卢鸣
藤田建设（中国）有限公司
摘要：我国工业厂房建设正在逐步从粗放化走向精细化，设计水平也在不断提升，BIM技术在厂房设计中的广泛渗透式应用就是有力证明。BIM技术可以实现对多种资料的集控和处理，整合分析，能对厂房设计施工进行整体上的规划模拟和预期效果展示。当前，厂房设计利用BIM技术进行项目资料的集中性整合，不仅保障了项目资料的完整性，更形成了一条龙的资料收集体系，在此基础上对厂房进行整体设计及施工，更好的满足客户需求，更全面地展示设计师的设计理念，达成设计目标，厂房整体结构设计更为合理，厂房质量得到有效提高，同时对施工时间进行了合理控制。基于此，本文以上海某大型厂房为例，试图分析文BIM技术在厂房设计中的应用，探讨BIM技术在厂房设计中的有效使用，从而提高厂房设计水平及设计质量。
关键词：厂房设计；应用；BIM技术；设计质量
引言
当前，随着工业化的发展，工业厂房的建设需求与日俱增，再加上BIM技术在厂房设计建设中的使用比重日益提升，工业厂房的设计要求也在不断地改革创新，向着更高水平不断发展，要求厂房能达到更高要求的功能性和实用性，相较其它产业来说，工业厂房的构建形式不拘一格，形式多样，过程细碎繁琐，如何精准及时地收集各类信息，如何对各类信息进行专业地整合分析，如何建立大型数据信息平台，BIM技术就实现了这种信息的大集成，并且可以做到三维仿真模拟，实现了虚拟信息数据和现实之间的有效转化。如果将BIM技术用于厂房设计建设的整体过程，那么在设计上的人工、计算等方面的损耗减少，科学合理地设计施工的效率和成果，提高厂房建设的质量水平，保证了建设过程的安全实施，提升厂房建设的整体水平。
1 工程概况
上海某日资品牌大型厂房及R&D和相关附属栋建设，属于保密项目。一期厂房工程采用轻型多层钢结构，厂房建筑面积100989.3平方米，属于防火2级厂房。钢结构部分，屋面结构为0.6mmHV-470B镀铝锌洁面压型钢板+100厚离心超细玻璃棉（带增强铝箔）+0.5mmHV-900镀锌压型钢板。
2厂房设计概述
工业厂房具有一定的功能性，包括生产车间及其附属建筑物，应用广泛。工业厂房一般分为单层和多层结构，厂房结构相对简单，通常在厂房顶部设计天窗，以便于起到采光通风的作用，很多大跨度厂房上面会设计装配重型设备。常见的有钢筋混凝土结构体系，目前钢结构架构使用较多，尤其是一些振动强烈或者架构高大设计特殊的厂房。现阶段的工业厂房设计不仅要符合节能环保的要求，同时要根据厂房的地域性、功能性进行个性化的合理设计，并为后期的建造安装、实际生产使用、维护管理提供安全可行的条件。
3 BIM技术应用优势
3.1 三维实效转化
随着科技的发展，厂房建设也在逐步实现信息化的转化，以便厂房设计先进合理，科学缩减成本，循序渐进地控制工期。BIM技术是厂房建设行业发展水平的助力军，BIM技术优势明显，应用越来越广泛，它完成了厂房设计的三维实效转化，数字模型建设更好地实现了厂房结构设计的创新性、合理性，确保了功能性和实用性，实现了对整体过程的有效监管，有助于厂房建设的可持续性发展。
3.2 信息平台
BIM技术形成了厂房设计的信息平台，迅速有效地整合了各类信息，比如地基勘察信息、客户要求、材料信息以及厂房功能信息，不仅对设计信息进行了全面集成，同时实现了对整个设计过程的把控。在对厂房进行数据建模时，各个技术环节以及后续的安装施工工序，都可以通过BIM技术进行实地模拟，确保实践可行性，从而构建出三维模型。
3.3 自动化管理
BIM能够确保在构建厂房模型时，数据统一准确，一条链连动，某部分的数据需要进行调整时，其它所有相关部分都会完成自动修改。传统技术修改过程繁琐，需要多方位修改，工作量大，过程中还容易产生遗漏和错误，BIM技术这种自动化管理完全避免了以上问题，既减少了设计人员的工作精力的分散，又确保了准备性，同时节省了时间。
3.4 提高设计效率
BIM技术是一个整体的系统，为厂房设计带来了全新操作的模式，设计本来是孤立的，但是BIM技术把设计、施工完全地融合在一起，同时也实现了与业主之间的更为融洽的交流，沟通变得顺畅简单且有效。构建的三维模型因为视觉效果明显，相应的问题也得以清晰呈现并加以解决，能够同时能获知所要做的具体工作，不仅减少了设计人员以往反复修改的工作量，厂房设计效率得以提升。
4 BIM技术在厂房设计中的应用
4.1 厂房三维建模设计
以往都是用CAD对厂房进行设计建模，一般都是平面设计图，没有三维实效展示，客户没有实物感，特别是一些复杂项目，CAD都无法实现建模，但是BIM技术弥补了这一缺憾，能迅速进行厂房设计建模，提高了工作效率。例如在本项目设计时，由于报价时间紧张 ，我们运用BIM技术来模拟施工过程各个环节上可能出现的关键时间节点，将一些孤立的信息进行串联，在三维实体模型的应用下，实现仿真模拟，将现场施工信息输入到模型中，从而对现场施工过程各个环节上可能出现的关键时间节点进行模拟，实现对施工成本的有效控制，从而解决了报价时间紧的问题。此外，一旦在实际设计中出现问题，BIM技术可以及时发现问题并解决问题，既节省时间又确保了设计质量。
4.2 钢结构设计流程优化
目前很多厂房主体都采用钢结构，本项目也不例外，BIM技术在钢结构设计建模中应用，改变了传统的设计与施工难度，比如在以前，为了确保施工质量，钢结构施工前一般都会制作施工大样，1：1放料，同时在下料前，一定要确保无误才会进行下一步工作。这样既增加了成本消耗，又浪费了时间。
此外钢结构在施工时需要确保结构能够正常紧密地实现衔接，连接配件也需要进行强化，同时梁柱连接方式是设计需要考虑的，会对结构的整体性和安全性产生影响，各个连接件的参数都要做到具象及参数化以便更换。BIM大大简化了这些设计过程，只需要调节需要调节的参数就可以设计出新的连接件，通过BIM技术来确定连接件所处位置，有利于对参数与技术数据进行修改调整，流程便利，优化了厂房设计的流程，提高了厂房钢结构的设计质量，同时也节省了施工时间，提高了工作效率。
4.3提升设计质量
在厂房设计工作的过程当中，借助BIM技术进行三维模拟，用以规避设计产生问题，并对厂房后续施工施工提供一定的指导，这样保证了相关工作人员沟通更为便捷，在模拟中发现之前由于沟通不畅问题造成后期施工的问题，迅速重新运用BIM技术调整参数，更改设计方案，设计的适宜性和规范性得到切实的保障的同时，设计的精准性也得到了相应地提高，同时缩短了设计周期并及时完成了设计任务。
本项目通过BIM技术模拟演示，如果骤然降温或者升温，屋面钢板会存在一定的安全问题，在极短时间内发生，而且变形不容忽视。通过BIM技术进行设计调整：
（1）在屋面板内部，安装HV—470B板支坐，可移动，用以连接其与支撑构件。不锈钢夹钩安装于屋面支坐夹处，可以使屋面沿两个方向自由移动，其最大移动量为单侧30mm。
（2）受温度影响产生的变形问题，现在采用自由活动的HV—470B板解决，同时本设计让屋面板在一侧的屋脊处处于自由滑动状态，另一侧在屋檐处固定。
此方法解决了热胀冷缩对面板产生的应力影响，避免了应力对屋面板的损伤，以免产生渗漏，此外在极端天气时厂房的主体结构也会遭受损毁，产生倒塌危险。
5结论
综上所述，在BIM技术广泛运用的大环境中，BIM技术在厂房设计中的有效应用，不仅可以提高厂房设计水平与设计质量，并能及时地解决处理问题。同时BIM技术为厂房设计的信息管理提供了平台，为实现厂房建设自动化管理提供了实施条件，希望本文可以为BIM技术在厂房设计中的应用提供一定的理论和实践上的参考作用，帮助厂房建设实现系统地自动化管理，从根本上确保厂房设计质量、设计效率、设计效果，推动我国厂房建设的进步，实现工业厂房的可持续发展。
参考文献
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撰写日期：2020-12