BIM技術在電站鍋爐安裝工程中的研究與應用

肖波

摘 要 為推動BIM技術在電站鍋爐安裝過程中的應用實踐，揭示BIM三維綜合模型在電站鍋爐安裝工程項目中的優(yōu)越性，綜合利用Navisworks和Revit軟件構建BIM模型，詳細分析了BIM技術在專業(yè)協調、碰撞問題、圖紙錯漏、進度管理、設備維護等方面的影響。

關鍵詞 BIM 電站鍋爐 安裝 應用

0前言

在電站鍋爐安裝過程中，由于施工的復雜性、動態(tài)性和多專業(yè)之間的綜合性，經常會出現施工工期拖延、安裝質量不高和施工進度方案不確定等問題，實踐中僅僅依靠項目管理者的經驗進行處理，導致了大量的資源浪費和建設效益低下。BIM技術理念的誕生，有效整合各參建方有利資源從而大大縮短建設工期，避免各專業(yè)方案間的碰撞和摩擦。因此本文將BIM技術引入電站鍋爐安裝工程中，以期在最大程度上將施工問題解決在施工規(guī)劃設計的早期階段，促進施工技術的提升和優(yōu)化。

文章以綜合利用Navisworks和Revit軟件構建BIM模型為切入點，對基于BIM技術的電站鍋爐安裝過程進行全面分析，總結其對于傳統管理方式的改進和突破，以塑造電站鍋爐安裝工程建設全生命周期管理的新思維。

1 BIM理念

BIM 概念是由美國喬治亞技術學院Chuck Eastman博士于1975年提出：“建筑信息模型綜合了所有的幾何模型信息、功能要求和構件性能，將一個建筑項目整個生命周期內的所有信息整合到一個單獨的建筑模型中，而且還包括施工進度、建造過程、維護管理等的過程信息”（如圖1）。

BIM模型是對建筑構件數據化或智能數字化的表述，它包含自動化的處理能力和維護信息的關聯性和一致性，可為建筑全生命周期提供可重復、可驗證、可維持的明晰的信息環(huán)境；同時，BIM模型能夠保持信息不斷更新，使項目參建人員在項目的不同階段可以清楚全面地了解項目和協同工作。促進加快設計、施工和管理過程中的決策進度、提高決策質量，從而提高項目質量，增加收益（如圖2）。

2 BIM技術在電站鍋爐安裝過程中的應用分析

通過構建BIM三維綜合模型分析BIM技術在電站鍋爐安裝工程中實踐的可行性和優(yōu)越性。

2.1 BIM模型建立

通過Revit軟件建立參數化的三維模型，利用其功能完成對項目指定信息提取的功能編輯，并將多專業(yè)的模型協同設計導入同一個模型中，然后使用Navisworks和Revit對整合模型進行分析，并導出錯漏碰缺分析結果，最后將優(yōu)化后的模型與施工進度計劃關聯，從而實現4D施工進度模擬（如圖3）。

在工程項目的初始階段，建立與之匹配的BIM模型，在掌握工程項目實際建設過程中的相關情況的基礎上對BIM模型進行維護和更新，本質上是通過對BIM的應用將工程項目團隊提供的各種信息進行整合，消除以往工程項目信息相互孤立的現象，并且在信息和模型之間建立起聯系，以備工程項目各利益相關方在工程項目各個階段隨時共享。

2.2基于BIM技術的碰撞檢查分析

碰撞檢查是指在施工開始前對鍋爐安裝圖紙進行檢查，對整個建筑圖紙中不同部位之間發(fā)生的沖突進行審核。碰撞在電站設計中很常見，尤其是在不同專業(yè)之間，因專業(yè)和溝通的原因經常出現各專業(yè)之間的碰撞，如設備管線碰撞、機電和結構之間的碰撞、機電與建筑之間的碰撞。BIM三維整合模型能自動將電站鍋爐安裝過程中的碰撞位置檢測出來，優(yōu)化設計，減少施工中不必要的的損失和浪費（如圖4）。

2.3基于BIM技術的圖紙錯漏分析

審查圖紙的目的在于熟悉設計圖紙、領會設計意圖、掌握工程特點及難點，找出需要解決的技術難題并擬定解決方案，從而將因設計缺陷而存在的問題消滅在施工之前，傳統2D施工圖紙會審工作中，普遍存在發(fā)現不了圖紙中的錯誤以及在查找到錯誤后各專業(yè)間溝通困難等問題。通過可視化平臺，電站鍋爐BIM三維模型可取代CAD 紙中的線條、文字說明等表達方式，完成了圖紙錯漏審查。

2.4基于BIM技術的施工進度管理分析

施工進度管理具體的內容包括定義施工任務、對任務排序、估算合理的工期、編制施工進度計劃、監(jiān)控施工進度等內容。當前的項目工程管理仍然比較落后，通常用橫道圖和網絡圖來表示施工進度計劃，無法清晰的表達施工進度，難以描述施工中發(fā)生的動態(tài)變化，更不能動態(tài)的優(yōu)化資源和場地的分配。利用BIM 4D施工模擬技術對施工進度、資源統一管理，有利于縮短工期和降低成本（如圖5）。

3 BIM技術在電站鍋爐安裝過程中的優(yōu)勢

3.1提高生產效率

BIM技術可加強各參建單位之間的協作與信息交流的有效性，通過BIM模型進行深化設計，減少了復工與返工的次數，利用BIM模型模擬施工計劃與現場的實際情況相結合，總結各階段各專業(yè)的施工區(qū)域、人流路線、材料堆放位置、設備吊裝的路徑及避讓區(qū)域，杜絕安全隱患。

3.2管理模式創(chuàng)新的手段

將BIM技術在應用于電站鍋爐安裝工程，對電站鍋爐安裝工程項目實施基于BIM技術的總包管理模式是電站項目管理的特色和創(chuàng)新，可促進項目在質量、進度和整體形象等方面的先進性。

3.3設備管理與維護

利用BIM模型作為設備管理與維護的數據庫，在施工階段做出的修改將全部同步更新到BIM參數模型中形成最終的BIM竣工模型，并為系統的維護提供依據，可以提高電站鍋爐安裝工程運營過程中的收益與成本管理水平。

4結論

隨著社會的進步，電站工程建設己開始向低能耗、低污染、可持續(xù)發(fā)展的方向發(fā)展，且伴隨著國內外同行業(yè)日益激烈的競爭與挑戰(zhàn)，應用信息化技術革新電站工程建設是現階段的發(fā)展方向。BIM技術在電站鍋爐安裝工程中的應用，將在很大程度上提高電站工程項目的集成化和信息化管理水平，在控制成本、縮短工期、提高質量的同時，還將為電站鍋爐安裝工程項目提供更安全、更科學、更合理化的管理手段；其作為項目管理的先進工具和手段，更是實施項目管理的方法和思維模式，必然對電站鍋爐安裝工程建設的發(fā)展起到良好的推動作用。

參考文獻

[1] 王雪青，任遠，楊秋波.BIM的國際發(fā)展態(tài)勢——基于網站內容分析[J].工程管理學報，2012（04）：6-11.

[2] 侯筱婷，李昌華，來炳恒.虛擬施工關鍵技術研究[J].機械科學與技術，2011，30（07）：1196-1201.

[3] H Edward Goldberg.The Building Information Model[J]. CAD alyst. Eugene，2004（21）：56-58.

[4] 清華大學BIM課題組.中國建筑信息模型標準框架研究[M].中國建筑工業(yè)出版社，2011.

[5] 王宵薇，張建平.基于BIM的工程進度計劃編制[J].商場現代化，2010（12）：220-222.

[6] 何清華，韓翔宇.基于BIM的進度管理系統框架構建和流程設計[J].項目管理技術，2011，9（09）：96-99.