BIM技术在石化工程项目中的应用分析

张宇

摘要：社会经济不断发展的同时，科技也在进步，市场中建筑设计等项目越来越多，建筑企业在市场中发展竞争压力也越来越大，为了提高建筑企业的竞争力，在市场中站稳脚跟，就需要与新技术的结合，通过新技术使建筑企业更加现代化。这几年，建筑石化工程的行业不断发展，促使建筑行业成为了我国支柱型产业，建筑石化工程的管理是建筑行业中的首要问题。BIM 技术属于建筑信息化模型，这种技术可以应用在建筑石化工程的每一个工作流程中。通过对 BIM 技术的应用，建筑行业的发展水平也不断提高，本文从 BIM 技术的概念入手，分析了 BIM 技术的特点，通过对 BIM 技术特点的研究，分析了 BIM 技术在建筑石化工程中的应用。

关键词：BIM 技术；石化工程项目；应用分析

在我国建筑、水利、设备管线等很多石化工程项目都是社会建设的必须石化工程，这些石化工程项目中都可以与 BIM 技术相结合，通过 BIM 技术的应用，使建筑、水利、设备管线等很多石化工程项目都更加完善。石化工程项目是为了项目管理的企业在石化工程项目建设过程中，需要为企业创造价值，保证石化工程成本、质量、水平的基础，在建筑行业项目的招标中，项目石化工程中新技术的应用也是衡量一个建筑企业是否符合招标要求的一个重要标准。本文主要从建筑、水利、设备管线这三种石化工程项目与 BIM 技术的应用展开分析， 总结了BIM技术的优点。

一、BIM 技术的简述

BIM 技术，英文全称 Building Information Modeling，翻译过来就是建筑信息化模型。传统的 2D/3D CAD 计算机辅助设计也仅仅只能给设计者们提供建筑形态但并不能提供建筑物的其他重要信息[1]。在新的科学技术中，3D 技术、CAD 制图技术已经在很大程度上改善了我们的工作模式，让工作变的更加便捷，BIM 技术是另一项新技术，这项技术主要用于建筑、水利等项目石化工程行业，可以应用于建筑设计规划、施工、成本管理以及事后建筑维护拆除等等整个施工过程。近几年，经济发展迅猛，我国各个行业也随着迅速发展，很多行业的石化工程项目施工中，石化工程项目管理可以直接影响建设施工的成本，为了更好的控制与管理石化工程项目施工情况，基于 BIM 技术的建筑设计如下图 1 所示。在各个行业的发展过程中，要想在自己所处的行业中站稳脚跟，就需要加强对石化工程项目的管理，结合新技术的应用，使建设施工更加科学。社会在不断发展，科技也在不断革新， 石化工程项目之有与新技术相结合，才会让企业在市场中具有更高的实力。石化工程项目的管理水平在很多大程度上，代表了一个石化工程施工行业是整体水平，因为一个企业的石化工程项目的管理程度， 意味着该企业对石化工程项目的掌控能力、成本掌控能力、施工管理能力等多种能力的控制。随着社会的发展，社会经济也在不断发展， 市场中石化工程施工企业不断增多，在这样一个现代化、新科技的大环境背景下，石化工程项目管理与 BIM 技術相结合可以为建筑企业提高自身竞争力，给项目施工企业带来更多的利益[2]。

二、BIM 技术的特点

由于当前项目施工的过程中有很多石化工程项目都需要与BIM技术相结合，才会使石化工程项目进展更加顺利，为了提高我国项目石化工程的质量，本文针对 BIM 技术进行了研究，希望通过本文的讨论，能够为 BIM 技术以及我国的石化工程项目发展做出贡献。

我们主要通过对 BIM 技术在不同种类的石化工程项目中的应用， 总结应用的数据，研究 BIM 技术的特点[3]。通过对不同类型石化工程项目的研究，我们总结出 BIM 技术有三个主要特点，分别是模拟性、可视性以及相互联系性。首先是模拟性，模拟性主要是指，通过 BIM 技术可以模拟整个石化工程项目的施工过程。BIM 技术是一种信息的建设技术，这种新技术与传统的计算机构建的模型有很大的差别，在传统的计算机构建的项目石化工程模型中，基本都是平面图纸有很少一部分也有 3D 模型的应用，但是 BIM 技术属于 4D 的模型，BIM 技术是在传统的计算机构建的3D模型的基础上增加了时间维度，使BIM模型模型在石化工程项目管理中，使用价值更高。4D 的 BIM 模型中时间维度的设计十分巧妙，通过时间维度的应用，我们可以清晰的看到项目石化工程在施工过程中进展情况，通过进展情况与实际施工情况的比对，可以有效的调节施工的工期，使工期更加科学化。在 BIM 技术中，可以模拟项目石化工程周边的环境，以及建筑中暖通、管线等都可以进行模拟。BIM 技术也可以根据石化工程进度，模拟完工状态，并且进行石化工程的成本计算，在建筑石化工程管理中，运用BIM 技术使石化工程管理变得更加科学。BIM 技术的第二个特点是可视性，在传统的石化工程项目施工过程中，图纸设计中，基本是两维度的平面图纸，也就是 2D 图纸，2D 图纸也可以称之为平面设计图， 平面图纸具有自身的特点，因此石化工程项目在平面图纸中的立体感比较弱，设计人员在进行建筑设计时，难以将构想中概念图设计到图纸中，当设计人员在设计平面图时，会受到平面的限制，导致设计人员的设计图纸中没有鲜明的特色，可视性较低[4]。但是 BIM 技术下的图纸设计是三维立体图形，在计算机软件中可以对建筑项目的所有信息进行查看，基于 BIM 技术设计的建筑模型可以从施工前开始使用一直到施工结束，每一个建筑环节都可以在可视化的条件下进行施工， 因此 BIM 技术的模型构建具有很强可视性。BIM 技术在石化工程项目中的应用第三个特点是相互联系性，相互联系性就是我们所说的周期性，一个项目石化工程的施工具有很强的周期性，在一个周期中，分为不同的阶段，每个阶段都存在着必然的联系。在石化工程项目施工的周期中，主要有项目准备阶段、项目计划阶段实施阶段、控制阶段以及收尾阶段、即便是不同类型的石化工程项目，也存在周期性的的共性。在建筑石化工程的全周期中，每一个环节都有紧密的联系，如果将各个环节分解开，那么建筑石化工程就会显得不完整，BIM 技术可以将建筑周期紧密相连。在 BIM 技术与石化工程项目施工相结合的背景下，每个石化工程阶段都是紧密相连的[5]。BIM技术所具有的这三个特点能够使石化工程施工更加便捷，提高石化工程施工的现代化水平。

三、BIM 技术的应用

1. BIM 技术在建筑行业中的应用

BIM 技术能够在建筑、水利、设备管线等各种不同类型的石化工程项目中应用，通过 BIM 技术设计的水利石化工程如下图 2 所示。首先在建筑石化工程项目中，BIM 技术的应用主要分为四个阶段，分别是在建筑石化工程的准备阶段、招标阶段、施工阶段以及成本控制阶段，下面我们就通过 BIM 技术在不同阶段的应用，分析 BIM 技术的实用性[6]。

1.1 BIM 技术在建筑石化工程准备阶段的应用

每个建筑石化工程项目在开始施工之前，都需要有项目的筹备阶段，在这一段主要是对建筑的设计、工人的安排、成本的预算等方面进行筹备。建筑项目的施工人员应该对项目进行全面了解，并且结合施工企业的自身特点，制定出科学的施工方案。建筑石化工程施工前的主要工作是建筑石化工程的预算、石化工程施工分析、员工的协调等。在这一阶段，BIM 技术可以为企业提供更多的施工方案，在 BIM 技术的基础上，施工的模型是三维立体化，并且具有高度的可视性， 可以清晰的展现出石化工程中的设计、结构、暖通等各个部分的信息， 在石化工程项目的准备阶段，BIM 技术能够得到切实的应用[7]。

1.2 BIM 技术在建筑石化工程招标阶段的应用

当企业决定开发一个建筑项目石化工程后，就需要做好招标的准备，在招投标过程中，只有做好项目的预算，在竞标中，才会具有一定的优势[8]。BIM 技术也可以应用在建筑石化工程招标阶段，BIM 技术与计算机软件结合，可以根据建筑模型，对石化工程中的各项内容进行归纳总结，根据施工中的各种数据、成本可以形成标准的标书， 在招标过程中，BIM 技术形成的标书可以作为一种参考，在 BIM 技术的支持下，制作标书能够更加规范与科学[9]。

1.3 BIM 技术在建筑石化工程成本管理中的应用

BIM 技术的关键是能够进行共享，大家共同参与研究石化工程的数据，建筑石化工程包括从准备阶段一直到完工，这个过程的所有的支出都属于建筑石化工程成本，施工的成本控制也属于建筑石化工程的管理范围。BIM 技术中具有构件信息模块，可以通过计算机软件对建筑模型进行识别，并且能够精准的识别出建筑模型中构件的数量， 方便计算成本时对建筑构件的统计。建筑石化工程管理中，石化工程管理可以直接影响建筑石化工程的成本，更好的控制与管理建筑石化工程中的開支情况，BIM 技术的应用，可以使成本计算更加精细化[10]。

2. BIM 技术在建筑给排水中的应用

BIM 技术能够应用在很多项目石化工程中，上文就在建筑石化工程项目中的 BIM 的技术进行分析，下面，我们就研究一下 BIM 技术在给排水石化工程中的应用。就工作模式来说，在传统设计领域里， 建筑给排水设计要用到 CAD 软件，CAD 软件属于二维思维，在应用的时候要拆分项目，而 BIM 软件属于三维思维，能同时并重施工图纸设计、规划设计、日照节能、方案设计等多方面工作[11]。

2.1 BIM 技术在给排水管线优化中的应用

BIM 技术在给排水管线施工中，能够起到优化的作用。由于一个建筑中管线、管道有很多种类型，因此需要不同的专业团队对设备管线、给排水管道等进行设计，这样就很难保证设计中管线与管道等能

够良好交接。这样的问题可以通过 BIM 技术得到很好的解决，因为管线可以通过 3D 模型展现出来，各个部分的管线、管道都可以清晰的看到交接的位置，即使建筑结构复杂，功能丰富，涉及给水、中水、排水、消火栓系统、喷淋系统等管道以及强弱电线缆和桥架等相互交叉，都可以通过 BIM 技术进行合理、科学的规划。通过 BIM 技术对给排水管道进行交叉检查会节约建筑石化工程的成本，并且在一定程度上可以减少工期，提高施工质量。基于 BIM 模式基础上展开建筑给排水设计工作，在施工过程中优化了施工环节、节约了施工时间。通过 BIM 技术，可以清晰的看出管道综合之后的净空高度，为给排水管道施工带来了方便。给排水管道设计工作者不单单能在设计绘图的时及时发现问题，事后还能试验检测矛盾冲突，查找出问题并及时反馈， 做好调整与修改工作[12]。

2.2 BIM 技术在给排水管道可视化交流中的应用

传统的城市给排水设计中，施工设计通常需要使用 Excel 或是有关软件计算以及公式编制，传统的方式并没有很直观，但运用 BIM 技术设计的时候，能直接获得有关设备以及卫生器具的数据信息，遇到需要修改的参数时，BIM 软件中参数也会更正[13]。BIM 技术具有程序的功能，将程序计算方式设定好之后，只要设定好管道摩擦阻力等有关水利特性参数即可，就能让管径自动修改得以实现。在城市给排水施工前，施工不同阶段的各级单位会统一研究设计方案，通过研讨， 最终确定给排水设备管线设计可行性计划。在传统的建筑设备管线设计中，都是二维的图纸，在讨论建筑设备管线设计时，很难通过二维的图纸发现设备管线中的问题。但是基于 BIM 技术下的建筑模型都是具有可视性的，在建筑设备管线的讨论中，可以通过可视性模型进行探讨，如果在设计中有问题，可以清晰的发现。并且针对建筑设备管线中的难点可以清晰的看见。在施工之前将建筑设备管线的设计做好规划，在施工的过程中会更加的顺利。

2.3 利用 BIM 技术优化施工过程

BIM 技术能够优化设备管线的施工流程以及提高石化工程质量。施工过程中应该配备石化工程监理人员，对整个管线石化工程进行优化管理，石化工程监理人员在整个施工过程之中应该注意施工进度与项目计划进度的一致性，因为项目进度计划是施工之前应该多方考察计划的科学的、严谨的施工计划标准，确保施工方向不偏离进度计划， 建筑设备管线石化工程项目才能够如期的完成，基于 BIM 技术的管线设计如下图 3 所示。给排水石化工程中的节水技术主要就是污水的二次利用。在给排水石化工程施工的过程中，注重污水的二次利用，可以有效的节约水资源。在生活中离不开水的利用，除了饮用水以外， 还有灌溉绿化带、冲洗马桶等水的需求，这些就可以利用处理过的污水，这些设计都是基于 BIM 技术的基础之上，因此 BIM 技术在我国石化工程项目的发展中，具有重要的意义。

随着社会的发展，市场经济也在不断变化，市场中水电石化工程企业不断增多，在这样的一个大环境中，水利水电石化工程施工与BIM 技术相结合可以为水电企业提高自身竞争力，给企业带来更多的利益。水电企业中技术的优化可以提高施工质量以及施工水平，在水

电企业招标过程中，新技术的管理也是一个重要的衡量标准。新技术优化管理水平在一定程度上也代表了水电企业的发展水平。BIM 技术属于建筑信息化模型，这种技术可以应用在水利水电石化工程的每一个工作流程中。以下我们就对 BIM 技术在水利水电石化工程中的应用展开分析。

3.1 BIM 技术促进水利石化工程构建安全生产体系

我国建设生产一直秉承着安全是第一生产力的原则，因此在水利水电施工过程中，水利石化工程的施工项目应该将安全放在第一位， 但是由于水利石化工程的特殊性，在水利石化工程施工时，会有一定的安全隐患。为了提高水利石化工程建设的安全性，我们可以结合BIM 技术，对水利水电石化工程的施工，构建安全评价体系。在以往的水利水电石化工程安全评价体系的构建，需要水利水电方面专家进行研究、比对，通过专家团队的分析，进行安全系数的评价，但是这种评价体系的构建成本比较高。BIM技术，可以对水利石化工程项目进行模型的构建，通过立体清晰的模型进行分析，在模型中，水电接口可以實现自动化，这样的方式构建石化工程安全评价体系有速度快、准确度高的优点。因此不必在延用传统的方式，水利石化工程企业自身通过 BIM 技术，就可以发现水利石化工程施工中的不足，及时改善。

3.2 BIM 技术在水利石化工程施工中的应用

水利石化工程施工的工期能够影响项目的成本，因此在水利水电施工过程中，项目管理人员应该注意施工的进度与施工初期的项目计划进度的一致性，在施工初期，管理人员制定的施工进度计划是根据经验、工人、材料以及其他影响因素的综合分析得出的计划，通过对初期的计划严格的执行，能够确保施工方向不偏离进度计划，水利石化工程项目才能够如期的完成。在这一阶段中，由于 BIM 技术具有时间维度的特点，在 BIM 模型的管理中，能够对整个水利石化工程的周期起到监督作用，施工人员也可以通过这个多维度的模型把握进度。除此之外，BIM技术还能够对石化工程所需的原材料进行统计与计算，石化工程监管人员能够通过BIM技术对石化工程情况进行更好的管理。通过 BIM 技术的应用，水利石化工程的工期计算会更加科学。

3.3 BIM 技术构建水利石化工程管理模型

上文中提高安全是第一生产力，在水利石化工程施工过程中，对于安全隐患的预防在石化工程项目中也十分重要。虽然目前我国对水利石化工程安全问题管理十分严格，但是安全事故还是时有发生，这就说明水利石化工程施工中风险预案工作没有做到位。BIM 技术可以对水利水电石化工程进行模型的构建，只需将石化工程中所有参数都输入到计算机内，BIM 软件就可以自动构建模型。在 BIM 模型中，可以查看到水利石化工程的所有信息数据，能够通过立体模型，轻易的发现石化工程中的不足之处。因此基于 BIM 技术构建的模型，可以起到找出安全隐患的作用，将安全隐患及早处理，营造一个安全的施工环境。不仅如此，通过 BIM 技术构建的水利施工模型，还可以方便的更改，出现问题时，改正也十分便捷。

四、BIM 技术解决实际石化工程中的问题

建筑石化工程施工阶段，经常会出现由于外界因素导致无法如期完工的状况发生，因此施工过程中需要注意施工的进度与项目计划过程中的进度保持一致。在施工的过程，难免会因为外界因素而打乱施工的计划，这就需要石化工程监理人员以及参与石化工程的所有石化工程师及相关负责人根据 BIM 技术，重新规划科学的工期计划。只有这样，建筑石化工程项目才能够如期顺利完成。在这一阶段中，我们还是可以通过 BIM 技术的时间维度进行管理工期，在 BIM 模型的管理中，时间维度的技术能够使建筑施工人员更好的把握建筑石化工程项目的施工进度。除此之外，BIM 技术还能够对石化工程所需的原材料进行统计与计算，石化工程监管人员能够通过 BIM 技术对石化工程情况进行更好的管理，由于 BIM 技术具有不同的特点，因此可以应用在石化工程项目的各个阶段，使石化工程项目的建设水平更上一层 楼。

在石化工程中，造价是该控制成本的一个重要方法，BIM 技术是

一种新型的模型构建技术，正因如此，BIM 技术能够通过对石化工程数据的分析，精准的识别出建筑设备管线模型中材料的数量，为石化工程项目中的成本计算提供参考参数。建筑行业在市场中竞争十分激烈，要想在行业中站稳脚跟，就需要加强对石化工程质量的管理。设备管线管理可以提高石化工程质量，在石化工程中让设备管线设计管理变得更加方便与灵活，在很大程度上提高了建筑公司的企业效益。因此，BIM 技术在建筑施工流程的优化管理中起到了重要的作用。城市给排水管线设计对一个城市的建设十分重要，BIM 技术能够优化给排水设计，为我国节约用水做出贡献。水资源是我国逐渐匮乏的资源， 因此在生活中要有节约用水的意识，并且切实的做到节约用水。

五、总结：

综上所述，本文通过对 BIM 技术在建筑、水利、设备管线等石化工程项目中应用的分析，研究了 BIM 技术的特点，以及 BIM 技术在石化工程项目管理中的实际可行性。由不同类型的石化工程项目施工结果分析，BIM 技术在石化工程项目施工中，切实能够提高石化工程的质量，并且具有广泛的应用范围与发展空间。由于 BIM 技术具有模拟性、可视性、互相联系性等特点，在石化工程项目施工过程中，BIM 技术可以在石化工程项目的决策阶段、招标阶段、成本管理阶段、施工阶段这四个阶段进行应用，也就是说BIM技术的应用在石化工程项目施工的全过程都能够得到应用。科技在不断进步，石化工程项目的建设应该以质量、安全为目标，通过 BIM 技术的应用，石化工程可以变得更安全，更加高质量。

致谢：

本文是在老师的精心指导下完成的。在我进行本论文的研究期间，老师从开题论证、方案设计到论文的完成都给予了我相当大的帮助，每一个环节都倾注了老师大量的心血和精力。在论文的完成过程中，老师渊博的学识、丰富的实践经验和严谨的治学态度使我受益非浅。在此谨向她表示深深的敬意，并对她为学生所付出的大量心血表示衷心的感谢。

最后再次对关心、帮助、支持和鼓励我的所有领导、老师、同事和同学表示诚挚的谢意。

参考文献：

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[9] 张洪根.基于 BIM技术提高建筑石化工程管理效率的有效途径探索[J].建筑知识.2017（11），32：33.

[10] 曹坤.BIM技术在建筑施工安全管理中应用的思考[J].石化工程技术研究.2017（01），05：06.

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[12] 喻赛强.基于 BIM的建筑设备管线协调[J].城市建设理论研究（电子版）.2016（13），2419：2419.

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