BIM在物流工业园区建设的应用

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【摘要】物流服务是一种综合性服务，随着经济的发展，现代物流业已经成为国民经济中不可或缺的一部分，其发展程度成为衡量一个国家现代化水平和国际竞争力的标准之一。论文针对bim技术，旨在优化设计、降低投资成本以及提高生产效率等为目的，围绕其在物流工业园区工程的设计、施工、运维、信息服务及防灾减灾方面的应用展开初步探讨与展望。

【关键词】BIM；物流工业园；虚拟设计；信息服务；防灾减灾

1绪论

1.1物流工业园区建设背景我国出现的最早的物流园区是1999年深圳规划建设的平湖物流园。2001年中央六部委联合印发《关于加快我国现代物流业发展的若干意见》，该《意见》指出:“在全国规划和充分论证的基础上鼓励不同所有制投资者和外商投资企业参与物流基地的建设”。国务院在“十一五”规划纲要中提出:“加强物流基础设施整合，建设大型物流枢纽，展区域性物流中心”，标志着现代物流的产业地位正式确立。在国家的政策倾斜和扶持下，不仅很多经济发达省份和中心城市积极规划建设物流园区，许多中小城市甚至中心级乡镇也在规划建设物流园区。而作为物流企业，必须拥有足够雄厚的实力，提供包括仓储、办公、运输等一系列的综合服务。这种高标准的服务对物流企业的硬件资源提出了很高的要求，不同的客户对货物的仓储、运输有不同的个性化需求，物流企业需要根据货物的具体属性，建造个性化的仓库，购置专用运输设备或对仓库和运输工具加以改造或改装，同时要求配备相应的办公及后勤设施。在实际工程中，物流项目初期面临的主要风险是投资量大，且资金很大比例用于基础设施的建设和信息系统的构建，如何运用BIM技术，降低建设周期及投资成本，提高企业利润，将是值得探讨的问题。1.2BIM的概述BIM（BuildingInformationModeling),国际标准组织设施信息委员会（FacilitiesInformationCouncil）对BIM的定义为：BIM是在开放的工业标准下，对项目的物理特性和功能特性以及项目全生命周期中的各种信息的集成表现，为决策提供依据，从而更好地实现项目的价值。BIM被认为是建筑行业的技术变革，是从2D、3D的传统建模到4D、5D的信息建模方式，概括为8个字，就是“聚合信息，为我所用”[1]。摒弃传统设计中资源不能共享、信息不能同步更新、参与方不能很好地相互协调、施工过程不能可视化模拟、检查与维护不能做到物理与信息的碰撞预测等问题。可视化、协同设计及碰撞检测是其三大特点。2013年6月，中国工程建设标准化协会建筑信息模型专业委员会（中国BIM标委会）了《2013年中国BIM标准制修订计划》，共有21部工程建设协会标准获准立项。包括建筑、结构、水、暖、电等各专业的P-BIM（Project-lifecycleBIM）软件技术与信息交换标准。这些标准于2015年年底前编制完成，作为建筑工程项目中各项任务、各专业的BIM应用标准，可配合国家标准形成较完整的BIM标准体系(见图1、图2)。BIM时代已经来临，带来的是行业的一场革命。图1设计方式由手绘到3D模式发展示意图图2BIM部分主要应用功能示意图

2BIM在物流园区项目各阶段的应用

2.1BIM在设计阶段应用2.1.1土建建模在物流工业园区设计阶段，BIM技术可以更加直观地表现整体园区的建筑群体的分布方式。运用Ecotect、Equest等环境和分析软件先对建筑群周围环境进行整体的气候分析，分析合理位置温、湿度的大致情况，再利用AutodeskRevit、Archicad等建模工具建立基础建筑模型体量，根据分析结果进行规划布局。BIM三维可视化可将传统的二维CAD图形以三维模型的形式展现给用户，使用户能直观感受到整个建筑，同时也容易发现设计存在的错误与不足（见图3、图4）。图3基于BIM软件建模的地形平面图在协同方面，BIM实现协同设计必须坚持“一个设计平台，一个设计模型，一个数据架构”，形成一个完全融为一体的三维信息模型，也就能保证模型数据和信息的准确性和完整性（见图5）。利用碰撞检查技术进行碰撞检测，在设计阶段发现问题，及时改正，减少设计失误带来的损失。2.1.2设备机电建模在建筑模型初步收尾阶段，开始进行设备机电等细部构件的建模，首先对各个仓储厂房以及建筑物进行合理的管线综合排布，搬运设备的合理建模，运用已有建筑模型，再对接土建模型，按照合理规范布置，碰撞检查，进行管线模型深化设计（见图6）。此外，对于设备复杂、空间紧张、需特殊设备的建筑单体（如冷藏库等），可利用机电BIM模型进行虚拟安装，通过对方案的安装工序比较，在设计上预留施工口，选择最优的施工方案（见图7、图8）。2.1.3进出货物工艺动态模拟根据合理建筑群道路的规划分析，针对某一时间段内货物进出仓的流程与时间的具体安排，进行合理的进出货物工艺动态模拟，对物流工业园区的作业进行合理时间段规划和阶段性调整，针对不同类别货物的运输方式，结合时间规划方案，进行不同货物的运输工艺动态模拟以及运输路线的动态模拟[2]。

2.2BIM在施工阶段的应用2.2.14D施工模型在3D的BIM模型中引入时间轴成为4D模型，可实现基于BIM模型的虚拟建造（VirtualConstruction）及项目管理。运用AutodeskNavisworks等软件生成施工甘特图，并进行合理的施工模拟，根据具体的地理位置与施工信息进行合理建筑施工顺序排序。根据具体工期要求，各个施工阶段合理分配时间，进行单一建筑物施工模拟的制作，以及整体建筑群合理施工分配的布置以及整体排布施工模拟。在施工各个阶段将施工信息录入管理平台中方便信息的储存和管理。利用BIM模型及相应的软件，实现施工生产中的可视化模拟、可视化管理以及无纸化加工建造，使建筑质量、施工进度及施工成本之间的关系得以更高效地把控。2.2.25D成本控制模型5D是基于BIM3D的造价控制，工程预算起始于巨量和繁琐的工程量统计，有了BIM模型信息，工程预算将在整个设计施工的所有变化过程中实现实时和精确，同时极大减轻造价工程师的工作量。在各个施工阶段进行前，将施工模拟信息配合录入材料的需求单、市场价格等，计算出各个施工阶段以及余下的施工阶段的施工预算，对比上一阶段施工预算与工期的信息，对各个施工阶段的工期以及材料、人工、设备等预算费用进行合理调整，对各个施工阶段施工计划价值曲线进行合理的调整。3BIM在运维管理阶段的应用（6D运维管理模型）BIM在运维管理阶段的应用，即BIM的6D应用，将设备及各类资产信息通过运维系统进行综合管理，自动生成运维报表，而且报表与模型数据双向互动，点击报表内容可以实时调出设备平面图形、三维模型及产品信息等，实现智能化和可视化管理、能耗管理及寿命管理（见图9）。

4BIM管理平台在物流园区信息服务的应用分析

1）物流信息化就是传统的以重视物资流动的物流活动向以物资、资金、人员、信息的流动并立。物流信息化包括硬信息化和软信息化两方面，其中硬信息化主要指的是信息基础设施的建立和信息技术的应用，BIM在这一方面上可建立管理平台录入信息综合管理，合理整合处理信息的流动与释放。软信息化从内涵上来讲，是信息资源同物流活动的深度整合。信息化的本质作用在于把信息资源融入物流活动中去，使物流活动发生增值。利用BIM管理平台，合理提高物流管理信息服务质量，使物流信息化的真正价值得到体现。2）BIM管理平台系统通过建设信息平台，整合信息和信息服务，方便以较低的成本有效地满足客户的信息需求，以高质量的信息服务为客户带来全面、廉价的信息以及由其所带来的经济效益，是物流园区从根本上满足客户的重要途经。图10BIM在物流信息服务领域应用示意图3）信息管理平台可以发现客户的潜在需求并使之显化。潜在需求又分为有意识到的信息需求和没有意识到的信息需求。利用BIM信息管理平台的现代物流服务强调根据客户的不同需求，为客户量身定做更具有个性化的，能在最大限度上为客户提供增值的服务。使得物流组织的信息需求发生本质变化（见图10）。

5BIM在防灾减灾中的应用

5.1火灾模拟在BIM管理平台的运维处理过程中，对物流工业园区内部进行适当的应急管理，应急管理旨在灾害发生前，对灾害进行提前预警；在灾害发生时，即时利用BIM系统迅速定位控制阀门位置，即时查询设备情况以便即时控制灾情提供实时信息。根据厂房相应位置关系合理进行火灾烟尘模拟，根据单一建筑物内部结构信息模型，制作单一建筑物内部烟尘模拟并制作整体建筑群火灾烟尘模拟。5.2逃生疏散模拟为预防灾害的来临，在BIM管理平台中录入相应灾害的逃生疏散模拟；根据火灾烟尘分析，制作火灾逃生模拟；根据空间烟尘走向、建筑物之间的相对位置关系及整体建筑群道路规划路线，制作建筑群灾害逃生疏散模拟。在灾害来临前，平台系统将在安全出逃的时间范围内合理通报预警，并开启逃生必备的固定设施，以使建筑物中的人群安全疏散[3]。

6结语

综述，BIM在工业园区项目的建设中，在设计阶段，对建筑、结构、管线综合和工艺流程等进行了建模和模拟，利用其可视化、协同设计、复杂的碰撞检查等功能优势提高设计效率；在施工阶段，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、施工进度，降低了施工成本；在运维运营阶段，以BIM为基础的信息平台，科学而高效地指导物流生产及经营活动；在防灾减灾中，通过建立火灾模型和疏散逃生模型，为安全生产提供有力保障。BIM给我们提供了可高瞻远瞩并能实际应用的工具，随着技术不断发展，相信未来各种应用也日趋丰富与完善。

【参考文献】

【1】黄强.论BIM【M】.北京：中国建筑工业出版社，2016.

【2】郝柄慧.BIM在粮食物流园区中的应用研究[D].河南：河南工业大学，2014.

【3】陈培东.基于BIM的性能化分析手段在建筑防火设计中的研究与实践———以五大连池火山博物馆为例[J].建筑技艺，2015（10）：84-89.

作者：林锋单位：北京中机一院工程设计有限公司