黑龙江三兴工程设计有限责任公司 黑龙江省七台河市 154600
摘要：随着互联网信息技术的飞速发展，以BIM技术为核心的建筑行业信息化进程走上了快车道，在许多建筑行业设计院都有专门的BIM部门负责BIM的应用和推广。在煤炭工程设计行业，BIM技术还处于起步阶段。据了解，一些设计院的BIM设计采用二维图纸，由专人根据二维图纸完成三维造型，其实是一个模具的车削过程，无法实现BIM设计过程的优化。选煤厂建设项目是一项复杂的系统工程，需要各阶段衔接，各专业协调设计。目前国内选煤厂大多采用二维平面设计，信息沟通、资源配置、进度控制、设计规范化、效率低下。针对选煤行业设计现状，大地选煤设计院率先开展选煤设计BIM技术探索与研究。经过多年的应用，在方案设计和施工图设计过程中，实现了各主要专业的积极协同设计。
关键词：Bim技术；选煤厂设计；应用；分析
1Bim技术综述。
建筑信息管理（building information management，Bim）是工程设计、施工和管理的数字化工具，支持各种信息的连续、实时应用。BIM技术首先在建筑行业推广应用BIM技术，赋予了应用BIM技术的新理念，目前的技术已不再局限于建筑行业，已经渗透到各行各业的工程建设中。Bim技术要求参与设计、施工、项目管理、项目维护等过程的各方，将所有信息集成在一个统一的数据库中，为项目生命周期管理提供平台。在整个系统运行过程中，各参与方（业主、设计、监理、总包、分包商、供货商）多渠道、多方向地协同工作，实现信息共享和无损传输，提高建设项目的质量和效率，大大减少工程量提高项目的科学决策和管理水平，降低投资风险。
2选煤厂设计流程
2.1主要设计流程。
根据专业划分，选煤厂的整个设计过程自上而下要经过工艺、总图、机械、土建、电气、暖通、给排水等设计过程。主要流程如下：（1）选煤技术专业根据项目提供的初始数据，包括煤质理化分析数据、现场踏勘数据、业主提供的现场资料、施工要求、产品要求等，确定参数，制定总体工艺流程，用总图确定工业用地总平面布置。（2）根据确定的单体建筑，由专业机械设计人员布置库体及栈桥（外围）、主厂房、破碎车间、压滤车间、空压机室和介质库，并绘制非标施工图、管道施工图绘图。所有布局应符合土建设计要求，并应为土建工程师提供地板结构开口。（3）土建专业设计人员根据机械专业设计人员提供的资料，进行单体厂房的土建设计和结构设计。土建施工数据反馈给机械专业设计人员优化深化设计，周期合理。（4）电气专业设计人员根据布置图，对电缆桥架接线、主要电气设备及开关回路进行布置。（5）由暖通、给排水专业设计人员布置车间外部管道及内部采暖设施，锅炉房另行设计。（6）专业设计人员绘制本专业最终施工图，汇总提交业主。在整个设计过程中，专业沟通确定设计方案，各专业相互提供信息，上下游专业沟通均采用二维图纸，目前常用的是AutoCAD2004-2019不同版本，一些单位使用CAXA电子绘图板。
2.2二维设计的优劣。
2.2.1优势。
（1）传统设计基于二维平面，约定俗成的设计习惯容易接受。（2）二维设计出图类项目可以直接借用CAD简单拉伸、拖拽命令即可成图。（3）图纸资料利用电子邮件传递，所占存储空间不大。（4）施工单位及业主普遍容易接受。
2.2.2劣势
（1）设计材料不直观，信息容易丢失。（2）受制图人员主观能动性影响较大，复杂项目不容易检查。（3）专业间沟通往复，后期图纸版本混乱。（4）施工现场和设计专业脱节。（5）专业间默守各自图纸，沟通不畅。
3BIM技术在选煤厂设计中的应用
3.1方案设计阶段。
在设计阶段，只有工艺专业参与BIM模型的建立。根据业主的要求，将BIM模型应用到设计的视觉传达和讨论中。与传统的二维绘图相比，三维模型更准确、信息量更大、更易于观察和理解、更易于沟通，有效地提高了沟通效率。BIM模型还可以导入相关分析软件进行工程量估算和造价分析，为业主优化方案提供合理的参考和判断依据。
3.2施工图设计阶段。
选煤厂施工图设计首先由技术专业完成，采用三维工艺施工委托模型，然后由土建专业根据工艺布置与机械专业提供的设备和非标准荷载进行结构设计，根据计算结果建立真实的结构模型。机械专业、工艺管道专业、给排水专业、电气专业的三维施工图设计是在结构和工艺施工委托模型的基础上进行的专业间采用“链接+工作集”，专业间采用“链接”，专业内采用“工作集”。各专业中心文件的三维模型存储在服务器中，各专业的三维模型之间通过链接共享信息。在设计过程中可以及时进行碰撞检测和设计优化。在每个设计草图完成后进行重大设计评审，并结合Bim软件的碰撞检查功能，参与设计结果的逐层3D评估，非标、结构、管线、电缆走向是否合理，设计者可以直接发现问题并提出解决方案。在专业碰撞的情况下，设计师应及时进行沟通和协调，然后在专业工作中对图形元素进行修改，以达到协同设计的目的。中心文件保存后自动更新，使每个设计人员可以在自己专业的三维模型下工作，并与其他专业的三维模型链接。这样，将原来的二维CAD的串行工作模式改为并行工作模式，实现专业文件的实时交互，同步构建整个BIM三维工程信息模型，在设计过程中，可以及时消除各专业之间的碰撞问题，不需要依赖于系统后期设计校对的碰撞检查。一旦发现设计问题，专业设计师就可以实时讨论和修正，整合整个设计过程。虽然增加了前期设计时间，但避免了后期的大量变更和修改，提高了工程设计质量，加快了工程设计进度，有利于工程造价控制和工期控制。
3.3施工组织。
施工组织是科学管理施工活动的重要手段。它具有战略部署和战术安排的双重作用。确定各阶段施工准备的内容，协调施工过程中施工单位、施工类型、各种资源之间的关系。施工组织设计是指导建设项目全过程的技术、经济、组织的综合解决方案。它是施工技术与施工项目管理有机结合的产物。利用Bim技术，可以通过模拟、月、日、时分析、施工安装方案优化等方法，建立工程的重点或难点。对一些重要施工环节或关键部位的新施工工艺、施工现场布置等施工指导措施进行模拟分析，提高方案的可行性；Bim还可以与施工组织规划结合使用，以提高复杂建筑系统的可制造性。通过施工组织的BIM模拟，项目管理人员可以直观地了解整个施工安装环节的时间节点和安装过程，清晰地掌握安装过程中的难点和重点，及时化解矛盾，显著减少由此产生的变更单。由于BIM模型的直观表达，组织和专业人员之间的交流也减少了语言障碍。承包商还可以对原安装方案进行进一步优化和改进，有助于缩短施工时间，减少因设计配合（如业主要求的变更）而增加的费用，以提高施工现场的生产效率和施工方案的安全性。
4结论
BIM在选煤厂设计中的新技术、新思路、新方法可供设计人员探索。根据国家有关部门发布的《指导意见》提出的规划目标，到2020年底，90%的新建项目在勘察、设计、施工、运维等方面实现BIM应用集成。因此，BIM技术的应用是大势所趋，也是企业面临的机遇和挑战。而选煤厂作为煤炭资源有效加工利用的重要工厂，如何将BIM等新技术融入到实际设计工作中，更新设计方法、理论、流程，提高设计效率，增加企业效益，将是今后几年不断研究的课题。
参考文献：
[1]赵亮.基于BIM的三维协同设计技术在煤矿设计企业中的应用[J].煤炭工程，2017，49（06）：29-31.
[2]张姝婷.浅谈选煤厂选煤工艺设计[J].黑龙江科技信息，2016（29）：32.
[3]郭大林，卫中宽.选煤厂设计创新回顾[J].煤炭工程，2015，47（09）：18-20.
[4]邱加林.三维协同设计技术BIM在选煤厂设计中的应用[J].科技创新与应用，2013（32）：46.