工程成本，施工的成本控制也屬于建筑石化工程的管理范圍。BIM 技術中具有構件信息模塊，可以通過計算機軟件對建筑模型進行識別，并且能夠精準的識別出建筑模型中構件的數(shù)量， 方便計算成本時對建筑構件的統(tǒng)計。建筑石化工程管理中，石化工程管理可以直接影響建筑石化工程的成本，更好的控制與管理建筑石化工程中的開支情況，BIM 技術的應用，可以使成本計算更加精細化[10]。

2. BIM 技術在建筑給排水中的應用

BIM 技術能夠應用在很多項目石化工程中，上文就在建筑石化工程項目中的 BIM 的技術進行分析，下面，我們就研究一下 BIM 技術在給排水石化工程中的應用。就工作模式來說，在傳統(tǒng)設計領域里， 建筑給排水設計要用到 CAD 軟件，CAD 軟件屬于二維思維，在應用的時候要拆分項目，而 BIM 軟件屬于三維思維，能同時并重施工圖紙設計、規(guī)劃設計、日照節(jié)能、方案設計等多方面工作[11]。

2.1 BIM 技術在給排水管線優(yōu)化中的應用

BIM 技術在給排水管線施工中，能夠起到優(yōu)化的作用。由于一個建筑中管線、管道有很多種類型，因此需要不同的專業(yè)團隊對設備管線、給排水管道等進行設計，這樣就很難保證設計中管線與管道等能

夠良好交接。這樣的問題可以通過 BIM 技術得到很好的解決，因為管線可以通過 3D 模型展現(xiàn)出來，各個部分的管線、管道都可以清晰的看到交接的位置，即使建筑結(jié)構復雜，功能豐富，涉及給水、中水、排水、消火栓系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)等管道以及強弱電線纜和橋架等相互交叉，都可以通過 BIM 技術進行合理、科學的規(guī)劃。通過 BIM 技術對給排水管道進行交叉檢查會節(jié)約建筑石化工程的成本，并且在一定程度上可以減少工期，提高施工質(zhì)量。基于 BIM 模式基礎上展開建筑給排水設計工作，在施工過程中優(yōu)化了施工環(huán)節(jié)、節(jié)約了施工時間。通過 BIM 技術，可以清晰的看出管道綜合之后的凈空高度，為給排水管道施工帶來了方便。給排水管道設計工作者不單單能在設計繪圖的時及時發(fā)現(xiàn)問題，事后還能試驗檢測矛盾沖突，查找出問題并及時反饋， 做好調(diào)整與修改工作[12]。

2.2 BIM 技術在給排水管道可視化交流中的應用

傳統(tǒng)的城市給排水設計中，施工設計通常需要使用 Excel 或是有關軟件計算以及公式編制，傳統(tǒng)的方式并沒有很直觀，但運用 BIM 技術設計的時候，能直接獲得有關設備以及衛(wèi)生器具的數(shù)據(jù)信息，遇到需要修改的參數(shù)時，BIM 軟件中參數(shù)也會更正[13]。BIM 技術具有程序的功能，將程序計算方式設定好之后，只要設定好管道摩擦阻力等有關水利特性參數(shù)即可，就能讓管徑自動修改得以實現(xiàn)。在城市給排水施工前，施工不同階段的各級單位會統(tǒng)一研究設計方案，通過研討， 最終確定給排水設備管線設計可行性計劃。在傳統(tǒng)的建筑設備管線設計中，都是二維的圖紙，在討論建筑設備管線設計時，很難通過二維的圖紙發(fā)現(xiàn)設備管線中的問題。但是基于 BIM 技術下的建筑模型都是具有可視性的，在建筑設備管線的討論中，可以通過可視性模型進行探討，如果在設計中有問題，可以清晰的發(fā)現(xiàn)。并且針對建筑設備管線中的難點可以清晰的看見。在施工之前將建筑設備管線的設計做好規(guī)劃，在施工的過程中會更加的順利。

2.3 利用 BIM 技術優(yōu)化施工過程

BIM 技術能夠優(yōu)化設備管線的施工流程以及提高石化工程質(zhì)量。施工過程中應該配備石化工程監(jiān)理人員，對整個管線石化工程進行優(yōu)化管理，石化工程監(jiān)理人員在整個施工過程之中應該注意施工進度與項目計劃進度的一致性，因為項目進度計劃是施工之前應該多方考察計劃的科學的、嚴謹?shù)氖┕び媱潣藴?，確保施工方向不偏離進度計劃， 建筑設備管線石化工程項目才能夠如期的完成，基于 BIM 技術的管線設計如下圖 3 所示。給排水石化工程中的節(jié)水技術主要就是污水的二次利用。在給排水石化工程施工的過程中，注重污水的二次利用，可以有效的節(jié)約水資源。在生活中離不開水的利用，除了飲用水以外， 還有灌溉綠化帶、沖洗馬桶等水的需求，這些就可以利用處理過的污水，這些設計都是基于 BIM 技術的基礎之上，因此 BIM 技術在我國石化工程項目的發(fā)展中，具有重要的意義。

隨著社會的發(fā)展，市場經(jīng)濟也在不斷變化，市場中水電石化工程企業(yè)不斷增多，在這樣的一個大環(huán)境中，水利水電石化工程施工與BIM 技術相結(jié)合可以為水電企業(yè)提高自身競爭力，給企業(yè)帶來更多的利益。水電企業(yè)中技術的優(yōu)化可以提高施工質(zhì)量以及施工水平，在水

電企業(yè)招標過程中，新技術的管理也是一個重要的衡量標準。新技術優(yōu)化管理水平在一定程度上也代表了水電企業(yè)的發(fā)展水平。BIM 技術屬于建筑信息化模型，這種技術可以應用在水利水電石化工程的每一個工作流程中。以下我們就對 BIM 技術在水利水電石化工程中的應用展開分析。

3.1 BIM 技術促進水利石化工程構建安全生產(chǎn)體系

我國建設生產(chǎn)一直秉承著安全是第一生產(chǎn)力的原則，因此在水利水電施工過程中，水利石化工程的施工項目應該將安全放在第一位， 但是由于水利石化工程的特殊性，在水利石化工程施工時，會有一定的安全隱患。為了提高水利石化工程建設的安全性，我們可以結(jié)合BIM 技術，對水利水電石化工程的施工，構建安全評價體系。在以往的水利水電石化工程安全評價體系的構建，需要水利水電方面專家進行研究、比對，通過專家團隊的分析，進行安全系數(shù)的評價，但是這種評價體系的構建成本比較高。BIM技術，可以對水利石化工程項目進行模型的構建，通過立體清晰的模型進行分析，在模型中，水電接口可以實現(xiàn)自動化，這樣的方式構建石化工程安全評價體系有速度快、準確度高的優(yōu)點。因此不必在延用傳統(tǒng)的方式，水利石化工程企業(yè)自身通過 BIM 技術，就可以發(fā)現(xiàn)水利石化工程施工中的不足，及時改善。

3.2 BIM 技術在水利石化工程施工中的應用

水利石化工程施工的工期能夠影響項目的成本，因此在水利水電施工過程中，項目管理人員應該注意施工的進度與施工初期的項目計劃進度的一致性，在施工初期，管理人員制定的施工進度計劃是根據(jù)經(jīng)驗、工人、材料以及其他影響因素的綜合分析得出的計劃，通過對初期的計劃嚴格的執(zhí)行，能夠確保施工方向不偏離進度計劃，水利石化工程項目才能夠如期的完成。在這一階段中，由于 BIM 技術具有時間維度的特點，在 BIM 模型的管理中，能夠?qū)φ麄€水利石化工程的周期起到監(jiān)督作用，施工人員也可以通過這個多維度的模型把握進度。除此之外，BIM技術還能夠?qū)κこ趟璧脑牧线M行統(tǒng)計與計算，石化工程監(jiān)管人員能夠通過BIM技術對石化工程情況進行更好的管理。通過 BIM 技術的應用，水利石化工程的工期計算會更加科學。

3.3 BIM 技術構建水利石化工程管理模型

上文中提高安全是第一生產(chǎn)力，在水利石化工程施工過程中，對于安全隱患的預防在石化工程項目中也十分重要。雖然目前我國對水利石化工程安全問題管理十分嚴格，但是安全事故還是時有發(fā)生，這就說明水利石化工程施工中風險預案工作沒有做到位。BIM 技術可以對水利水電石化工程進行模型的構建，只需將石化工程中所有參數(shù)都輸入到計算機內(nèi)，BIM 軟件就可以自動構建模型。在 BIM 模型中，可以查看到水利石化工程的所有信息數(shù)據(jù)，能夠通過立體模型，輕易的發(fā)現(xiàn)石化工程中的不足之處。因此基于 BIM 技術構建的模型，可以起到找出安全隱患的作用，將安全隱患及早處理，營造一個安全的施工環(huán)境。不僅如此，通過 BIM 技術構建的水利施工模型，還可以方便的更改，出現(xiàn)問題時，改正也十分便捷。

四、BIM 技術解決實際石化工程中的問題

建筑石化工程施工階段，經(jīng)常會出現(xiàn)由于外界因素導致無法如期完工的狀況發(fā)生，因此施工過程中需要注意施工的進度與項目計劃過程中的進度保持一致。在施工的過程，難免會因為外界因素而打亂施工的計劃，這就需要石化工程監(jiān)理人員以及參與石化工程的所有石化工程師及相關負責人根據(jù) BIM 技術，重新規(guī)劃科學的工期計劃。只有這樣，建筑石化工程項目才能夠如期順利完成。在這一階段中，我們還是可以通過 BIM 技術的時間維度進行管理工期，在 BIM 模型的管理中，時間維度的技術能夠使建筑施工人員更好的把握建筑石化工程項目的施工進度。除此之外，BIM 技術還能夠?qū)κこ趟璧脑牧线M行統(tǒng)計與計算，石化工程監(jiān)管人員能夠通過 BIM 技術對石化工程情況進行更好的管理，由于 BIM 技術具有不同的特點，因此可以應用在石化工程項目的各個階段，使石化工程項目的建設水平更上一層 樓。

在石化工程中，造價是該控制成本的一個重要方法，BIM 技術是

一種新型的模型構建技術，正因如此，BIM 技術能夠通過對石化工程數(shù)據(jù)的分析，精準的識別出建筑設備管線模型中材料的數(shù)量，為石化工程項目中的成本計算提供參考參數(shù)。建筑行業(yè)在市場中競爭十分激烈，要想在行業(yè)中站穩(wěn)腳跟，就需要加強對石化工程質(zhì)量的管理。設備管線管理可以提高石化工程質(zhì)量，在石化工程中讓設備管線設計管理變得更加方便與靈活，在很大程度上提高了建筑公司的企業(yè)效益。因此，BIM 技術在建筑施工流程的優(yōu)化管理中起到了重要的作用。城市給排水管線設計對一個城市的建設十分重要，BIM 技術能夠優(yōu)化給排水設計，為我國節(jié)約用水做出貢獻。水資源是我國逐漸匱乏的資源， 因此在生活中要有節(jié)約用水的意識，并且切實的做到節(jié)約用水。

五、總結(jié)：

綜上所述，本文通過對 BIM 技術在建筑、水利、設備管線等石化工程項目中應用的分析，研究了 BIM 技術的特點，以及 BIM 技術在石化工程項目管理中的實際可行性。由不同類型的石化工程項目施工結(jié)果分析，BIM 技術在石化工程項目施工中，切實能夠提高石化工程的質(zhì)量，并且具有廣泛的應用范圍與發(fā)展空間。由于 BIM 技術具有模擬性、可視性、互相聯(lián)系性等特點，在石化工程項目施工過程中，BIM 技術可以在石化工程項目的決策階段、招標階段、成本管理階段、施工階段這四個階段進行應用，也就是說BIM技術的應用在石化工程項目施工的全過程都能夠得到應用?？萍荚诓粩噙M步，石化工程項目的建設應該以質(zhì)量、安全為目標，通過 BIM 技術的應用，石化工程可以變得更安全，更加高質(zhì)量。

致謝：

本文是在老師的精心指導下完成的。在我進行本論文的研究期間，老師從開題論證、方案設計到論文的完成都給予了我相當大的幫助，每一個環(huán)節(jié)都傾注了老師大量的心血和精力。在論文的完成過程中，老師淵博的學識、豐富的實踐經(jīng)驗和嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度使我受益非淺。在此謹向她表示深深的敬意，并對她為學生所付出的大量心血表示衷心的感謝。

最后再次對關心、幫助、支持和鼓勵我的所有領導、老師、同事和同學表示誠摯的謝意。

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