BIM在物流工業(yè)園區(qū)建設(shè)的應(yīng)用

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【摘要】物流服務(wù)是一種綜合性服務(wù)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，現(xiàn)代物流業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)中不可或缺的一部分，其發(fā)展程度成為衡量一個(gè)國家現(xiàn)代化水平和國際競(jìng)爭(zhēng)力的標(biāo)準(zhǔn)之一。論文針對(duì)bim技術(shù)，旨在優(yōu)化設(shè)計(jì)、降低投資成本以及提高生產(chǎn)效率等為目的，圍繞其在物流工業(yè)園區(qū)工程的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維、信息服務(wù)及防災(zāi)減災(zāi)方面的應(yīng)用展開初步探討與展望。

【關(guān)鍵詞】BIM；物流工業(yè)園；虛擬設(shè)計(jì)；信息服務(wù)；防災(zāi)減災(zāi)

1緒論

1.1物流工業(yè)園區(qū)建設(shè)背景我國出現(xiàn)的最早的物流園區(qū)是1999年深圳規(guī)劃建設(shè)的平湖物流園。2001年中央六部委聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加快我國現(xiàn)代物流業(yè)發(fā)展的若干意見》，該《意見》指出:“在全國規(guī)劃和充分論證的基礎(chǔ)上鼓勵(lì)不同所有制投資者和外商投資企業(yè)參與物流基地的建設(shè)”。國務(wù)院在“十一五”規(guī)劃綱要中提出:“加強(qiáng)物流基礎(chǔ)設(shè)施整合，建設(shè)大型物流樞紐，展區(qū)域性物流中心”，標(biāo)志著現(xiàn)代物流的產(chǎn)業(yè)地位正式確立。在國家的政策傾斜和扶持下，不僅很多經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)省份和中心城市積極規(guī)劃建設(shè)物流園區(qū)，許多中小城市甚至中心級(jí)鄉(xiāng)鎮(zhèn)也在規(guī)劃建設(shè)物流園區(qū)。而作為物流企業(yè)，必須擁有足夠雄厚的實(shí)力，提供包括倉儲(chǔ)、辦公、運(yùn)輸?shù)纫幌盗械木C合服務(wù)。這種高標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)對(duì)物流企業(yè)的硬件資源提出了很高的要求，不同的客戶對(duì)貨物的倉儲(chǔ)、運(yùn)輸有不同的個(gè)性化需求，物流企業(yè)需要根據(jù)貨物的具體屬性，建造個(gè)性化的倉庫，購置專用運(yùn)輸設(shè)備或?qū)}庫和運(yùn)輸工具加以改造或改裝，同時(shí)要求配備相應(yīng)的辦公及后勤設(shè)施。在實(shí)際工程中，物流項(xiàng)目初期面臨的主要風(fēng)險(xiǎn)是投資量大，且資金很大比例用于基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和信息系統(tǒng)的構(gòu)建，如何運(yùn)用BIM技術(shù)，降低建設(shè)周期及投資成本，提高企業(yè)利潤，將是值得探討的問題。1.2BIM的概述BIM（BuildingInformationModeling),國際標(biāo)準(zhǔn)組織設(shè)施信息委員會(huì)（FacilitiesInformationCouncil）對(duì)BIM的定義為：BIM是在開放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)下，對(duì)項(xiàng)目的物理特性和功能特性以及項(xiàng)目全生命周期中的各種信息的集成表現(xiàn)，為決策提供依據(jù)，從而更好地實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的價(jià)值。BIM被認(rèn)為是建筑行業(yè)的技術(shù)變革，是從2D、3D的傳統(tǒng)建模到4D、5D的信息建模方式，概括為8個(gè)字，就是“聚合信息，為我所用”[1]。摒棄傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中資源不能共享、信息不能同步更新、參與方不能很好地相互協(xié)調(diào)、施工過程不能可視化模擬、檢查與維護(hù)不能做到物理與信息的碰撞預(yù)測(cè)等問題。可視化、協(xié)同設(shè)計(jì)及碰撞檢測(cè)是其三大特點(diǎn)。2013年6月，中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)建筑信息模型專業(yè)委員會(huì)（中國BIM標(biāo)委會(huì)）了《2013年中國BIM標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃》，共有21部工程建設(shè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)獲準(zhǔn)立項(xiàng)。包括建筑、結(jié)構(gòu)、水、暖、電等各專業(yè)的P-BIM（Project-lifecycleBIM）軟件技術(shù)與信息交換標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)于2015年年底前編制完成，作為建筑工程項(xiàng)目中各項(xiàng)任務(wù)、各專業(yè)的BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，可配合國家標(biāo)準(zhǔn)形成較完整的BIM標(biāo)準(zhǔn)體系(見圖1、圖2)。BIM時(shí)代已經(jīng)來臨，帶來的是行業(yè)的一場(chǎng)革命。圖1設(shè)計(jì)方式由手繪到3D模式發(fā)展示意圖圖2BIM部分主要應(yīng)用功能示意圖

2BIM在物流園區(qū)項(xiàng)目各階段的應(yīng)用

2.1BIM在設(shè)計(jì)階段應(yīng)用2.1.1土建建模在物流工業(yè)園區(qū)設(shè)計(jì)階段，BIM技術(shù)可以更加直觀地表現(xiàn)整體園區(qū)的建筑群體的分布方式。運(yùn)用Ecotect、Equest等環(huán)境和分析軟件先對(duì)建筑群周圍環(huán)境進(jìn)行整體的氣候分析，分析合理位置溫、濕度的大致情況，再利用AutodeskRevit、Archicad等建模工具建立基礎(chǔ)建筑模型體量，根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行規(guī)劃布局。BIM三維可視化可將傳統(tǒng)的二維CAD圖形以三維模型的形式展現(xiàn)給用戶，使用戶能直觀感受到整個(gè)建筑，同時(shí)也容易發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)存在的錯(cuò)誤與不足（見圖3、圖4）。圖3基于BIM軟件建模的地形平面圖在協(xié)同方面，BIM實(shí)現(xiàn)協(xié)同設(shè)計(jì)必須堅(jiān)持“一個(gè)設(shè)計(jì)平臺(tái)，一個(gè)設(shè)計(jì)模型，一個(gè)數(shù)據(jù)架構(gòu)”，形成一個(gè)完全融為一體的三維信息模型，也就能保證模型數(shù)據(jù)和信息的準(zhǔn)確性和完整性（見圖5）。利用碰撞檢查技術(shù)進(jìn)行碰撞檢測(cè)，在設(shè)計(jì)階段發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)改正，減少設(shè)計(jì)失誤帶來的損失。2.1.2設(shè)備機(jī)電建模在建筑模型初步收尾階段，開始進(jìn)行設(shè)備機(jī)電等細(xì)部構(gòu)件的建模，首先對(duì)各個(gè)倉儲(chǔ)廠房以及建筑物進(jìn)行合理的管線綜合排布，搬運(yùn)設(shè)備的合理建模，運(yùn)用已有建筑模型，再對(duì)接土建模型，按照合理規(guī)范布置，碰撞檢查，進(jìn)行管線模型深化設(shè)計(jì)（見圖6）。此外，對(duì)于設(shè)備復(fù)雜、空間緊張、需特殊設(shè)備的建筑單體（如冷藏庫等），可利用機(jī)電BIM模型進(jìn)行虛擬安裝，通過對(duì)方案的安裝工序比較，在設(shè)計(jì)上預(yù)留施工口，選擇最優(yōu)的施工方案（見圖7、圖8）。2.1.3進(jìn)出貨物工藝動(dòng)態(tài)模擬根據(jù)合理建筑群道路的規(guī)劃分析，針對(duì)某一時(shí)間段內(nèi)貨物進(jìn)出倉的流程與時(shí)間的具體安排，進(jìn)行合理的進(jìn)出貨物工藝動(dòng)態(tài)模擬，對(duì)物流工業(yè)園區(qū)的作業(yè)進(jìn)行合理時(shí)間段規(guī)劃和階段性調(diào)整，針對(duì)不同類別貨物的運(yùn)輸方式，結(jié)合時(shí)間規(guī)劃方案，進(jìn)行不同貨物的運(yùn)輸工藝動(dòng)態(tài)模擬以及運(yùn)輸路線的動(dòng)態(tài)模擬[2]。

2.2BIM在施工階段的應(yīng)用2.2.14D施工模型在3D的BIM模型中引入時(shí)間軸成為4D模型，可實(shí)現(xiàn)基于BIM模型的虛擬建造（VirtualConstruction）及項(xiàng)目管理。運(yùn)用AutodeskNavisworks等軟件生成施工甘特圖，并進(jìn)行合理的施工模擬，根據(jù)具體的地理位置與施工信息進(jìn)行合理建筑施工順序排序。根據(jù)具體工期要求，各個(gè)施工階段合理分配時(shí)間，進(jìn)行單一建筑物施工模擬的制作，以及整體建筑群合理施工分配的布置以及整體排布施工模擬。在施工各個(gè)階段將施工信息錄入管理平臺(tái)中方便信息的儲(chǔ)存和管理。利用BIM模型及相應(yīng)的軟件，實(shí)現(xiàn)施工生產(chǎn)中的可視化模擬、可視化管理以及無紙化加工建造，使建筑質(zhì)量、施工進(jìn)度及施工成本之間的關(guān)系得以更高效地把控。2.2.25D成本控制模型5D是基于BIM3D的造價(jià)控制，工程預(yù)算起始于巨量和繁瑣的工程量統(tǒng)計(jì)，有了BIM模型信息，工程預(yù)算將在整個(gè)設(shè)計(jì)施工的所有變化過程中實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)和精確，同時(shí)極大減輕造價(jià)工程師的工作量。在各個(gè)施工階段進(jìn)行前，將施工模擬信息配合錄入材料的需求單、市場(chǎng)價(jià)格等，計(jì)算出各個(gè)施工階段以及余下的施工階段的施工預(yù)算，對(duì)比上一階段施工預(yù)算與工期的信息，對(duì)各個(gè)施工階段的工期以及材料、人工、設(shè)備等預(yù)算費(fèi)用進(jìn)行合理調(diào)整，對(duì)各個(gè)施工階段施工計(jì)劃價(jià)值曲線進(jìn)行合理的調(diào)整。3BIM在運(yùn)維管理階段的應(yīng)用（6D運(yùn)維管理模型）BIM在運(yùn)維管理階段的應(yīng)用，即BIM的6D應(yīng)用，將設(shè)備及各類資產(chǎn)信息通過運(yùn)維系統(tǒng)進(jìn)行綜合管理，自動(dòng)生成運(yùn)維報(bào)表，而且報(bào)表與模型數(shù)據(jù)雙向互動(dòng)，點(diǎn)擊報(bào)表內(nèi)容可以實(shí)時(shí)調(diào)出設(shè)備平面圖形、三維模型及產(chǎn)品信息等，實(shí)現(xiàn)智能化和可視化管理、能耗管理及壽命管理（見圖9）。

4BIM管理平臺(tái)在物流園區(qū)信息服務(wù)的應(yīng)用分析

1）物流信息化就是傳統(tǒng)的以重視物資流動(dòng)的物流活動(dòng)向以物資、資金、人員、信息的流動(dòng)并立。物流信息化包括硬信息化和軟信息化兩方面，其中硬信息化主要指的是信息基礎(chǔ)設(shè)施的建立和信息技術(shù)的應(yīng)用，BIM在這一方面上可建立管理平臺(tái)錄入信息綜合管理，合理整合處理信息的流動(dòng)與釋放。軟信息化從內(nèi)涵上來講，是信息資源同物流活動(dòng)的深度整合。信息化的本質(zhì)作用在于把信息資源融入物流活動(dòng)中去，使物流活動(dòng)發(fā)生增值。利用BIM管理平臺(tái)，合理提高物流管理信息服務(wù)質(zhì)量，使物流信息化的真正價(jià)值得到體現(xiàn)。2）BIM管理平臺(tái)系統(tǒng)通過建設(shè)信息平臺(tái)，整合信息和信息服務(wù)，方便以較低的成本有效地滿足客戶的信息需求，以高質(zhì)量的信息服務(wù)為客戶帶來全面、廉價(jià)的信息以及由其所帶來的經(jīng)濟(jì)效益，是物流園區(qū)從根本上滿足客戶的重要途經(jīng)。圖10BIM在物流信息服務(wù)領(lǐng)域應(yīng)用示意圖3）信息管理平臺(tái)可以發(fā)現(xiàn)客戶的潛在需求并使之顯化。潛在需求又分為有意識(shí)到的信息需求和沒有意識(shí)到的信息需求。利用BIM信息管理平臺(tái)的現(xiàn)代物流服務(wù)強(qiáng)調(diào)根據(jù)客戶的不同需求，為客戶量身定做更具有個(gè)性化的，能在最大限度上為客戶提供增值的服務(wù)。使得物流組織的信息需求發(fā)生本質(zhì)變化（見圖10）。

5BIM在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用

5.1火災(zāi)模擬在BIM管理平臺(tái)的運(yùn)維處理過程中，對(duì)物流工業(yè)園區(qū)內(nèi)部進(jìn)行適當(dāng)?shù)膽?yīng)急管理，應(yīng)急管理旨在災(zāi)害發(fā)生前，對(duì)災(zāi)害進(jìn)行提前預(yù)警；在災(zāi)害發(fā)生時(shí)，即時(shí)利用BIM系統(tǒng)迅速定位控制閥門位置，即時(shí)查詢?cè)O(shè)備情況以便即時(shí)控制災(zāi)情提供實(shí)時(shí)信息。根據(jù)廠房相應(yīng)位置關(guān)系合理進(jìn)行火災(zāi)煙塵模擬，根據(jù)單一建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息模型，制作單一建筑物內(nèi)部煙塵模擬并制作整體建筑群火災(zāi)煙塵模擬。5.2逃生疏散模擬為預(yù)防災(zāi)害的來臨，在BIM管理平臺(tái)中錄入相應(yīng)災(zāi)害的逃生疏散模擬；根據(jù)火災(zāi)煙塵分析，制作火災(zāi)逃生模擬；根據(jù)空間煙塵走向、建筑物之間的相對(duì)位置關(guān)系及整體建筑群道路規(guī)劃路線，制作建筑群災(zāi)害逃生疏散模擬。在災(zāi)害來臨前，平臺(tái)系統(tǒng)將在安全出逃的時(shí)間范圍內(nèi)合理通報(bào)預(yù)警，并開啟逃生必備的固定設(shè)施，以使建筑物中的人群安全疏散[3]。

6結(jié)語

綜述，BIM在工業(yè)園區(qū)項(xiàng)目的建設(shè)中，在設(shè)計(jì)階段，對(duì)建筑、結(jié)構(gòu)、管線綜合和工藝流程等進(jìn)行了建模和模擬，利用其可視化、協(xié)同設(shè)計(jì)、復(fù)雜的碰撞檢查等功能優(yōu)勢(shì)提高設(shè)計(jì)效率；在施工階段，建立了基于BIM的4D模型和5D成本控制模型，提高了施工效率、施工進(jìn)度，降低了施工成本；在運(yùn)維運(yùn)營階段，以BIM為基礎(chǔ)的信息平臺(tái)，科學(xué)而高效地指導(dǎo)物流生產(chǎn)及經(jīng)營活動(dòng)；在防災(zāi)減災(zāi)中，通過建立火災(zāi)模型和疏散逃生模型，為安全生產(chǎn)提供有力保障。BIM給我們提供了可高瞻遠(yuǎn)矚并能實(shí)際應(yīng)用的工具，隨著技術(shù)不斷發(fā)展，相信未來各種應(yīng)用也日趨豐富與完善。

【參考文獻(xiàn)】

【1】黃強(qiáng).論BIM【M】.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2016.

【2】郝柄慧.BIM在糧食物流園區(qū)中的應(yīng)用研究[D].河南：河南工業(yè)大學(xué)，2014.

【3】陳培東.基于BIM的性能化分析手段在建筑防火設(shè)計(jì)中的研究與實(shí)踐———以五大連池火山博物館為例[J].建筑技藝，2015（10）：84-89.

作者：林鋒單位：北京中機(jī)一院工程設(shè)計(jì)有限公司