基于BIM技術(shù)的水稻倉儲設施設計與施工優(yōu)化策略

中圖分類號：TU267文獻標志碼：A

文章編號：1673-6737（2025）04-0056-03

水稻倉儲設施作為糧食儲存的重要載體，其設計和施工直接影響儲糧安全與資源利用效率。傳統(tǒng)方式中，設計與施工分離、信息傳遞不暢等問題導致建設周期延長、資源浪費嚴重。BIM技術(shù)的引入，為倉儲設施建設帶來全新的設計與施工思路，通過數(shù)字化技術(shù)從設計、施工到運維的全流程深度應用，實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置與精準施工，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設施的發(fā)展提供可持續(xù)性技術(shù)支持。

1BIM技術(shù)對水稻倉儲設施設計的意義

BIM技術(shù)融入水稻倉儲設施設計中，在設計初期，BIM技術(shù)以其三維可視化的獨特優(yōu)勢，賦予設計團隊前所未有的直觀洞察力。相較于傳統(tǒng)的二維圖紙，使用BIM技術(shù)設計的模型能夠細膩地勾勒出倉儲設施的全貌，從倉儲容量規(guī)劃到通風系統(tǒng)布局，再到溫濕度控制及自動化設備配置，無一不精準呈現(xiàn)。這不僅促進空間利用的最優(yōu)化，還確保各類設施布局的合理性，有效規(guī)避后期因設計不當導致的返工和資源浪費，提升設計的整體效能。施工環(huán)節(jié)，BIM技術(shù)的協(xié)同作用尤為顯著，尤其在大型倉儲設施建設中，其價值更為明顯。

2水稻倉儲設施設計中的常見問題

在結(jié)構(gòu)設計層面，部分水稻倉儲設施設計展現(xiàn)出布局欠科學、系統(tǒng)性不足的問題，倉儲空間利用不充分，直接制約儲存能力的提升3。同時，倉體結(jié)構(gòu)強度設計的疏漏，可能削弱整體穩(wěn)固性，尤其在地質(zhì)條件復雜或氣候多變區(qū)域，基礎(chǔ)設計的缺陷易引發(fā)沉降、開裂等安全隱患。此外，通風管道與結(jié)構(gòu)布局的沖突也是一大難題，設計不當會阻礙空氣有效流通，進而波及倉儲環(huán)境的穩(wěn)定性。

在環(huán)境調(diào)控方面，溫濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的不足尤為突出。水稻對儲存環(huán)境的溫濕度條件極為敏感，但設計中若缺乏對地域氣候特征及季節(jié)變換的細致考量，倉儲設施便難以靈活應對外界環(huán)境的波動。例如，隔熱層、防潮層的缺失，會使倉內(nèi)在極端天氣下溫濕度失控，誘發(fā)霉變、蟲害等問題。而制冷或加熱設備的配置不當，則可能導致能耗飆升，溫控效果大打折扣。

3BIM技術(shù)在水稻倉儲設施設計中的應用

3.1建立三維可視化模型

BIM技術(shù)在水稻倉儲設施設計領(lǐng)域的運用，以構(gòu)建三維可視化模型為基石，將水稻倉儲設施的宏觀布局與微觀細節(jié)悉數(shù)呈現(xiàn)。設計緊扣倉儲實際需求，從儲糧倉體的精準尺寸規(guī)劃到墻體與地基的穩(wěn)固結(jié)構(gòu)設計，再到輸送與通風系統(tǒng)的巧妙空間布局，無一不包。相較于傳統(tǒng)二維圖紙可能存在的信息缺失或表述不清，三維模型讓設計人員能夠直觀洞察倉儲設施的全貌。例如，倉儲通道的寬敞度、糧食堆放的合理高度及通風口的精確位置，均在模型中一目了然，從而確保設計方案的切實可行與高效操作。

更為值得一提的是，BIM技術(shù)在模型構(gòu)建之初，便可巧妙融入設備運行數(shù)據(jù)與操作參數(shù)，為后續(xù)的智能化管理奠定堅實基礎(chǔ)。例如，糧堆溫度監(jiān)測傳感器的精準布局與數(shù)量規(guī)劃、輸送帶的流暢運轉(zhuǎn)速度設定，以及排風機的能耗控制與效率提升等，均可在模型中實現(xiàn)精細化的參數(shù)配置，不僅極大地優(yōu)化設計流程，更為未來的自動化控制與靈活調(diào)整提供強有力的數(shù)據(jù)支撐。

3.2 協(xié)同設計平臺搭建

BIM技術(shù)在水稻倉儲設施設計中的深度應用，通過構(gòu)建協(xié)同設計平臺，實現(xiàn)多專業(yè)間的無縫對接與深度融合，極大地推動設計流程的系統(tǒng)化與高效化進程。在協(xié)同設計平臺的框架下，BIM技術(shù)成為打破建筑、結(jié)構(gòu)、機電等專業(yè)壁壘的利器，它可構(gòu)建一個統(tǒng)一、集成的工作環(huán)境，讓所有參與方都能基于同一個三維模型進行設計與調(diào)整。以水稻倉儲設施為例，結(jié)構(gòu)工程師可以在模型中精確勾勒倉體的承重骨架，機電工程師則負責巧妙布局通風系統(tǒng)與監(jiān)控傳感器網(wǎng)絡，而建筑設計師則專注于空間功能的優(yōu)化與美觀度的提升。平臺上的實時交互機制，讓各專業(yè)設計內(nèi)容得以即時共享，徹底告別紙質(zhì)圖紙傳遞的煩瑣與滯后，有效避免因信息不同步而引發(fā)的設計沖突。

3.3 性能模擬與優(yōu)化

在水稻倉儲設施設計中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)，BIM技術(shù)通過構(gòu)建三維結(jié)構(gòu)模型，并與先進的力學分析工具緊密結(jié)合，可對倉儲設施在不同荷載條件下的應力分布與結(jié)構(gòu)變形進行全面而深入的評估?？紤]到水稻倉儲設施需承受巨大的糧堆重量，以及潛在的風力、地震等自然力影響，性能模擬成為不可或缺的設計輔助手段。例如，當模擬結(jié)果顯示某區(qū)域應力集中過高時，設計團隊可迅速響應，通過增強該區(qū)域結(jié)構(gòu)構(gòu)件強度、調(diào)整結(jié)構(gòu)布局或采用更為合理的材料，以有效提升整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性。這種精準的分析與優(yōu)化設計，極大地降低因設計缺陷導致的施工難題與后期維護成本。

通風與溫濕度控制的精確模擬，對于保障水稻的儲存品質(zhì)至關(guān)重要。在BIM技術(shù)的支持下，設計團隊能夠利用環(huán)境模擬模塊，動態(tài)分析倉儲設施內(nèi)部的空氣流動模式、溫濕度變化梯度及熱量傳遞過程，從而確保儲糧環(huán)境始終維持在最佳狀態(tài)。具體而言，通過對通風系統(tǒng)的氣流分布進行細致模擬，設計團隊可以精準定位通風口的最佳布局與風機的合理功率配置，有效避免局部空氣滯留或通風效率低下的問題。同時，溫濕度控制的模擬還能幫助設計團隊準確評估不同保溫材料與制冷設備在實際運行中的性能表現(xiàn)，為選擇最適合的儲糧環(huán)境控制方案提供科學依據(jù)，顯著降低糧食霉變與蟲害的風險。

4BIM技術(shù)在水稻倉儲設施施工中的應用

4.1施工模擬與計劃

BIM技術(shù)在水稻倉儲設施施工中的深度應用體現(xiàn)為施工過程的動態(tài)模擬。作為BIM技術(shù)的核心亮點，其通過構(gòu)建詳盡的數(shù)字化施工模型，將設計方案與實際施工場景緊密融合，實現(xiàn)從地基處理、主體結(jié)構(gòu)搭建到設備安裝調(diào)試等各階段的全方位虛擬再現(xiàn)。在水稻倉儲設施這一復雜工程中，動態(tài)模擬如同一位精準的“預演導演”，能夠提前洞察并解決施工中的潛在沖突。例如，它能幫助施工團隊精確把握基礎(chǔ)開挖與倉體結(jié)構(gòu)搭建的時間節(jié)奏，確保兩者無縫銜接；同時，還能預判通風系統(tǒng)管道鋪設與墻體施工之間的空間關(guān)系，有效避免現(xiàn)場碰撞，確保施工流程順暢無阻。此外，對于儲糧倉內(nèi)部隔層安裝、輸送設備固定等復雜工序，動態(tài)模擬更能提供精細化的實施指導，確保每一步操作都精準到位[1]

在資源配置與進度管理方面，BIM技術(shù)展現(xiàn)出強大的數(shù)據(jù)分析與決策支持能力。通過將施工資源信息（如人力、設備、材料）與時間節(jié)點數(shù)據(jù)深度嵌入模型，施工管理者能夠?qū)崟r掌握資源狀態(tài)，根據(jù)工程進度需求進行動態(tài)調(diào)整。同時，BIM技術(shù)還支持實時進度跟蹤，通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)與模型的即時同步，快速識別進度偏差，并基于數(shù)據(jù)分析提供多種糾偏策略，如增加施工力量、調(diào)整作業(yè)順序等，進而有效降低施工延誤的風險。

4.2 預制構(gòu)件生產(chǎn)與施工管理

BIM技術(shù)在水稻倉儲設施施工中的預制構(gòu)件管理領(lǐng)域，展現(xiàn)出無與倫比的優(yōu)越性。在預制構(gòu)件的設計階段，BIM技術(shù)以其強大的三維建模能力，不僅精確勾勒出構(gòu)件的幾何輪廓，更將材料規(guī)格、連接細節(jié)及裝配序列等關(guān)鍵信息融入其中]。以水稻倉儲設施施工為例，預制墻體、柱、梁及通風管道等關(guān)鍵構(gòu)件，在BIM技術(shù)的助力下，其尺寸精度與接口匹配度得到前所未有的提升，有效避免傳統(tǒng)設計方式中信息傳達不清或誤解的問題。此外，BIM技術(shù)還與結(jié)構(gòu)分析軟件緊密結(jié)合，通過模擬不同工況下的應力狀態(tài)與變形情況，為預制構(gòu)件的性能優(yōu)化提供科學依據(jù)，如調(diào)整梁柱截面、精選材料，以確保倉儲設施的穩(wěn)固性與耐久性。

進入生產(chǎn)環(huán)節(jié)，BIM技術(shù)的信息集成與共享特性發(fā)揮至關(guān)重要的作用。模型中的精確數(shù)據(jù)直接驅(qū)動生產(chǎn)線的運作，數(shù)控切割、自動化裝配等先進工藝得以精準實施，不僅大幅提高生產(chǎn)效率，還有效降低人為誤差。在施工管理層面，BIM技術(shù)的可視化與動態(tài)更新能力，為預制構(gòu)件的運輸、吊裝及安裝提供強有力的支持。特別是在水稻倉儲設施這類對安裝精度要求極高的項目中，BIM技術(shù)能夠預先規(guī)劃吊裝路徑，模擬安裝過程，有效規(guī)避現(xiàn)場空間限制與工序沖突，確保安裝作業(yè)的高效與精確[13]。

4.3質(zhì)量控制與安全監(jiān)管

BIM技術(shù)在水稻倉儲設施施工的質(zhì)量控制與安全監(jiān)管領(lǐng)域，展現(xiàn)出非凡的效能與潛力。在質(zhì)量控制方面，BIM技術(shù)成為質(zhì)量管理的核心工具。它集成詳盡的數(shù)據(jù)與精準的三維信息，使得質(zhì)量管理者能夠深入剖析倉儲設施的每一個關(guān)鍵部位和施工環(huán)節(jié)。通過虛擬化分解，BIM技術(shù)可清晰標注出各項質(zhì)量控制點，如基礎(chǔ)混凝土的強度指標、預制構(gòu)件的精準連接、通風管道的嚴密性等。施工過程中，這些控制點與實際操作緊密相連，借助實時錄人的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)能夠迅速識別偏差并發(fā)出預警。以預制構(gòu)件安裝為例，一旦傳感器反饋的實際連接位置與設計模型出現(xiàn)偏差，系統(tǒng)會立即提示調(diào)整，確保后續(xù)施工的順利進行，避免因小失大的質(zhì)量隱患。

此外，BIM技術(shù)還促進設計、材料、施工工藝等多方面的協(xié)同驗證。以倉儲設施的防水層施工為例，其通過嵌入材料屬性和施工參數(shù)，能夠模擬防水材料的鋪設情況，實時監(jiān)測施工現(xiàn)場的操作是否符合設計要求。這種全方位的質(zhì)量控制機制，有效降低因施工細節(jié)不當而引發(fā)的返工風險，為倉儲設施的長期穩(wěn)定運行奠定堅實基礎(chǔ)。在安全監(jiān)管方面，BIM技術(shù)同樣發(fā)揮重要作用。它通過對施工現(xiàn)場的數(shù)字化映射，可提前識別并評估潛在的安全風險，如高空作業(yè)的安全隱患、機械設備的運行沖突及工地通道的擁堵等。特別是在水稻倉儲設施施工中，高空作業(yè)和大型預制構(gòu)件的吊裝是安全監(jiān)管的重點。BIM技術(shù)通過虛擬施工模擬，能夠預見可能出現(xiàn)的危險場景，如吊裝路徑的干擾、設備穩(wěn)定性的不足等?；谶@些模擬結(jié)果，項目團隊能夠優(yōu)化施工方案，調(diào)整人員活動范圍，或增設安全防護措施，從而有效降低安全風險。

5 結(jié)語

BIM技術(shù)在水稻倉儲設施建設中的深入應用，顯著提升工程的設計精度、施工效率與管理水平。在農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設施現(xiàn)代化發(fā)展的趨勢下，BIM技術(shù)不僅為項目提供創(chuàng)新性解決方案，更引領(lǐng)其數(shù)字化、智能化發(fā)展，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高質(zhì)量發(fā)展奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

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