本文以土耳其某钢厂高炉汽拖风机房改造项目中，基本设计阶段的BIM技术的应用为例，从不同方面对BIM技术在实际工程中的应用价值进行了阐述。

工程概况

土耳其某钢厂高炉汽拖风机房改造项目，厂内要建设2台汽拖轴流鼓风机，为新建的3000m³高炉供风。两台机组拟安装在已有风机房内，该厂房建成至今已有50年历史，历经3次扩建改造，原始设计图纸不完整且存在图纸与现场条件不符情况。

BIM技术在基本设计阶段的应用

项目中标后，BIM技术在基本设计阶段的应用主要体现在管道数据库的定制、利用激光扫描模型确定管线方案、非标设备订货与厂家的协同三个方面。

1.管道数据库的定制

BIM的管道三维设计以管道的等级库为驱动，三维管道建模前，对应的管件的尺寸、材质、规格、制造标准、端面型式等数据需要提前建立管道元件库，并添加到管道等级库。管道等级库主要由介质、工况、管道材料、管道连接型式及阀门选型组成。公司根据与业主合同约定及开球项目启动会议纪要，结合主机厂资料，建立了7个英文美标管道等级库以及相应的元件库，有效地保证了管道三维设计工作的顺利进行。

2.激光扫描技术的应用

本项目除站房内改造外，还涉及鼓风机房、电站、热风炉三个区域及之间的连通管线，业主要求新增管道布置方案尽量不影响现有设施。然而管道所经区域经历过多次改造，图纸不能反映现场实际情况，管线路由较长且错综复杂，传统测量方式费时费力且不准确，因此采用三维激光扫描技术克服上述困难。

三维激光扫描技术经过十余年的发展已相当成熟，它通过非接触式高速激光扫描测量，获取被测对象的表面三维坐标数据，同时获取相应的影像数据，经专业后处理软件对所测数据和影像数据进行处理得到与实景1:1的三维立体模型，其精度可以达到毫米级。

本项目激光扫描应用步骤包括：

（1）数据收集。采用激光扫描仪，对三个区域的85个站点进行扫描，收集点云数据60G；

（2）点云数据处理。由于部分扫描区中有冷却塔，受空气中水蒸气的影响，点云数据中存在大量的噪点数据，所以数据拼接完成之后还需要对点云数据进行去噪处理。对点云数据进行过滤、平滑、补偿等操作进行数据去噪后，通过自动对象识别技术自动识别实现点云数据的拼接。为便于后续施工安装管理，拼接坐标系与业主厂区坐标系保持一致。

（3）将点云数据导出为*.rcs格式数据，BIM软件即可通过导入或附着的方式，加入激光扫描模型，在此基础上开展三维管线设计。

3.非标设备订货与厂家的协同

受原有厂房高度及吊车起重量限制，设计在设备采购中对主机的最大安装件的尺寸及重量提出了明确的要求，对部分设备如空气过滤器、润滑油油站、凝汽器尺寸提出了要求。通过本工程的协作，发现机械行业的三维设计同样取得很大的进步，工厂设计与机械设计的协同具备实施条件。设备模型返回并经轻量化后，导入BIM模型软件，转化为与P&ID相应类型的设备并赋予属性，定位后与原厂房BIM模型进行集成，一方面检查设备是否符合订货要求，与原厂房有无碰撞；另一方面供三维工厂设计使用。基本设计结束后，利用BIM软件对主机安装及最大检修件的施工过程进行了模拟。

本文作者：中钢集团工程设计研究院有限公司 耿超 祝百东 谭辉

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