BIM技术在许昌卷烟厂易地技术改造项目上的应用

1、BIM技术在许昌卷烟厂易地技术改造项目上的应用机械工业第六设计研究院有限公司机械工业第六设计研究院有限公司（简称“中机六院”）创建于1951年，是我国最早成立的、影响广泛的设计单位之一，是全国勘察设计行业综合实力百强单位，隶属于中央大型企业集团中国机械工业集团有限公司。2007年通过了ISO9001质量管理体系、ISO14001环境管理体系、GB/T28001职业健康安全管理体系“三标一体化”认证。中机六院是是国内机机床工具具和无机机非金属属材料两两个行业业唯一的的专业设设计院。是是烟草、铸铸造、重重矿、工工程机械械、民用用建筑五五大行业业设计强强院，在在大型工工厂和园园区规划划、企业业生产流

2、流程再造造、高难难度结构构、暖通通空调、工工业除尘尘、信息息智能化化、绿色色建筑、市市政和环环境工程程等许多多方面具具有国内内一流的的工程技技术，同同时也是是国家绿绿色工业业建筑标标准的主主编单位位。建院60年年来，中中机六院院凭借综综合性甲甲级设计计研究院院的优势势和实力力，在工工程设计计和科研研工作中中硕果累累累，先先后完成成工程项项目100000余项，主主编、参参编国家家和行业业标准、规规范21项；荣荣获国家家科技发发明二等等奖1项、中中国土木木工程创创新最高高奖詹天天佑奖1项、鲁鲁班奖6项、国国家科技技进步及及优秀工工程设计计金、银银、铜奖奖25项、省省部级奖奖300余项。案例：河南南

3、中烟工工业有限限责任公公司许昌昌卷烟厂厂易地技技术改造造项目相关软件及及解决方方案Auutoddeskk Reevitt ArrchiiteccturreAuutoddeskk Reevitt SttruccturreAuutoddeskk Reevitt MEEPAuutoddeskk NaavissworrksAAutoodessk EEcottectt AnnalyysissAuutoddeskk 3dds MMaxAAutoodessk SShowwcasseAAutoodessk pprojjectt vaasarriAuutoddeskk Siimullatiion CFDDAuu

4、toCCAD客户证言：利用欧欧特克的的 HYPERLINK /BIMM产品作作为软件件开发平平台，将将 HYPERLINK /BIMM思想应应用于工工厂运维维管理中中，可实实现工厂厂从设计计建造到到运维阶阶段的全全生命周周期的资资料信息息和空间间信息的的可视化化和智能能化管理理，避免免企业资资产流失失，同时时极大地地提高管管理效率率。机械工工业第六六设计研研究院有有限公司司 BIIM中心副副主任、BIM应用开开发总负负责人 张新生生通过合理灵灵活拆分分三维模模型工作作包并关关联进度度计划，采采用进度度模拟实实现项目目进度精精确控制制，施工工工序模模拟验证证施工方方案可行行性，为为项目管管理提供

5、供了更多多的可视视化管理理辅助。基基于 HYPERLINK /BIIM技术的欧欧特克软软件对项项目管理理确实有有极大的的助力。机械工工业第六六设计研研究院有有限公司司BIM施工阶阶段软件件开发负负责人 丁金听听通过公司领领导及同同事多年年来的努努力和经经验积累累，进一一步提高高了 HYPERLINK /BIIM技术在所所承接项项目的应应用水平平，实现现了一些些技术上上的突破破，为BIM应用于于工程建建设全生生命周期期服务奠奠定了基基础。机械工工业第六六设计研研究院有有限公司司BIM现场经经理 卢自超超案例正文：中机六六院借助助BIM技术开开展全生生命周期期应用 提升项项目品质质项目介绍河南中烟

6、工工业有限限责任公公司经营营范围为为烟草制制品的生生产、销销售、烟烟用物资资、烟机机零配件件的经营营，烟叶叶进口和和卷烟出出口业务务，与烟烟草制品品相关的的其他生生产经营营、多元元化经营营、资产产经营等等。下设设新郑、郑郑州、许许昌、安安阳、南南阳、驻驻马店、漯漯河、洛洛阳8个卷烟烟厂和河河南卷烟烟工业烟烟草薄片片有限公公司，现现有职工工170000余人，年年产销卷卷烟322万箱，总总资产134亿元。河南中烟工工业有限限责任公公司许昌昌卷烟厂厂易地技技术改造造项目建建设用地地选址在在许昌至至长葛城城乡一体体化推进进区，建建设场地地东临魏魏武大道道，西临临学院路路，北临临金黄大大道、南南临万通通

7、路，总总用地面面积为680亩，建建设用地地面积500亩。新新建联合合工房927700平方米米，配置置综合生生产能力力为80000kgg/h的制丝丝车间、1条8000kg/h的二氧氧化碳膨膨胀烟丝丝生产线线；建设设原料配配方库、辅辅料平衡衡库、成成品暂存存库等生生产物流流系统。本本项目设设计生产产规模300亿只（60万箱）。图1 河南南中烟工工业有限限责任公公司许昌昌卷烟厂厂易地技技术改造造项目鸟鸟瞰图项目挑战如何优化厂厂区方案案厂区生生产物流流的科学学合理是是工厂园园区布局局的关键键，厂区区风环境境、声环环境的影影响、车车间噪声声处理、异异味气体体排放控控制都是是保障建建筑与自自然和谐谐共生以

8、以及建筑筑使用空空间的健健康、适适用、高高效的关关键。其其生产工工艺为烟烟厂设计计核心，结结合烟厂厂生产特特点，如如何实现现“提质降降耗、节节支增效效”为主题题，提高高产能，体体现现代代化工厂厂特点。如何协调公公用专业业设计多多专业多多系统在在空间及及时间上上的协调调工作量量大；烟烟草工艺艺设备种种类多样样，与各各公共专专业接口口的类型型及位置置也较复复杂，公公用专业业与设备备对接难难度大；站房、设设备与管管线对接接等复杂杂部位的的图纸设设计难度度大。综合管线设设计传统统的综合合管线设设计受二二维设计计手段的的限制，往往往仅考考虑管线线的排布布而缺失失对支吊吊架的设设计，要要想将三三维综合合管

9、线设设计真正正的用来来指导施施工，管管线支吊吊架的设设计却是是必不可可少的。在在三维设设计环境境中，如如何高效效的进行行管线支支吊架的的设计和和计算，提提高综合合管线设设计的质质量和水水平是亟亟待解决决的问题题。项目解决方方案一、项目实实施组织织河南中中烟工业业有限责责任公司司许昌卷卷烟厂易易地技术术改造项项目作为为工业项项目，工工艺专业业是所有有专业的的中心，需需要围绕绕工艺设设备的要要求来合合理安排排相关专专业的内内容，而而烟草工工艺繁琐琐，设备备众多，公公用专业业管道、桥桥架布置置更为复复杂，交交叉点多多，传统统流程组组织设计计方案在在处理此此类问题题时存在在缺陷。厂厂区管线线纵横交交错

10、，重重力管道道沿程标标高难以以精确确确定，极极易发生生碰撞且且厂区工工程耗时时耗资巨巨大，返返工代价价难以估估量。为很好地解解决上述述问题，在在项目中中采用BIM技术，使使用Auttodeesk Revvit系列软软件进行行各专业业的三维维模型创创建。项项目内各各专业通通过共享享Auttodeesk Revvit中心文文件，以以工作集集的形式式进行设设计，通通过中心心服务器器和多台台本地服服务器进进行Revvit Serrverr的部署署，将中中心文件件迁移到到中心服服务器，对对数据进进行备份份和管理理，提高高了数据据同步速速度，实实现了基基于服务务器的工工作共享享。项目设计完完毕交付付甲方时

11、时，采用用三维模模型综合合交付系系统进行行交付。该该软件基基于Auttodeesk Navviswworkks进行二二次开发发使项目目各参与与方能够够基于统统一的 HYPERLINK /建建筑信息息模型、跨跨互联网网的协同同工作，并并以三维维模型为为信息载载体集成成项目从从设计到到竣工全全过程的的建设资资料，最最终交付付给业主主可用于于三维运运维系统统和数字字工厂系系统集成成开发的的富含信信息的 HYPERLINK /建建筑信息息模型。功功能包括括：建筑筑信息模模型和工工程图纸纸通过加加密的方方式交付付；设计计院服务务器与项项目现场场服务器器实时同同步数据据，项目目各参建建单位基基于同一一数据

12、源源协同工工作；基基于建筑筑信息模模型的建建设过程程资料采采集和归归档，在在同一视视图中关关联显示示三维模模型和二二维设计计图纸，跨跨网络的的三维设设计交底底、变更更分析及及交互式式进度模模拟 。二、项目设设计及软软件应用用1、总图规规划设计计厂区规规划根据据生产和和发展需需要按总总体规划划、一次次设计、分分步实施施、整体体协调、远远近结合合，做到到功能分分区明确确合理、工工艺流畅畅、物流流简捷、配配套完备备齐全。合合理使用用土地，符符合城市市规划、环环境保护护、安全全卫生、消消防、节节能、绿绿化等方方面的要要求，为为达到这这一目标标，BIM提供了了良好的的技术手手段。图2 大气流流动迹线线分

13、布图图在Autoodessk RReviit体量模模型基础础上，利利用Auttodeesk Simmulaatioon CCFD对项目目的园区区规划方方案进行行室外风风环境分分析，从从园区规规划、建建筑间距距、工艺艺布局等等方面进进行优化化，确保保室外风风场满足足建筑物物周围人人行区距距地1.55m高处，风风速V55m/ss，冬季季保证除除迎风面面之外的的建筑物物前后压压差不大大于5Pa，且有有利于夏夏季、过过渡季自自然通风风。图3 气象数数据分布布在设计前期期，采用用Auttodeesk Ecootecct内置气气候分析析工具Weaatheer TTooll对许昌昌市气候候数据进进行分析析，

14、确定定建筑适适宜朝向向范围、被被动式设设计策略略等，指指导规划划设计和和暖通设设计；分分析许昌昌市全年年温度频频率、逐逐月、逐逐日干湿湿球温度度等设计计数据，为为建筑设设计师和和设备工工程师提提供设计计参考，指指导建筑筑及空调调设计。图4 场场地太阳阳辐射分分析园区景观设设计结合合Auttodeesk Ecootecct场地全全年累计计日平均均太阳辐辐射分析析结果，太太阳辐射射能小于于3MJJ/d的区域域种植喜喜阴性植植物，太太阳辐射射能介于于3MJJ/d和6MJJ/d的区域域种植中中性植物物。图5 厂厂区物流流仿真分分析保证物流通通畅是总总图规划划设计的的重要内内容，对对于厂区区物流的的规划

15、采采用Teccnommatiix PPlannt SSimuulattionn仿真软软件进行行模拟，设设定仿真真设计边边界条件件，建立立园区平平衡物流流仿真模模型，对对园区物物流运输输进行定定量仿真真模拟分分析，通通过分析析数据改改善整个个园区设设计过程程中存在在的问题题，通过过置信的的仿真数数据与分分析设计计进行多多方案对对比，减减少物流流输送与与时间在在量化的的基础上上优化比比选方案案。2、工艺艺专业设设计图6 仿仿真分析析柔性平平台控制制界面针对项目特特点，基基于仿真真软件开开发了仿仿真分析析柔性平平台和设设备模型型库，通通过此平平台可实实现对工工厂或车车间的工工艺规划划，包括括对生产产

16、工段的的划分、生生产设备备的添加加或删除除，生产产工段和和设备的的布局方方案等，结结合设备备模型库库，可实实现工厂厂或车间间仿真分分析逻辑辑模型的的快速建建立。通过建立的的制丝生生产线仿仿真模型型，结合合制丝车车间的排排产方案案，可对对制丝生生产线的的生产流流程进行行仿真并并进行虚虚拟试生生产，完完整而直直观地展展示制丝丝线的工工作情况况，仿真真运行的的同时可可实时监监测制丝丝线工单单的执行行情况，实实现对所所制定的的排产方方案的验验证。3、建筑专专业设计计图7 全全自然采采光时间间百分比比为达到最大大限度利利用自然然光源的的设计初初衷，在在方案阶阶段利用用Auttodeesk Ecootec

17、ct对联合合工房进进行自然然采光的的多方案案对比分分析，得得出采光光系数、全全自然采采光时间间百分比比等。因因受限于于工艺布布局，车车间采用用侧面采采光，在在进深深深处自然然采光效效果不太太理想，需需借助于于人工照照明，运运用Auttodeesk Ecootecct人工照照明分析析，指导导照明设设计，最最大限度度地节省省了能耗耗。图8 AAutoodessk EEcottectt与Dayysimm交互计计算结果果Autoddeskk Eccoteect与Dayysimm交互计计算进行行更精确确的采光光分析，得得出最大大全自然然采光时时间百分分比、有有效全自自然采光光时间百百分比等等动态光光环境

18、评评价指标标，Dayysimm计算结结果反导导入Auttodeesk Ecootecct中可直直观地描描绘所得得计算数数据，便便于分析析。4、结构专专业设计计图9 框框架结构构配筋图图利用Auttodeesk Revvit Strructturee中的REX（扩展展插件）可可以简单单快捷的的绘制出出准确直直观的钢钢结构或或钢筋混混凝土结结构的三三维节点点图，因因此，在在结构施施工图中中阶段性性应用BIMM 技术，可可以大大大提高工工作效率率，更好好的指导导施工，控控制工程程用量。5、公用专专业设计计公用专专业涵盖盖二十多多个专业业子系统统，管道道种类多多样，阀阀门仪表表类型复复杂，保保温层厚厚

19、度各不不相同。各各专业不不同功能能分区管管线标高高多变，且且需要与与相应工工艺设备备准确对对接，采采用三维维设计方方式使公公用专业业设计更更加精确确和直观观。图10 公用专专业设计计6、管线综综合深化化设计在在有限的的空间里里进行管管道设计计，综合合考虑管管道路由由、管道道种类、管管道标高高、管道道管管径径等，在在出图表表达上以以三维模模型轴测测、剖面面加平面面的方式式多角度度对各专专业管线线敷设安安装进行行展示，弥弥补了传传统二维维设计空空间表现现的不足足，同时时在满足足检修空空间和施施工空间间的前提提下，对对管道支支吊架和和预制件件进行深深化设计计，使设设计成品品质量水水平和施施工阶段段指导作作用明显显提高。图11 地下管管廊综合合管线图12 管线综综合深化化设计三三维轴测测图三、拓展应应用1、基于AAutoodessk RReviit三维辅辅助设计计系统AAutoodessk RReviit系列软软件提供供了便于于二次开开发的接接口，可可方便进进行辅助助设计工工具的开开发。中中机六院院利用开开发接口口开发了了一系列列辅助设设计插件件，包含含 HYPERLINK /qiye企业三维维构件库库、综合合管线支支吊架以以及其他他辅助设设计工具具。图13 HYPERLINK /qiye企业业三维构构件库图14 综合管管线支吊吊架图15 其他辅辅助设计计工具2、设计规规范