林 涛，李广伟，李温静，刘靓雯，龚刘闯

无锡中粮工程科技有限公司 (无锡 214035)

2015年,住建部发文《关于推荐建筑信息模型应用的指导意见》中提到：“到2020年末，建筑行业甲级勘察、设计单位以及特级、一级房屋建筑工程施工企业应掌握并实现BIM(建筑信息模型)与企业管理系统和其他信息技术的一体化集成应用。”多个省份也陆续试点BIM审图、推进BIM审图。国内的很多工业、民用、特别是一些复杂的特殊建筑也采用BIM技术获得了成功，例如，2020年初新冠疫情肆虐，武汉地区上万人不幸感染病毒，当地医疗系统不堪重负，雷神山、火神山医院10 d之内拔地而起，顺利交付，解决了燃眉之急。中国速度再次刷新了世界对中国制造的认知，得益于装配式BIM的成功实施。此外，BIM技术在上海中心大厦、世博会中国馆、中国尊等工程中的应用同样堪称经典。

可见，BIM技术的实施在国内早已得到广泛认可，稻米工程行业也在不断地积极推进，但是由于稻米加工企业规模大小不一，车间结构及布局形式多样，应用领域通用性低，再加上业主低成本甚至零成本频繁地设计变更，导致BIM技术在稻米工程行业的发展有一定的局限性，发展现状并不乐观。

1 稻米工艺设计的特点

1.1 与时俱进

随着智能化、信息化时代的到来，稻米工艺设计理念在不断更新，稻米工程行业也在与时俱进，稻米加工工艺设备，尤其是自动化程度高的设备，如色选机、包装、码垛系统等也在不断的更新换代。在时间及人工成本日益增加的今天，稻米加工厂的管理也逐渐由单一化到集成化发展，生产线规模也随之逐渐扩大，BIM模型可视化展示功能需求越来越多，与其相关的软硬件的配置要求也在逐渐提高。

1.2 多专业协同

稻米工艺设计在整个工程项目实施中并非独立存在的，需要建筑、结构、给排水、暖通、电气等专业的协同。工艺专业需要向建筑、结构专业提供厂房尺寸、功能分区、设备布局、孔洞、荷载及预埋件等条件；向给排水专业提供用水、排污等条件；向暖通专业提供部分功能用房的通风要求等；向电气专业提供某些功能用房及辅助设备如风淋室、电控葫芦等的用电条件等。由此可见，在整个稻米工程设计中，工艺设计往往需要先于其他专业开展，并且业主对工艺设计的变更可能会导致其他专业一同变更。

2 BIM技术在稻米工程工艺设计中的应用优势

2.1 可视化设计交底

可视化的设计交底可以对整个工程进行直观的展示，可以改善设计方与业主方或施工方的沟通环境，尤其是当业主方对稻米加工工艺不够了解，或者施工方初次参与稻米工程行业的相关子项的施工时，可以减少各方的沟通障碍，降低未来现场在施工或者安装过程中出现类似工艺设备吊装空间不够、工艺管网与圈梁、构造柱冲突等问题的频率。

2.2 参数化设计

稻米工程中采用BIM的参数化设计，不仅能够对工艺设备、管网等赋予几何属性，还可以模拟工艺相关的参数，如设备的功率、风量、压损等，并且可以通过公式将这些几何参数与非几何参数相结合，在设计时，只需要设定好相应的参数，便可以根据工艺要求进行动态调整，从而节约时间，提高效率。

2.3 提高专业间的协同效率

与稻米工艺设计相关的不同专业之间存在差异性，通过建立BIM协同平台，进行多专业合模，让各专业能够协同作业，可以对三维模型进行实时查看，降低因专业差异性造成的误解，从而提高沟通效率和设计质量。

3 BIM技术在稻米工程行业的发展现状

3.1 软件开发的局限性

自2002年revit软件进入国内以来，经过多年的发展已成为国内推进BIM技术的主流软件，但是稻米工程行业不像建筑、水利、交通等行业有广泛的影响力，并非大众耳熟能详的行业，因此，revit软件并没有研发专门基于这方面的样板系统，稻米工艺设计模型的建立受到诸多局限，例如，稻米加工车间中溜管的绘制需要用给排水样板中的水管替代，风管的绘制需要用暖通样板中的风管替代等。但是，考虑到稻谷表面的摩擦力，输送稻谷的溜管以及砻谷工段的风网一般需要内衬耐磨材料，但是revit软件系统没有这样的管道配置，如果用水管或者暖通样板中的风管替代，统计出来的明细表与实际会有很大的出入；如果通过内建族或者插入外部族文件的方式来实现，就会严重影响工作效率，并且若业主提出设计变更需要修改的时候，修改过程更是繁琐不堪。

3.2 专业技术人员缺乏

目前稻米工程设计行业的BIM技术主要用于向业主进行方案演示、或者用于招投标的加分项，基本处于翻模阶段，并没有对BIM的可视化交底、参数化设计、专业间的协同作业进行深入的开发应用，因从，大多数人把BIM技术等同于revit软件。然而，BIM技术的进一步发展需要追求在稻米工程设计项目的整个生命周期中的全面发展。这个过程仅仅通过一个revit软件是远远不够的，还需要多种相关插件的协助，如利用Navisworks、Fuzor、Lumion进行虚拟漫游、动画渲染，利用dynamo 进行异型构件的创建,这就需要一个专业的团队来共同合作完成,而行业里面精通revit软件的人才本就稀少,同时能结合这么多插件熟练运用的人更是凤毛麟角,即便企业加大培训力度,BIM技术所用到的三维软件与CAD之类的二维软件有诸多不同，对三维空间想象能力要求比较高，并且需要投入大量的时间和精力来学习，而参加培训的大多是缺少工作经验的年轻员工，并且在来自家庭和工作的双重压力下并没有足够多的时间对所学的知识进行系统的消化吸收,因此,专业人才团队的组建困难重重。

3.3 投资回报率低

稻米工程行业门槛相对较低，整体的生产经营利润偏低，导致设计费收费标准一般低于工程设计行业的平均标准，而BIM技术对所需要的人员能力以及软硬件的配置等投资较高，技术人员的水平从入门到精通，并非一朝一夕就能实现的，投资回收期长。此外，随着BIM技术在国内的推进速度日益加快，竞争也日趋激烈，而且建设工程领域的一些大众行业的BIM设计有一定的通用性，导致BIM设计的收费标准呈下降趋势，早期的设计费可以做到每平米十几元，到后来每平米只有几元钱甚至更低。然而，稻米工程各项目的工艺、设备、车间布局几乎无通用性，如果按照目前市场上BIM设计收费标准，设计费就会远低于先行的行业设计收费标准，就像稻米工程设计相关的子项，如清理中心、大米车间、成品库、副产品库等，建筑面积加起来一般也不超过2万m2，如果采用BIM设计，即使可以做到20元/m2，也低于二维设计的收费标准，投资回报率有多低就可想而知了。

4 现阶段推行BIM技术在稻米工程工艺设计中的困难与阻碍

4.1 BIM标准文件的制定

BIM技术作为建设工程行业从2D到3D的变革，有助于进一步增强企业的核心竞争力，因此受到了政府和行业的高度重视。但是，目前这部分内容缺乏强制性标准，关于工艺设计标准、出图标准、取费标准等方面的规范相对欠缺，从单专业合模到多专业合模再到全专业合模，各专业之间的衔接协调比较困难。

4.2 族库的建立

Revit软件作为BIM技术的核心软件，并没有配置关于稻米工程工艺设计相关的系统族，而且构件坞、族库大师等族库相关的插件也没有配置，因此，基于稻米工程工艺设计的BIM机电模型中的族库，包括全套的主机设备、辅助设备、非标设备等，都需要相关专业的技术人员自行一一创建、并赋予风量、风压、功率、耗气量、耗水量等参数，并且同样的设备如果来自不同的生产厂家，其外形尺寸也不尽相同，再加上一些主机设备为了紧随行业发展的潮流，也在不断地更新换代，对应的族库也要定期更新维护。当然，有些设备厂家也有单机设备的三维模型，但是大多数都是采用solidworks软件制作的，与revit软件并不兼容，无法载入调用。因此，稻米工程工艺设计行业族库的建立、更新与维护任重而道远。

4.3 工程变更

工程变更在建设工程行业已成常态，稻米工程行业也不例外，这一现状的产生是由多方面因素引起的，主要包括设计方、业主方、施工方、监理方以及不可抗力的自然因素等。在进行BIM设计的过程中，任何一方导致的变更都需要对模型重新调整，变更发生的时间越晚，返工任务量就越大，就稻米加工工艺而言，一些设计变更可以说是牵一发而动全身，比如，工艺流程的变更会导致设备选型的变化、通风除尘与气力输送风网参数的调整等。其中，设备选型的变化，可能会影响车间的设备布局，变化大的地方甚至会导致其他专业的同步调整；而通风系统参数的调整就需要将工艺管网与其他专业的管网，如喷淋管、消防管、电缆桥架等相结合，重新进行碰撞检测并对管线综合布局重新优化。此外，面对各种纷至沓来的设计变更，即便采用二维设计，返工任务就已经繁重不堪，而BIM的设计变更更是对人工成本、时间成本等的巨大消耗，因此，BIM技术在稻米工程工艺设计中目前的应用只局限于初步设计阶段，在进一步的深化设计中的应用阻碍重重。

5 展望

目前，BIM技术在稻米工程工艺设计中的推进速度慢，推行阻力大，但是，随着专业技术人员运用BIM技术的能力不断提升，标准族库以及行业相关标准文件的日臻完善，BIM技术的价值与优势会得到充分地体现；并且采用BIM技术，既可以对工艺方案进行直观的展示，也可以提高设计协同能力，从而减少设计变更，提高工作效率，节约人工及时间成本；再加上国家政策的大力支持，BIM技术应用领域将会更加专业化，同时，稻米工程设计的技术人员也一定会迎难而上，克服种种艰难阻碍，从而成功的完成这项技术变革！