BIM技术在水泥工程建设中的应用

刘昊

（中国中材国际工程股份有限公司，江苏 南京 211100）

0 引言

“十三五”期间，随着中国建筑材料联合会《第二代新型干法水泥技术与装备验收规程》的提出，我国水泥工业贯彻落实“创新提升，超越引领”的发展战略，在产量、质量、环保、资源能源利用率以及智能化方面取得了辉煌成就。水泥工程设计领域践行“设计前沿、立足长远与注重现在并举”的要求，不断探索前沿科技，BIM技术在水泥工程设计领域得到有效应用，并开始探索其在水泥工程建设中的应用。

1 BIM技术基本介绍

BIM技术可以实现建筑信息的集成，从建筑的设计、施工、运行直至建筑全寿命周期的终结，所有信息始终整合于一个三维模型信息数据库中，设计团队、施工单位、设施运营部门和业主等各方均可以基于BIM技术进行工艺、暖通、土建、自动化等各专业的协同工作，并在模型中优化设计，对有效提高工作效率、节省资源、降低成本。

BIM技术具有以下五个特点：

（1）可视化。可视化即“所见即所得”的形式，将常规二维图纸信息在BIM中创建三维模型并参数化，使得以往平面线条式构件转变成三维立体实物，直观形象地将设计产品展现在人们面前。

（2）协调性。在传统设计中，由于沟通不到位，易出现各种专业之间不匹配的问题。水泥工厂的设计与传统建筑业相比，涉及的专业更多、部件结构更为复杂，BIM可以将各专业整合在一个模型中，通过漫游巡视、碰撞检查等技术手段，发现各专业间存在的问题，在设计阶段予以协调解决，避免了现场碰撞和返工，进而保证施工工期。

（3）模拟性。水泥工厂中有许多复杂的设备，且设备及设备间的连接处存在着较多的异形结构，二维设计图纸不容易表达清楚。采用BIM虚拟仿真模型手段，可通过拖动构件、变换空间位置等方式，从不同角度、不同切断面观察设备的外观和内部结构，直观形象、准确便捷。

另外，BIM技术不仅仅可以模拟建筑物模型，还可以模拟不能够在真实世界中进行操作的事物。如时间参数，在招投标和施工阶段可以进行4D模拟，实现进度控制；再如工程造价，可以进行5D模拟，从而实现成本控制。

（4）优化性。在工程设计中，设计、施工、运营的全过程是一个不断优化的过程。现代建筑物大多构造复杂，想要优化设计，仅靠参与人员自身能力已不现实。BIM技术因其可视化强、模型准确等优势，可以迅速发现设计中存在的问题，协调相关专业进行深度优化设计。BIM模型涵盖了建筑物原始设计信息及设计更改的几何、物理、规则等实际存在的信息，为优化设计提供了数据支撑。

（5）可出图性。BIM技术不仅能绘制出常规的建筑设计图纸及构件加工图纸，还能通过可视化展示、剖面图、断面图、局部放大图等手段[1]，出具各专业所需的图纸及各部位详细图纸，尤其是复杂异形部位，与常规二维图相比，更加详细、准确。

2 BIM技术在水泥工程建设中的应用

中国中材国际工程股份有限公司以研发和设计为技术基础，凭借高效的管理团队、优秀的员工团队和丰富的国际工程总承包经验，先后完成了世界各地水泥生产线总承包工程一百多个、设计工程一千多个，赢得了国内外业主的高度认可和赞誉，已经成为国际水泥技术装备、工程市场的主要服务商。公司从2013年开始在水泥工程设计领域尝试BIM设计，经过近几年的努力与发展，目前已经在西藏日喀则、缅甸仰光粉磨站、尧柏铜川万吨线以及玉山南方等多个水泥生产线建设项目各环节进行了BIM数字化应用，并取得了良好的应用效果。

2.1 在前期阶段中的应用

BIM技术应用在投标、报价、初步设计等前期阶段，可通过构建立体概念模型，直观形象地向业主展示设计方案[2]。方案确定后，通过模型参数化分析，可以准确、快速地做好工程预算工作，避免了传统手工计算工程量的误差，提高了工作效率，更有利于控制投标报价。

2.2 在设计中的应用

BIM技术应用于水泥工程设计阶段，可实现可视化设计。能够展示工程的三维立体模型，呈现确切的设计效果，易于优化。并且BIM技术应用于设计阶段，能够优化图纸校审，及时发现工程图纸存在的问题并加以完善，确保工程图纸质量。

2.3 在造价中的应用

水泥工程是涉及民生的工程，工程造价具有大额性、差异性、动态性等特点。BIM技术在造价方面具有不可比拟的优势，它可以及时发现工程的动态变化，快速计算工程量，有效避免计算上的错误，提高造价工作的准确率和效率。BIM的协同性优势，可实现造价工程师与设计人员协同工作，优化设计方案，更好地控制工程成本。

2.4 在施工过程中的应用

在水泥工程施工过程中，BIM技术可帮助现场施工人员制定科学、严谨的施工计划，确保施工方向不偏离进度计划，实现施工进度与项目计划进度的一致。在施工过程中，当出现进度偏差时，BIM技术可协助寻找解决方案，及时做出调整，以确保工程项目能够如期完成。

3 结语

随着时代的快速发展，信息化技术的应用领域越来越宽广，BIM技术在工程领域的应用，改变了传统工程行业的工作方式，提高了工作效率和工程效益。新型干法水泥生产线发展至今，对技术革新提出了更高的要求，BIM技术在设计、施工、运营等各阶段的众多优势，将逐步取代传统的CAD二维设计。工程技术人员应紧跟时代潮流，不断提高自身综合素养，熟练掌握BIM应用技术，并积极关注BIM技术的发展与革新。