探析药厂工程安装施工中BIM技术的应用

引言

BIM 技术是一种在电脑系统中将建筑物在施工前进行“预演”的建筑信息模型技术，能够将建筑物的“平、立、剖”面图进行联动，在建筑安装管理措施与质量控制中有着广泛的应用。如今，生物制药研发、生产等相关产业对提高人类健康及生命质量具有重要意义，药厂安装工程的重要性也日渐体现。

面临新设计、新工艺等问题，药厂亟需引入 BIM 技术预演安装过程。BIM 技术可以模拟和分析药厂管线等安装，帮助工程师优化设备的选择和布局，来制定出最优的施工方案，避免在安装过程中发生错误或者高成本的现象，并且可以方便工程质检人员进行检查、测试和维护工作。在药厂安装工程中，BIM 技术可以帮助药厂提高效率、降低成本、强化质量监控，并提高药厂整体业务竞争力[1]。

1 BIM 技术概念及其作用

1.1BIM 技术概念

BIM（Building Information Modeling）技术是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具[2]。它具有可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性等特点。

1.2BIM 技术的作用

BIM 技术在药厂工程安装中有着重要的作用，主要包括以下几个方面：

设计工作：BIM 技术可以帮助设计师在虚拟环境中建立和优化药厂洁净厂房的设备布局。借助 BIM 技术，设计师们可以快速制定设备摆放方案，计算设备的运作效率和布局适应性，挖掘出一些那些在传统设计方法下难以触及的问题，为制定更加合理的工程方案提供可靠数据，减少可能发生的错误与返工的状况，使设计工作变得更加高效和精准[2]。

招投标阶段：利用 BIM 技术，为业主提供专项方案、模拟施工组织或重大方案以及三维化布置施工场地，此过程不仅直观展现了项目建设的优势，包括成本效益、施工效率及空间利用优化等方面，而且增强了投标方案的说服力与竞争力，增加中标几率。

施工阶段：BIM 技术真实模拟现场，进行虚拟施工，辅助工程团队准确掌握施工过程的细节，提前确定材料堆场、施工道路等安排设置，优化管线等排布方案，减少项目在施工阶段返工可能性，节省后期修改时间和成本，提高生产效率。同时，BIM 技术还能对各专业管线进行模拟碰撞检查，不断调整空间布局，及时推出优化方案，最大化利用资源，提高工程质量。

总之，BIM 技术在药厂工程安装中的作用不可忽视，可以提高工作效率、保证质量和安全、控制成本，是现代药厂建设不可或缺的技术。

2 药厂工程安装中的现状分析

2.1 药厂工程安装发展要求现代化

伴随着药厂的现代化建设以及设备应用的不断发展，药厂所使用的设备数量也会越来越多。同时，由于科学技术的发展以及新技术在药厂建设中不断应用，高科技、智能化、自动化设备日益增加，智能化安装的应用在药厂建设行业中的使用备受关注。

2.2 药厂工程安装设计要求差异化

药厂安装工程的项目管理涉及工程方面的很多知识，且在传统设计方式存在诸多受限制因素，主要有几方面：一是信息交流性差，制药工程项目管理中涉及多个专业、重复性低、房间布局复杂、项目工期时间长等因素，信息在交流和传递过程中容易丢失错漏；二是施工过程中变动大，传统二维的设计图纸导致施工设计经常改动，但是改动后与其他专业又无法协调，导致工程质量无法保证；三是多专业协调差，二维平面图纸无法协调制药工程项目管理中的多专业，尤其是各种管道铺设只能通过夹层空间解决问题，这不仅造成了空间的浪费，而且增加了施工成本和维修成本 [3]。

2.3 药厂工程安装工艺要求精细化

为提升安装技术水平，药厂工程安装往往会引进一些新材料、新技术以及新设备等。然而，由于药厂设备、安装材料种类繁杂、施工工艺相对来说复杂，因此在工程安装施工的工作过程中，需要投入大量的人力、物力，并且要求施工人员具备丰富的施工经验，熟悉实际工艺流程管线要求，掌握各系统设备组合安装操作，了解各设备材料定位排布。同时，与传统建筑构筑物相比，药厂工程在建筑内温度、湿度、空气质量、供热、通风、供水等等要求上更加精细化。

3 BIM 技术应用在药厂工程安装中的作用

BIM 模型可以帮助施工人员更好细化药厂工程安装过程，解决安装过程中遇到的难点。通过将 BIM 模型应用到管道安装施工中，能够从根本上解决传统施工中的一些问题。具体而言，在药厂厂房建造与改造的设计中，通过整合各专业模型文件，借助 Revit 等软件创建专业模型，对模型中的建筑结构、结构构件、机械设备、水暖电管线等进行碰撞检查，再将模型调整至“零”碰撞，发现各专业之间的碰撞点，形成详细的检查报告，提前预警上述专业在空间上的冲突，一方面形成优化方案，为后期综合优化提供数据支持，另一方面提前解决施工中的疑难问题，规避施工过程中可能遇到的潜在风险。

3.1 专业的图纸会审

在发现图纸问题的时候，工程师可根据业主提供的施工图纸，利用 BIM 创建施工图的设计模型，在完成工程图纸建模后对其进行所需专业内以及各专业间的碰撞检查，发现目前图纸设计中的隐藏的问题，并汇总这些问题。在后续的多方会审的过程中，将三维模型作为多方会审的一种沟通媒介，提前标记三维模型中出现的问题，并对问题进行逐一分析，综合分析后得出合理的解决方案，继而投入施工中，提高沟通效率。

图纸会审要点如下表格：

3.2 适用的深化设计

各专业深化设计人员接收到设计单位的图纸交底后，立刻安排专业人员创建各专业施工图的设计模型，从而在各专业施工图设计的模型的基础上来开展深化设计工作。其中，检查调整房屋的管线标高，在保证管线功能满足需求的条件下优化管线的走向，节省材料，降低施工之难度，优化空间布局等都是需要考虑的因素。BIM 模型则可以将这些因素纳入其中。

在三维模型中，不仅可以通过碰撞检查发现各专业之间的碰撞点，还可以通过三维漫游发现问题，即以第三人视角对三维模型进行巡视，发现问题并解决问题，满

3.3 碰撞检测与施工分析

药厂工艺设备多，设备安装过程中管线安装、吊装等均为难点[5]。BIM 技术的应用，对管线及设备预留位置都有了精确的控制，对吊顶整体排布也有了细致的排布，整个建筑空间的功能、美观、适用性及安全性也得到了全面且有效的保障。

3.4 动态监测与方案优化

在药厂深化设计模型的基础上，利用 BIM 技术可对施工全过程进行动态监管。如在添加临设、大型机械设备等施工模型基础上，附加建造过程、施工顺序等信息，对施工流程和重点施工的内容进行较为全方位的三维动态模拟，就可以观察不同进度控制节点、工程各专业的施工进度，对工程、技术、质量、安全、经营等开展全过程协同管理，最终实现施工方案的可视化交底。

同时，比选空管方案时，还可通过创建相应的三维模型空管，将原设计方案与优化设计方案做对比，确定最优的施工空间排布，出具优化方案，指导并组织施工，向业主汇报。

4 结论

综上，BIM 技术在药厂工程安装项目中的优越性能逐渐受到广泛关注，它不仅帮助规避项目风险，使得安装项目成本、进度、质量等可控，提高设计者和工程管理人员的工作效率。还有助于提高药厂安装工程项目服务的专业水平和效率。实际上，BIM 数据模型在药厂生命周期的全过程都可以得到利用，对于制药工程的项目管理工作不失为是一大机遇。熟练应用 BIM 技术，不仅可以帮助从事的制药行业取得较为长远的发展，而且推动行业向更智慧化的方向演进。

参考文献：

[1]马艳.BIM 在制药工程项目中的应用[J].信息,2018(20):46-48.

[2]谷莹莹,王晓,甄铁丽.建筑信息模型(BIM)建模技术[M].北京理工大学出版社,2022:2.

[3] 任禄果,王晓宪.生产管理理论与药厂洁净车间的GMP设计分析[J].当代化工研究,2017(10):144-145.

[4] 李兴世.刍议设备安装项目管理的技术要点[J].信息化建设,2016(06)

[5] 姜晓刚.探析综合性医院工程安装施工技术及管理措施运用[J].中国室内装饰装修天地,2020(1):268.