畢宜華

(中冶北方(大連)工程技術(shù)有限公司，遼寧 大連 116600)

0 引言

BIM設(shè)計(jì)是指利用信息技術(shù)通過三維建模對各建筑結(jié)構(gòu)體、空間結(jié)構(gòu)等進(jìn)行設(shè)計(jì)，BIM設(shè)計(jì)優(yōu)勢顯著、特點(diǎn)凸出，在廠區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中具有很大的應(yīng)用價(jià)值，尤其是在燒結(jié)廠區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，不僅可以優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程、提高設(shè)計(jì)效率，也可以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可視化、信息化水平。在該設(shè)計(jì)理念和技術(shù)下，設(shè)計(jì)人員可以直接利用BIM軟件建立三維模型，直接將燒結(jié)廠區(qū)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、信息等通過三維實(shí)體模型展示出來，便于現(xiàn)場工作人員進(jìn)行現(xiàn)場核對，以此確保燒結(jié)廠區(qū)工程項(xiàng)目施工順利進(jìn)行。

1 BIM設(shè)計(jì)在燒結(jié)廠區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中

應(yīng)用的重要性

BIM設(shè)計(jì)需要依賴于信息模型技術(shù)，該技術(shù)功能強(qiáng)大，可以聯(lián)合現(xiàn)代智能終端進(jìn)行使用，在信息技術(shù)不斷發(fā)展下，該設(shè)計(jì)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到了燒結(jié)廠區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，促使該設(shè)計(jì)發(fā)生了較大的變化。且隨著自動化技術(shù)和智能技術(shù)的發(fā)展，燒結(jié)廠區(qū)已經(jīng)引入了多種現(xiàn)代化生產(chǎn)設(shè)備，大幅提高了生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，這種變化趨勢也對廠房結(jié)構(gòu)提出了更高的要求。對此，在具體的燒結(jié)廠區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要充分考慮經(jīng)濟(jì)條件、人員條件、生產(chǎn)環(huán)境等，確保在廠區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不斷優(yōu)化流程，以此保障廠區(qū)生產(chǎn)質(zhì)量?？傊珺IM設(shè)計(jì)在燒結(jié)廠區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用價(jià)值表現(xiàn)在：第一，提高設(shè)計(jì)圖的可視化程序。利用BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)可以提高設(shè)計(jì)圖紙、設(shè)計(jì)方案的可視化，促使設(shè)計(jì)師可以和工作人員密切交流，以此降低溝通成本，并促使監(jiān)理方、施工方都可以更好的理解設(shè)計(jì)師的意圖。第二，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)性。利用數(shù)據(jù)庫可以搜集、存儲、調(diào)用各種海量化的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和信息，便于設(shè)計(jì)師們通過模型圖進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析、數(shù)據(jù)分析，以此調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)專業(yè)和生產(chǎn)實(shí)際之間的關(guān)系，并根據(jù)結(jié)構(gòu)專業(yè)科學(xué)配置設(shè)備、材料等，以此實(shí)現(xiàn)多個專業(yè)的緊密配合。第三，降低燒結(jié)廠區(qū)結(jié)構(gòu)專業(yè)的施工成本，科學(xué)指導(dǎo)施工，促使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)際施工相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，有效提高資源利用效率[1]。

2 BIM設(shè)計(jì)在燒結(jié)廠區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中

的具體應(yīng)用

BIM設(shè)計(jì)在燒結(jié)廠區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中主要應(yīng)用在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和上部設(shè)計(jì)兩方面，通過利用BIM技術(shù)提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性，將二維結(jié)構(gòu)圖以三維實(shí)體形式展現(xiàn)出來，建筑物及其相應(yīng)管線關(guān)系都與實(shí)際一樣，促使工作人員可以直觀的分析結(jié)構(gòu)要點(diǎn)。

2.1 項(xiàng)目概述

該燒結(jié)廠項(xiàng)目位于營口，主要由鋼鐵控股企業(yè)負(fù)責(zé)建設(shè)，該工程屬于高層廠房，建筑面積約為21萬m2，該項(xiàng)目涉及的專業(yè)主要包括工藝管道專業(yè)、應(yīng)用設(shè)備專業(yè)、土建專業(yè)、電器檢查和渲染專業(yè)、協(xié)同設(shè)計(jì)管理專業(yè)等。且各專業(yè)需要各自建立三維信息模型，以此確保整個燒結(jié)廠區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的完整性，通過BIM設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)廠區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可視化、模擬性、協(xié)同化，便于在應(yīng)用時可以第一時間繪制數(shù)據(jù)圖標(biāo)、材料表等，以此有效解決后期施工問題。另外，在燒結(jié)廠區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM設(shè)計(jì)可以確保燒結(jié)廠在整個工程建設(shè)中都可以獲取到全面、精準(zhǔn)的信息數(shù)據(jù)，以此確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最優(yōu)，并在碰撞檢查、施工模擬、運(yùn)營分析下，更好的為燒結(jié)廠工程建設(shè)服務(wù)[2]。

2.2 BIM建模

在各專業(yè)進(jìn)行BIM設(shè)計(jì)時可以通過BIM建模不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)流程、把握設(shè)計(jì)要點(diǎn)、提高設(shè)計(jì)精度，通過BIM技術(shù)將專業(yè)參數(shù)信息、二維圖紙、工程量進(jìn)行綜合，以此建立三維數(shù)字化信息模型圖。利用BIM軟件對屋面系統(tǒng)、墻體系統(tǒng)、梁系統(tǒng)等鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，并在建立三維模型后，自動導(dǎo)入BIM三維信息模型中，便于各專業(yè)之間實(shí)現(xiàn)信息共享[3]。在燒結(jié)廠區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中先需要進(jìn)行碰撞檢查、模型總裝協(xié)調(diào)、專業(yè)協(xié)調(diào)檢查、設(shè)備進(jìn)出通道檢查、通行空間檢查等，在具體的建模過程中需要遵循操作流程，該操作流程具體分為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、一級檢查、二級審核、批準(zhǔn)核對等。文件名稱、圖形、參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)等都需要根據(jù)具體規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保各專業(yè)參考模型的統(tǒng)一，最終更好的進(jìn)行模型大小、精度的控制，比如在標(biāo)準(zhǔn)層設(shè)計(jì)時需要使用文件資料，在使用尺寸、規(guī)格相同的構(gòu)件時需要使用共享單元。

2.3 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

燒結(jié)廠區(qū)生產(chǎn)項(xiàng)目、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要求高，任何一項(xiàng)項(xiàng)目、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)都和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)水平有著直接的關(guān)系，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不當(dāng)會影響項(xiàng)目開展，也會影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，降低廠區(qū)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和工程質(zhì)量，導(dǎo)致廠區(qū)在外界環(huán)境影響下出現(xiàn)坍塌問題。對此需要利用BIM優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，保障基礎(chǔ)設(shè)計(jì)質(zhì)量，比如，在廠區(qū)選址中需要重點(diǎn)對地質(zhì)、水文條件進(jìn)行分析，將其相關(guān)參數(shù)信息輸入系統(tǒng)中，結(jié)合工程地基的規(guī)模等指標(biāo)判斷出質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等指標(biāo)判斷出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的薄弱點(diǎn)、風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)等，并制定針對性的解決措施。在廠區(qū)內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，利用BIM技術(shù)可以科學(xué)分析地下管道，以此給出最佳設(shè)計(jì)方案，避免在土方工程施工中出現(xiàn)管道斷裂的情況。另外，在廠區(qū)基坑工程施工中，通過BIM設(shè)計(jì)可以將設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測工作緊密銜接，促使基坑工程變得立體化、可視化、系統(tǒng)化，通過數(shù)據(jù)信息共享，確保施工主體之間穩(wěn)定有序的開展工作，以此確保設(shè)計(jì)方案的科學(xué)、有效[4]。設(shè)計(jì)人員也可以利用BIM技術(shù)對基坑環(huán)境參數(shù)進(jìn)行分析、計(jì)算，以此把握各環(huán)境要素對工程的具體影響，以此降低施工安全風(fēng)險(xiǎn)。

2.4 上部設(shè)計(jì)

上部設(shè)計(jì)主要包括承重墻、剪力墻、頂梁柱、橫梁、樓梯等構(gòu)件設(shè)計(jì)，在早期設(shè)計(jì)中對于以上設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)主要采用的是平面設(shè)計(jì)方法，無法精準(zhǔn)的顯示出各構(gòu)件的具體情況，導(dǎo)致后期構(gòu)件質(zhì)量和穩(wěn)定性問題較多，為工程帶來了隱患問題，對此需要通過BIM設(shè)計(jì)來解決以上問題，強(qiáng)化上部設(shè)計(jì)效果。其具有優(yōu)化作用表現(xiàn)在：第一，精準(zhǔn)計(jì)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件強(qiáng)度，在具體的結(jié)構(gòu)施工中可以利用BIM技術(shù)優(yōu)化混凝土鋼筋配比，有效避免了材料浪費(fèi)的問題，且在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，通過可視化、動態(tài)化數(shù)據(jù)圖，確保墻板斜支撐設(shè)計(jì)中數(shù)據(jù)的可靠性、全面性[5]。在BIM設(shè)計(jì)下也可以通過碰撞檢測來提高設(shè)計(jì)水平，促使設(shè)計(jì)人員也可以根據(jù)具體情況不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)，以此保障墻體支撐強(qiáng)度達(dá)標(biāo)。另外，在頂梁和橫梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，也可以通過BIM設(shè)計(jì)建立模型圖，以此確保各構(gòu)件的強(qiáng)度和精準(zhǔn)度，確保高層結(jié)構(gòu)體荷載均勻分布。最終，在BIM設(shè)計(jì)下可以將構(gòu)件作為基本單位對整體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量安全進(jìn)行檢測，最終有效控制造價(jià)成本。第二，注重考慮燒結(jié)廠建設(shè)和運(yùn)用對結(jié)構(gòu)造成的不利影響，通過BIM設(shè)計(jì)合理提高構(gòu)件混凝土材料的強(qiáng)度，使鋼筋分布更加科學(xué)、合理，確保荷載均勻分布，避免出現(xiàn)裂縫等質(zhì)量問題。在燒結(jié)廠投入運(yùn)營前，也可以通過BIM設(shè)計(jì)進(jìn)行專業(yè)問題測試，通過專業(yè)協(xié)調(diào)，對構(gòu)件位置進(jìn)行調(diào)整，并在設(shè)備安裝前進(jìn)行檢查，及時發(fā)現(xiàn)問題，避免后期進(jìn)行修改和返工，以此減少工作量，提高工作效率?？傊?，在BIM設(shè)計(jì)下可以利用三維可視化界面和操作平臺對各專業(yè)進(jìn)行優(yōu)化、對信息進(jìn)行集成化處理，以此降低人力、物力成本，最終實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目標(biāo)。

2.5 施工組織設(shè)計(jì)

在完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后還需要加強(qiáng)施工管理，根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)順利科學(xué)組織施工，并根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)要求科學(xué)安排人員、材料、設(shè)備等，在此過程中，還需要重點(diǎn)保證構(gòu)件施工安全，在把握各結(jié)構(gòu)體設(shè)計(jì)要點(diǎn)的基礎(chǔ)上科學(xué)進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)。工作人員可以利用BIM軟件將施工現(xiàn)場各方面信息數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，以此優(yōu)化場地設(shè)計(jì)，確保施工各環(huán)節(jié)可以緊密銜接，以此提高材料和設(shè)備的利用率，避免返工導(dǎo)致成本增加，以此提高工程施工進(jìn)度[6]。

2.6 總圖繪制

利用BIM軟件可以更好的進(jìn)行施工現(xiàn)場總圖繪制，便于施工人員更好的分析現(xiàn)場環(huán)境、風(fēng)險(xiǎn)等，根據(jù)具體情況進(jìn)行方案調(diào)整，確保工程順利進(jìn)行，在當(dāng)前進(jìn)行土方開挖和道路平面鋪設(shè)時常需要用到BIM軟件進(jìn)行一系列專業(yè)設(shè)計(jì)。在完成總圖繪制后可以為施工人員提供各定位點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息，便于優(yōu)化道路設(shè)計(jì)。

3 結(jié)語

總之，BIM設(shè)計(jì)在燒結(jié)廠區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用是建筑工程現(xiàn)代化發(fā)展的必然趨勢，BIM設(shè)計(jì)優(yōu)勢顯著、適用范圍廣、智能化和自動化程度高，可以更好的為燒結(jié)廠區(qū)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營、維護(hù)中服務(wù)，最終在數(shù)據(jù)共享中，推動燒結(jié)廠建設(shè)工程項(xiàng)目的現(xiàn)代化發(fā)展。另外，在利用BIM技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時可以提高溝通效率、降低設(shè)計(jì)成本、優(yōu)化設(shè)計(jì)流程、提高設(shè)計(jì)水平、有效管理數(shù)據(jù)信息，最終確保燒結(jié)廠結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。