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。中机六院是国内机床工具和无机非金属材料两个行业唯一的专业设计院。是烟草、铸造、重矿、工程机械、民用建筑五大行业设计强院，在大型工厂和园区规划、企业生产流程再造、高难度结构、暖通空调、工业除尘、信息智能化、绿色建筑、市政和环境工程等许多方面具有国内一流的工程技术，同时也是国家绿色工业建筑标准的主编单位。建院60年来，中机六院凭借综合性甲级设计研究院的优势和实力，在工程设计和科研工作中硕果累累，先后完成工程项目10000余项，主编、参编国家和行业标准、规范21项；荣获国家科技发明二等奖1项、中国土木工程创新最高奖詹天佑奖1项、鲁班奖6项、国家科技进步及优秀工程设计金、银、铜奖25项、省部级奖300余项。案例：

河南中烟工业有限责任公司许昌卷烟厂易地技术改造项目相关软件及解决方案

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AutoCAD客户证言：

利用欧特克的BIM产品作为软件开发平台，将BIM思想应用于工厂运维管理中，可实现工厂从设计建造到运维阶段的全生命周期的资料信息和空间信息的可视化和智能化管理，避免企业资产流失，同时极大地提高管理效率。——机械工业第六设计研究院有限公司BIM中心副主任、BIM应用开发总负责人

张新生通过合理灵活拆分三维模型工作包并关联进度计划，采用进度模拟实现项目进度精确控制，施工工序模拟验证施工方案可行性，为项目管理提供了更多的可视化管理辅助。基于BIM技术的欧特克软件对项目管理确实有极大的助力。——机械工业第第六设计研究究院有限公司司BIM施工阶阶段软件开发发负责人

丁金听通过公司领导及及同事多年来来的努力和经经验积累，进进一步提高了了BIM技术在所承接接项目的应用用水平，实现现了一些技术术上的突破，为为BIM应用于于工程建设全全生命周期服服务奠定了基基础。——机械工业第第六设计研究究院有限公司司BIM现场经经理

卢自超案例正文：

中机机六院借助BIM技术开开展全生命周周期应用提升项目品品质项目介绍河南中烟工业有有限责任公司司经营范围为为烟草制品的的生产、销售售、烟用物资资、烟机零配配件的经营，烟烟叶进口和卷卷烟出口业务务，与烟草制制品相关的其其他生产经营营、多元化经经营、资产经经营等。下设设新郑、郑州州、许昌、安安阳、南阳、驻驻马店、漯河河、洛阳8个卷烟厂和和河南卷烟工工业烟草薄片片有限公司，现现有职工177000余人人，年产销卷卷烟322万箱，总总资产1344亿元。河南中烟工业有有限责任公司司许昌卷烟厂厂易地技术改改造项目建设设用地选址在在许昌至长葛葛城乡一体化化推进区，建建设场地东临临魏武大道，西西临学院路，北北临金黄大道道、南临万通通路，总用地地面积为6880亩，建设设用地面积5500亩。新新建联合工房房927000平方米，配配置综合生产产能力为80000kg//h的制丝车车间、1条800kgg/h的二氧氧化碳膨胀烟烟丝生产线；；建设原料配配方库、辅料料平衡库、成成品暂存库等等生产物流系系统。本项目目设计生产规规模300亿只（60万箱）。图1河南中烟烟工业有限责责任公司许昌昌卷烟厂易地地技术改造项项目鸟瞰图项目挑战如何优化厂区方方案

厂区生产产物流的科学学合理是工厂厂园区布局的的关键，厂区区风环境、声声环境的影响响、车间噪声声处理、异味味气体排放控控制都是保障障建筑与自然然和谐共生以以及建筑使用用空间的健康康、适用、高高效的关键。其其生产工艺为为烟厂设计核核心，结合烟烟厂生产特点点，如何实现现“提质降耗、节节支增效”为主题，提提高产能，体体现现代化工工厂特点。如何协调公用专专业设计

多专专业多系统在在空间及时间间上的协调工工作量大；烟烟草工艺设备备种类多样，与与各公共专业业接口的类型型及位置也较较复杂，公用用专业与设备备对接难度大大；站房、设设备与管线对对接等复杂部部位的图纸设设计难度大。综合管线设计

传传统的综合管管线设计受二二维设计手段段的限制，往往往仅考虑管管线的排布而而缺失对支吊吊架的设计，要要想将三维综综合管线设计计真正的用来来指导施工，管管线支吊架的的设计却是必必不可少的。在在三维设计环环境中，如何何高效的进行行管线支吊架架的设计和计计算，提高综综合管线设计计的质量和水水平是亟待解解决的问题。项目解决方案一、项目实施组组织

河南中烟烟工业有限责责任公司许昌昌卷烟厂易地地技术改造项项目作为工业业项目，工艺艺专业是所有有专业的中心心，需要围绕绕工艺设备的的要求来合理理安排相关专专业的内容，而而烟草工艺繁繁琐，设备众众多，公用专专业管道、桥桥架布置更为为复杂，交叉叉点多，传统统流程组织设设计方案在处处理此类问题题时存在缺陷陷。厂区管线线纵横交错，重重力管道沿程程标高难以精精确确定，极极易发生碰撞撞且厂区工程程耗时耗资巨巨大，返工代代价难以估量量。为很好地解决上上述问题，在在项目中采用用BIM技术，使使用AutoodeskRevitt系列软件进进行各专业的的三维模型创创建。项目内内各专业通过过共享AuttodeskkReviit中心文件件，以工作集集的形式进行行设计，通过过中心服务器器和多台本地地服务器进行行RevittServver的部署署，将中心文文件迁移到中中心服务器，对对数据进行备备份和管理，提提高了数据同同步速度，实实现了基于服服务器的工作作共享。项目设计完毕交交付甲方时，采采用三维模型型综合交付系系统进行交付付。该软件基基于AutoodeskNavissworkss进行二次开开发使项目各各参与方能够够基于统一的的建筑信息模模型、跨互联联网的协同工工作，并以三三维模型为信信息载体集成成项目从设计计到竣工全过过程的建设资资料，最终交交付给业主可可用于三维运运维系统和数数字工厂系统统集成开发的的富含信息的的建筑信息模模型。功能包包括：建筑信信息模型和工工程图纸通过过加密的方式式交付；设计计院服务器与与项目现场服服务器实时同同步数据，项项目各参建单单位基于同一一数据源协同同工作；基于于建筑信息模模型的建设过过程资料采集集和归档，在在同一视图中中关联显示三三维模型和二二维设计图纸纸，跨网络的三维维设计交底、变变更分析及交交互式进度模模拟。二、项目设计及及软件应用1、总图规划设设计

厂区规划划根据生产和和发展需要按按总体规划、一一次设计、分分步实施、整整体协调、远远近结合，做做到功能分区区明确合理、工工艺流畅、物物流简捷、配配套完备齐全全。合理使用用土地，符合合城市规划、环环境保护、安安全卫生、消消防、节能、绿绿化等方面的的要求，为达达到这一目标标，BIM提供了了良好的技术术手段。

图2

大气气流动迹线分分布图在AutodeeskReevit体量量模型基础上上，利用AuutodesskSimmulatiionCFFD对项目的的园区规划方方案进行室外外风环境分析析，从园区规规划、建筑间间距、工艺布布局等方面进进行优化，确确保室外风场场满足建筑物物周围人行区区距地1.55m高处，风风速V<5mm/s，冬季季保证除迎风风面之外的建建筑物前后压压差不大于55Pa，且有有利于夏季、过过渡季自然通通风。

图3

气象象数据分布在设计前期，采采用AutoodeskEcoteect内置气气候分析工具具WeathherToool对许昌昌市气候数据据进行分析，确确定建筑适宜宜朝向范围、被被动式设计策策略等，指导导规划设计和和暖通设计；；分析许昌市市全年温度频频率、逐月、逐日干湿球温度等设计数据，为建筑设计师和设备工程师提供设计参考，指导建筑及空调设计。图4

场地太太阳辐射分析析园区景观设计结结合AutoodeskEcoteect场地全全年累计日平均太太阳辐射分析析结果，太阳阳辐射能小于于3MJ/㎡d的区域种植植喜阴性植物物，太阳辐射射能介于3MMJ/㎡d和6MJ/㎡d的区域种植植中性植物。图5

厂区物物流仿真分析析保证物流通畅是是总图规划设设计的重要内内容，对于厂厂区物流的规规划采用TeecnomaatixPPlantSimullationn仿真软件进进行模拟，设设定仿真设计计边界条件，建建立园区平衡衡物流仿真模模型，对园区区物流运输进进行定量仿真真模拟分析，通通过分析数据据改善整个园园区设计过程程中存在的问问题，通过置置信的仿真数数据与分析设设计进行多方方案对比，减减少物流输送送与时间在量量化的基础上上优化比选方方案。

2、工艺专业业设计图6

仿真分分析柔性平台台控制界面针对项目特点，基基于仿真软件件开发了仿真真分析柔性平平台和设备模模型库，通过过此平台可实实现对工厂或或车间的工艺艺规划，包括括对生产工段段的划分、生生产设备的添添加或删除，生生产工段和设设备的布局方方案等，结合合设备模型库库，可实现工工厂或车间仿仿真分析逻辑辑模型的快速速建立。通过建立的制丝丝生产线仿真真模型，结合合制丝车间的的排产方案，可可对制丝生产产线的生产流流程进行仿真真并进行虚拟拟试生产，完完整而直观地地展示制丝线线的工作情况况，仿真运行行的同时可实实时监测制丝丝线工单的执执行情况，实实现对所制定定的排产方案案的验证。3、建筑专业设设计图7

全自然然采光时间百百分比为达到最大限度度利用自然光光源的设计初初衷，在方案案阶段利用AAutodeeskEccotectt对联合工房房进行自然采采光的多方案案对比分析，得得出采光系数数、全自然采采光时间百分分比等。因受受限于工艺布布局，车间采采用侧面采光光，在进深深深处自然采光光效果不太理理想，需借助助于人工照明明，运用AuutodesskEcootect人人工照明分析析，指导照明明设计，最大大限度地节省省了能耗。图8

AuttodeskkEcottect与Daysiim交互计算算结果AutodesskEcootect与与Daysiim交互计算算进行更精确确的采光分析析，得出最大大全自然采光光时间百分比比、有效全自自然采光时间间百分比等动动态光环境评评价指标，DDaysimm计算结果反反导入AuttodeskkEcottect中可可直观地描绘绘所得计算数数据，便于分分析。4、结构专业设设计图9

框架结结构配筋图利用AutoddeskRRevitStruccture中中的REX（扩展展插件）可以以简单快捷的的绘制出准确确直观的钢结结构或钢筋混混凝土结构的的三维节点图图，因此，在在结构施工图图中阶段性应应用BIM技术，可以以大大提高工工作效率，更更好的指导施施工，控制工工程用量。5、公用专业设设计

公用专业业涵盖二十多多个专业子系系统，管道种种类多样，阀阀门仪表类型型复杂，保温温层厚度各不不相同。各专专业不同功能能分区管线标标高多变，且且需要与相应应工艺设备准准确对接，采采用三维设计计方式使公用用专业设计更更加精确和直直观。图10

公用用专业设计6、管线综合深深化设计

在有有限的空间里里进行管道设设计，综合考考虑管道路由由、管道种类类、管道标高高、管道管管管径等，在出出图表达上以以三维模型轴轴测、剖面加加平面的方式式多角度对各各专业管线敷敷设安装进行行展示，弥补补了传统二维维设计空间表表现的不足，同同时在满足检检修空间和施施工空间的前前提下，对管管道支吊架和和预制件进行行深化设计，使使设计成品质质量水平和施施工阶段指导导作用明显提提高。图11

地下下管廊综合管管线图12

管线线综合深化设设计三维轴测测图三、拓展应用1、基于AuttodeskkReviit三维辅助助设计系统

AAutodeeskReevit系列列软件提供了了便于二次开开发的接口，可可方便进行辅辅助设计工具具的开发。中中机六院利用用开发接口开开发了一系列列辅助设计插插件，包含企企业三维构件件库、综合管管线支吊架以以及其他辅助助设计工具。

图13

企企业三维构件件库

图14

综综合管线支吊吊架

图15

其其他辅助设计计工具2、设计规范检检查及碰撞检检测云服