李少宁
大地工程开发（集团）有限公司 天津分公司，天津 南开 300381
摘要：介绍了选煤厂设计中采用的三维软件，结合选煤厂各设计阶段的侧重点不同介绍了各设计阶段BIM技术的应用，展望三维设计的发展。
关键词：选煤厂；设计；BIM
BIM技术是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具。BIM技术不仅仅应用在设计过程，也应用于施工、造价以及运维等阶段。BIM技术在设计过程中主要的体现是要搭建三维信息模型。但在设计的各个阶段其三维实体的详细程度，三维模型的信息程度均不同。
笔者所在的大地工程开发司（集团）有限公司天津分公司自2008年开始探索BIM技术并应用于设计过程中，探索初期三维设计首先应用于机制、土建钢结构和管道专业，并且各专业采用了不同的设计软件。为了所有专业采用统一的工作平台，公司也做了许多探索，尝试了各种主流的三维设计软件，尝试了云桌面，参观学习了三维技术较领先的其他行业，最终选择了Autodesk公司的Revit软件作为BIM设计平台。并在一定时间内各专业仍然采用其他软件进行详图设计或计算，并与Revit实现无缝对接。
1设计过程采用的三维软件及BIM数据交换
采用Revit软件设计一个项目会用到许多的族，各个土建建筑构件、水暖电构件、机械设备等均是不同的族，其中土建建筑结构、水暖电等大多采用系统族，或是在系统族的基础上修改，而选煤厂设计中采用的机械设备因为专业性较强，均需要开发创建或由设备厂家提供。
重新开发创建的机械设备一般采用Revit软件创建，但采用设备厂家的或机制专业细化后的三维模型则可能由AutoCAD、SolidWorks、Inventor等软件创建的。
另外土建专业结构模型还需要通过Tekla、PKPM或其他软件进行计算。
因三维设计平台选用了Revit，因此采用的其他机械软件、结构软件均需要进行BIM数据交换后才可以载入Revit软件。作为选煤工艺设计人员则需要熟练掌握各个软件之间的数据交换。
2选煤厂各设计阶段BIM技术的应用
2.1方案设计阶段
方案设计阶段设计单位的依据为业主的委托书，根据委托书制定满足业主需要的功能和性能的总体方案，制定方案时需对重要环节进行多方案比选。
BIM软件具有强大的建模、渲染和动画技术，运用BIM技术可以将抽象的二维建筑描述通俗化、三维直观化，同时可以利用BIM技术出具高度仿真的效果图，使得业主的判断更为明确、高效，决策更为准确。
尤其对于改造厂，可以通过BIM技术模拟改造过程，改造过程对现有生产系统的影响一目了然，方案优劣可以非常直观的展现给业主。
在方案设计阶段因设计深度要求不高，一般由工艺专业即可完成。
2.2初步设计阶段
根据选煤厂设计标准规定：初步设计应能作为主要工艺设备订货的依据，应能作为控制项目投资的依据，应能作为进行施工图设计的依据……。因此初步设计阶段除工艺专业外还需要结合各设计专业内容。
在初步设计阶段各个设计专业通过BIM协同平台，采用中心模型或者互相连接或者中心模型+连接的方式实现设计协同。通过BIM系统设计，各个专业在同一个文件上工作，专业间可以互相查看，互相参考但不能修改对方的构件。
利用BIM技术工艺专业负责创建轴网和标高、布置工艺设备，机制专业负责放样溜槽和创建运输设备，土建专业负责创建必要的梁板柱墙，电气专业负责创建电缆桥架和照明灯具等，工管负责工艺单线布置，水暖专业负责水暖管线综合。各专业根据创建的模型自动生成所需的工程量，经济专业根据生成的工程量根据煤炭相关定额编制概算书。
通过BIM技术提高了各专业的设计质量、提升了设计效率。
2.3施工图设计阶段
施工图设计是初步设计阶段的更深一层次的设计，施工图设计是选煤厂建设项目的重要阶段，是选煤厂设计和施工的桥梁，本阶段通过施工图图纸，表达选煤厂的设计意图和设计结果，并作为项目现场施工和做作的依据。
在传统设计中需要上游专业将本专业资料提给下游专业，下游专业将设计草图返给上游专业核对并添加信息。通过BIM协同，各专业在同一个文件上进行协同设计，避免了专业间提资返资的过程。简化了设计流程提高了设计效率和设计质量。
利用BIM协同，机制专业将非标放样进行细化，布置了预埋支撑、吊挂等信息后土建专业可以直接读取并设置支撑和吊挂埋件，根据非标穿过楼板时的大小根据设定的规则自行楼板开洞。管道专业根据非标管口，土建梁的布置创建调整管线、地漏等构件，土建根据穿楼板的管道及设定的规则自行楼板开洞。电气根据工艺设备中的信息参数进行配电并注释配电信息，土建根据桥架的路径进行楼板和墙体开洞。各专业设计过程可以互相查看其它专业的内容，并进行管线综合和碰撞检查。
利用BIM技术设计模型可以自动出平剖面图，并且可随意调整视角出轴侧图、渲染图，还可以自动出材料表既减少了统计工作量还能保证材料表的准确性。
利用BIM技术除优化设计流程外还优化了检审流程，各专业图纸完成后进行检审，检审人员在模型中对错漏环节进行标记并发送给设计人员，设计人员逐条修改。利用BIM技术设计出图不会再出现平剖面不对应、错改、漏改等低级错误。
利用BIM技术可视化将设计要求直观的呈现在施工团队面前，降低了与施工单位图纸交底的难度。
各专业完成设计后，根据设计模型可导出符合造价需要的明细表，造价专业根据明细表进行计价，减少了造价人员算量的过程。
3 BIM技术的前景
国资委在关于加快推进国有企业数字化转型工作的通知中要求：“重点开展建筑信息模型、三维数字化协同设计、人工智能等技术的集成应用，提升施工项目数字化集成管理水平，推动数字化与建造全业务链的深度融合，助力智慧城市建设，着力提高BIM技术覆盖率，创新管理模式和手段，强化现场环境监测、智慧调度、物资监管、数字交付等能力，有效提高人均劳动效能。”
BIM技术可应用于项目建设的全生命周期，除应用于设计阶段外还应用与施工阶段和运维阶段。目前选煤厂的建设过程中BIM技术已普遍用于设计阶段，但在选煤厂施工阶段和运维阶段还鲜有应用。但随着现代化的发展，国家相关部委、各煤炭企业对数字化、智能化、规范化的要求越来越高，设计单位、施工单位及运营单位对BIM技术应用的探索越来越多，BIM技术的应用将会越来越号。近期BIM技术在选煤行业定会有飞速的发展。
参考文献：
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