新時(shí)期BIM在電力工程設(shè)計(jì)中的運(yùn)用和創(chuàng)新

李海金

【摘? 要】20世紀(jì)末隨著IFC標(biāo)準(zhǔn)引入中國(guó)，我國(guó)逐漸開始接觸BIM理念與技術(shù)。經(jīng)過十幾年的發(fā)展BIM技術(shù)及其價(jià)值在國(guó)內(nèi)得到廣泛的認(rèn)識(shí)，并逐漸深入應(yīng)用到工程建設(shè)項(xiàng)目中，大到新機(jī)場(chǎng)這樣的規(guī)模大、設(shè)計(jì)復(fù)雜的大型工程，小到安置房等中小型項(xiàng)目。本文對(duì)新時(shí)期BIM在電力工程設(shè)計(jì)中的運(yùn)用和創(chuàng)新進(jìn)行分析，以供參考。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù);運(yùn)用;創(chuàng)新發(fā)展

引言

在如今的信息化時(shí)代中，我國(guó)的建筑行業(yè)發(fā)展十分迅速，在新的發(fā)展環(huán)境中，建筑施工環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)至關(guān)重要。電板塊、無功補(bǔ)償板塊等等這些部分是組成電力工程系統(tǒng)的重要部分，而這些部分又再次逐步細(xì)分，下面又包括多個(gè)部件。因此，要想實(shí)現(xiàn)電力工程設(shè)計(jì)向更加科學(xué)，更加實(shí)用的方向出發(fā)，就要善于借助新興技術(shù)。

1BIM技術(shù)的特點(diǎn)

BIM技術(shù)會(huì)對(duì)電力工程設(shè)計(jì)進(jìn)行重建。相關(guān)工作人員可以對(duì)一些電力信息進(jìn)行了解、整理和分析，然后及時(shí)與系統(tǒng)的情況進(jìn)行比對(duì)，對(duì)方案進(jìn)行不斷地調(diào)整和改進(jìn)，運(yùn)用BIM技術(shù)不用做重復(fù)性的工作，在很大程度上節(jié)省了工作的時(shí)間，提高了工作的效率。

2BIM技術(shù)應(yīng)用于工程管理中的必要性

提高工程量計(jì)算精準(zhǔn)度，在開展造價(jià)管理的相關(guān)工作過程中，將BIM技術(shù)充分利用起來，可以促使工程量計(jì)算的準(zhǔn)確性得到顯著提高，極大縮短計(jì)算的時(shí)間與精力，促使造價(jià)測(cè)算與工程招標(biāo)的相關(guān)工作得到順利開展。另外，BIM技術(shù)的有關(guān)軟件是嚴(yán)格的依照國(guó)家的相關(guān)規(guī)定設(shè)計(jì)完成的，主要使用的是3d布爾預(yù)算模式來促使運(yùn)算過程中的準(zhǔn)確性以及效率得到顯著提高。不僅如此，還可以將計(jì)算的結(jié)果轉(zhuǎn)化為電子文檔，之后儲(chǔ)存到數(shù)據(jù)庫中，以此來實(shí)現(xiàn)資源的共享，促使資源配置的合理性得到不斷提升。

3BIM技術(shù)在電力工程設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

3.1靈活運(yùn)用3D技術(shù)

運(yùn)用3D技術(shù)可以對(duì)電力工程設(shè)計(jì)的每一個(gè)細(xì)節(jié)都進(jìn)行詳細(xì)了解，幫助設(shè)計(jì)師就圖文設(shè)計(jì)的內(nèi)容進(jìn)行更好的分析，發(fā)現(xiàn)其中比較隱蔽的錯(cuò)誤，及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤及時(shí)解決，這樣可以提升電力工程設(shè)計(jì)工作的效率，大大縮短了工作的時(shí)間。

3.2故障位置快速定位，現(xiàn)場(chǎng)狀況提前預(yù)知

通過將前期項(xiàng)目建設(shè)階段的BIM模型通過輕量化處理，并結(jié)合到物業(yè)設(shè)施設(shè)備運(yùn)維平臺(tái)中，我們能通過極小的代價(jià)，使原有傳統(tǒng)的設(shè)施設(shè)備運(yùn)維平臺(tái)具備可視化運(yùn)維、虛擬漫游巡檢等創(chuàng)新功能，并通過在實(shí)際項(xiàng)目的試點(diǎn)應(yīng)用，效果顯著，能夠極大的提高原有設(shè)備管理的效率，降低工程巡檢人員的工作負(fù)荷，保證了設(shè)備的完好率。通過目前這些創(chuàng)新應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，在接下來的物業(yè)管理中，我們可以考慮進(jìn)一步結(jié)合數(shù)字孿生、虛擬現(xiàn)實(shí)仿真、人工智能等先進(jìn)技術(shù)，更好的助力物業(yè)企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。如通過讀取物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備傳感器或者控制系統(tǒng)的各種實(shí)時(shí)參數(shù)，構(gòu)建可視化的遠(yuǎn)程監(jiān)控;并結(jié)合采集的歷史數(shù)據(jù)，構(gòu)建設(shè)備的健康指標(biāo)體系，并使用人工智能算法實(shí)現(xiàn)趨勢(shì)預(yù)測(cè);基于預(yù)測(cè)的結(jié)果，對(duì)維修策略以及備品備件的管理策略進(jìn)行優(yōu)化，降低和避免因非計(jì)劃停機(jī)帶來的損失。

4新時(shí)期BIM在電力工程設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新

4.1初步設(shè)計(jì)電力工程系統(tǒng)的模型

在電力工程設(shè)計(jì)的過程中，需要多個(gè)部門配合協(xié)調(diào)來開展相關(guān)的工作，建筑公司的設(shè)計(jì)部需要根據(jù)實(shí)際情況來設(shè)計(jì)建筑圖紙，要實(shí)現(xiàn)電力工程的科學(xué)、合理設(shè)計(jì)，在這電力工程設(shè)計(jì)工作的過程中，使用BIM技術(shù)可以幫助設(shè)計(jì)者初步構(gòu)建電力工程設(shè)計(jì)系統(tǒng)的模型。

4.2設(shè)計(jì)階段的創(chuàng)新

在BIM技術(shù)中，可視化的特點(diǎn)在設(shè)計(jì)階段可以創(chuàng)造三維的設(shè)計(jì)成果，這對(duì)于項(xiàng)目建設(shè)的信息共享交流具有重要促進(jìn)作用。除此之外，BIM技術(shù)的應(yīng)用不是單純的局限于模型設(shè)計(jì)階段，還可以使用到工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、水電工程設(shè)計(jì)與裝飾裝修工程設(shè)計(jì)等方面。將工程項(xiàng)目信息參數(shù)的作用發(fā)揮出來，進(jìn)行三維模型的建立，之后進(jìn)行碰撞檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)模型的優(yōu)化。由此可知，使用BIM技術(shù)來開展建筑設(shè)計(jì)的相關(guān)工作，可以在減少設(shè)計(jì)誤差的前提條件下，促使設(shè)計(jì)的安全以及合理性得到有效保證，進(jìn)而逐漸降低工程造價(jià)。

5BIM技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

5.1BIM技術(shù)在企業(yè)的發(fā)展

BIM應(yīng)用正在逐步深入，“云+網(wǎng)+端”的應(yīng)用模式也在逐步形成。隨著BIM技術(shù)的不斷成熟，BIM技術(shù)將成為解決包括成本管理、進(jìn)度管理、質(zhì)量管理等項(xiàng)目管理問題的有效手段之一，其應(yīng)用重心也從單點(diǎn)技術(shù)應(yīng)用向項(xiàng)目管理應(yīng)用方向逐步過渡。隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等信息技術(shù)的迅速發(fā)展，云存儲(chǔ)和移動(dòng)設(shè)備的普及應(yīng)用，滿足了施工現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和信息的實(shí)時(shí)采集、高效分析、及時(shí)發(fā)布和隨時(shí)獲取等需求，進(jìn)而形成了“云+網(wǎng)+端”的應(yīng)用模式。這種基于網(wǎng)絡(luò)的多方協(xié)同應(yīng)用方式與BIM集成應(yīng)用，形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，為實(shí)現(xiàn)工地現(xiàn)場(chǎng)不同參與者之間的協(xié)同與共享，以及對(duì)現(xiàn)場(chǎng)管理過程監(jiān)控都起到了顯著的作用。

5.2BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展

BIM技術(shù)自從被推出開始，日益受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者與專家的關(guān)注，并且其在工程相關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域中的作用也日益增強(qiáng)。隨著時(shí)間的推移與發(fā)展，國(guó)內(nèi)外對(duì)于BIM技術(shù)的研究以及應(yīng)用日趨完善，同時(shí)BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)也逐漸趨向于多樣化，但是與其他的知識(shí)領(lǐng)域相比，BIM技術(shù)存在的實(shí)際時(shí)間較短，但是涉及的范圍卻十分廣泛。越來越多的電力工程勇于探索、積極實(shí)踐，推動(dòng)了BIM技術(shù)在電力工程生命周期中的應(yīng)用，為管理和生產(chǎn)方式變革提供了更好的工具和手段。然而，我國(guó)BIM應(yīng)用仍面臨諸多瓶頸，發(fā)展不均衡、總體應(yīng)用水平不高、缺乏核心基礎(chǔ)軟件技術(shù)等問題制約著BIM技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

5.3世界范圍BIM技術(shù)發(fā)展

世界范圍內(nèi)發(fā)達(dá)國(guó)家BIM技術(shù)發(fā)展的路徑和政府行管政策，可作為我國(guó)面對(duì)BIM現(xiàn)狀做出何去何從選擇的重要參考。美國(guó)政府從2003年起建立建筑信息模型指引（BIMGuideSeries），注重在聯(lián)邦資產(chǎn)建筑計(jì)劃之空間驗(yàn)證與設(shè)施管理。2007年開始要求有受設(shè)計(jì)補(bǔ)助的大型項(xiàng)目，在設(shè)計(jì)時(shí)間要提交BIM。美國(guó)推動(dòng)BIM的主要目的在于提升營(yíng)建生產(chǎn)力與推動(dòng)節(jié)能減廢。在實(shí)務(wù)面，建筑相關(guān)部門大多從操作面研訂BIM的工作規(guī)范。美國(guó)國(guó)家建筑信息建模標(biāo)準(zhǔn)（NBIMS）由國(guó)家建筑科學(xué)研究院（NIBS）主導(dǎo)，2007～2015共發(fā)行三個(gè)版本。NBIMS包含三個(gè)主要部分：核心標(biāo)準(zhǔn)（CoreStandards）、技術(shù)文獻(xiàn)（Technical-Publications）和實(shí)施部署資源（Deploy-mentResources）。就專業(yè)職業(yè)協(xié)會(huì)而言，美國(guó)建筑師協(xié)會(huì)（AIA）及美國(guó)總承包商協(xié)會(huì)（AGC）分別制作了BIM標(biāo)準(zhǔn)附約供美國(guó)實(shí)務(wù)界參考，促進(jìn)了BIM的發(fā)展。

結(jié)束語

總而言之，國(guó)內(nèi)電力工程BIM技術(shù)正處于推廣與發(fā)展的初級(jí)階段，在應(yīng)用層面上與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還存在一定差距。在此背景下，國(guó)內(nèi)研究人員應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)BIM技術(shù)的研究力度，力求從多個(gè)層面優(yōu)化三維算量軟件，并將其全面應(yīng)用于工程項(xiàng)目領(lǐng)域當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)BIM模型的工程量自動(dòng)統(tǒng)計(jì)過程。與此同時(shí)，立足于我國(guó)電網(wǎng)規(guī)劃情況，針對(duì)電力基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域全面推行智能化算量工作，為電力工程參數(shù)化建模工作提供可靠依據(jù)。

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（作者單位：廣西鑫源電力勘察設(shè)計(jì)有限公司）