BIM技术在冶金高炉安装中的应用

  汪艳勇

  （中国一冶机电公司武汉430083）

  摘要：本文结合在青钢某高炉工程中应用BIM技术的实践，论述了BIM技术在冶金高炉工程施工管理中的应用，为类似工程提供了经验。

  关键词：BIM技术冶金高炉虚拟建造可视化

  中图分类号：TP392   文章编号：1002-3607 (2016) 01-0060-02

    BIM即“建筑信息模型”，是基于三维数字设计和工程软件所构建的“可视化”的数字建筑模型。作为一个工作交流平台，是项目参与方实现无障碍沟通的工具，为各环节参与人员提供技术支撑。使整个工程项目实现控制资金风险、节约成本、提高效率的目的。为提供工程施工中所需的各种基础数据，辅助施工项目管理层决策的反应速度和安装精度，进行虚拟建造，从而达到事前控制的目的。

1辅助读图、理解图

    传统设计图很难表达或采用常规方法进行处理异型结构图、复杂设备房间图以及难以识别的结构剖面图。对空间思维能力不强的施工人员而言，复杂节点图纸的理解非常吃力。而引M技术就可以很好地解决这个问题，只要搭建好模型，就可很轻松地得出想要截面的剖面图，直观明了，通俗易懂。

2辅助放样面料排版

    冶金工程中往往有很多异形管件（如各类异形溜槽、异形“天圆地方”、  “裤衩”三通、异形除尘罩等等），在生产加工时常常需要用传统的钣计计算放样方法，进行大量的技术准备。耗费技术人员大量的时间和精力，而且还常常伴随着出错的可能。利用BIM技术，建立好参数化管件模型，只要输入几个参数，就能生成复杂模型，而且还能自动展开放样排版（见图1、2），大大节省了人力物力，而且在很大程度上降低了手工计算人为出错的风险。

3检测协调

    在施工建造之前，对项目的土建、管线、工艺设备进行管线综合及碰撞检查，消除由于设计人员错漏而产生的隐患，避免了返工。高炉炉壳都是用厚钢板(钢板厚度往往达到80～100mm)经过万吨级的液压机压制成形。压制之前，还要用数控机床在板上开成千上万的工艺孔。但往往会由于设计原因，炉壳上的孔和设备出口位置不配套。而使开好的孔在现场安装设备时位置不准确，造成设备安装困难。我们在青钢某高炉施工过程中利用BIM技术，在高炉炉壳加工出厂之前，经过各专业碰撞检查，发现高炉炉壳孔与冷却壁管43处碰撞(见图3)，避免了开孔错位问题，消除了在安装现场堵孔改孔的烦恼。

4 BIM算量、辅助材料管理

    建立BIM信息模型的过程也是完善数据库的过程，通过数据库导出的各类明细表，快速，精确。例如，材料用量、管件设各个数、不同规格材料分类汇总等，快速准确提出材料采购计划、节省现场管理人员大量精力。而且还为工程月进度报量和工程结算提供可靠的依据。

5三维可视化技术交底

    在整个施工过程中，利用BIM技术对施工班组进行三维可视化的技术交底，施工指导。从根本上解决图纸变更，交底不到位造成的返工、浪费等现象。

    下面是在青钢某高炉工程中应用BIM技术作三维可视化交底的几个例子。厂房伸缩缝处轨道接头安装处理交底和炉顶成套设备安装工艺交底（见图4、5）。

6效果图及动画展示

    利用BIM强大的建模、渲染、动画技术，能够随着项目的进展得到高质量动态效果图和动画展示，而不是局限于某一阶段的几张静态效果图。如果发生设计变更，制作的效果图和动画也随之变化。可以让施工管理人员很清楚了解项目的轮廓，有一个整体印象，青钢某高炉3D效果（见图6）。

7 4D施工模拟

    建筑施工是一个动态的过程，冶金工程规模较大，各配套辅助系统繁多，工艺复杂，使得施工项目管理难度加大。利用BIM技术4D施工模拟技术可以在项目建造过程中合理制施工计划、精确掌握施工进度，优化使用施工资源及科学地进行场地布置，对整个工程进度、资源、成本、质量、安全进行统一管理和控制。4D模拟施工可以演练施工过程，可以大大降低管理的风险(见图7、图8）。

    通过BIM技术的应用实践，成功的解决了高炉安装项目管理中的诸多难题。我们深深体会到：要很好的应用引M技术，必须加强BIM技术培训，特别是项目部人员。施工阶段的BIM模型的建立，必须服务于施工管理。BIM建模在项目本土化，是提高施工人员理解工程，掌握BIM施工方法的重要手段，同时也为BIM在施工阶段的深入应用，提供人才保障。