BIM技術(shù)在電站施工中的探索

孫衛(wèi)華

摘? ?要：針對(duì)電站工程施工參與方眾多、管理難度大、現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜多變、協(xié)調(diào)能力要求高、專業(yè)工藝多樣等特點(diǎn)，將BIM技術(shù)應(yīng)用到電站工程施工管理中將會(huì)大幅提高管理效率和管理水平，文章對(duì)BIM技術(shù)在電站工程施工管理中的進(jìn)度、質(zhì)量、安全等應(yīng)用進(jìn)行分析探討。

關(guān)鍵詞：電站施工;BIM技術(shù);應(yīng)用探討

1? ? BIM技術(shù)電站在施工中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）是工程項(xiàng)目在設(shè)計(jì)、分析、建造和運(yùn)維過程中的數(shù)字化表達(dá)，通過在空間幾何模型基礎(chǔ)上疊加時(shí)間、數(shù)量和成本、建造與管理等信息，實(shí)現(xiàn)從3D到4D、5D等的多維表達(dá)，以BIM為驅(qū)動(dòng)的項(xiàng)目全生命期高效管理和潛在效益正在不斷被認(rèn)識(shí)。BIM技術(shù)在電站建設(shè)施工中的運(yùn)用優(yōu)勢(shì)主要包括以下3個(gè)方面[1]。

（1）可視化。采用可視化的BIM技術(shù)可以使工程完工的擬建面貌在施工前就展現(xiàn)出來，表達(dá)上直觀清楚。模型均按真實(shí)尺度建模，可視化的運(yùn)用在電站工程中的作用是非常大的，例如電廠鍋爐專業(yè)的施工圖紙通常只是各部件或機(jī)械設(shè)備、鋼架的信息在圖紙上采用傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（Computer Aided Design，CAD）式繪制表達(dá)，但是建成什么樣的構(gòu)造外形需要施工方的參與者自行想象。BIM技術(shù)提供了可視化的方式，讓施工建設(shè)的參與者將以往的平面圖形形成三維立體圖并展示出來，使得項(xiàng)目在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)過程中的交流溝通都在真實(shí)、一致、可視化的狀態(tài)下進(jìn)行。

（2）優(yōu)化性。BIM模型提供了電站建設(shè)工程中各工程產(chǎn)品實(shí)際建成后的信息模型，包括尺寸、形狀等信息，還提供了擬建項(xiàng)目變化以后的實(shí)際狀態(tài)。在工程項(xiàng)目復(fù)雜程度較高時(shí)，以施工人員本身的技術(shù)能力可能無法掌握全部信息，這就需要借助一定的施工技術(shù)和設(shè)備。BIM技術(shù)提供了真實(shí)工程的模型圖樣，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷并進(jìn)行項(xiàng)目?jī)?yōu)化。

（3）協(xié)同性。協(xié)同是電站建設(shè)工程中的重要部分，施工參與各方，不管是承建方還是設(shè)計(jì)院或分包方，都需要做好項(xiàng)目協(xié)調(diào)和相互配合。設(shè)計(jì)院在設(shè)計(jì)時(shí)，往往由于機(jī)、爐、電、化等專業(yè)的設(shè)計(jì)人員之間的溝通、協(xié)調(diào)不到位，而出現(xiàn)各專業(yè)之間的碰撞問題。BIM技術(shù)的協(xié)調(diào)性功能就可以幫助解決這些碰撞問題，即BIM技術(shù)可在施工安裝前解決各專業(yè)之間的碰撞問題。

2? ? BIM技術(shù)在電站施工中的應(yīng)用研究

建立電站建設(shè)工程BIM實(shí)施系統(tǒng)，在工程設(shè)計(jì)階段開始應(yīng)用BIM技術(shù)，引入BIM相關(guān)系統(tǒng)軟件，為電站工程施工管理提供相應(yīng)的支持，從而提升項(xiàng)目管理的精細(xì)化水平，實(shí)現(xiàn)工程實(shí)體與三維模型的同頻交付，以便于電站后期的運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理工作開展。

在施工期間借助BIM技術(shù)將復(fù)雜的系統(tǒng)工程可視化，利用三維數(shù)字模型模擬施工進(jìn)程，使?fàn)t機(jī)電化等專業(yè)協(xié)調(diào)工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、調(diào)整設(shè)計(jì)，避免施工錯(cuò)誤，以降低差錯(cuò)率。應(yīng)用BIM相關(guān)軟件，實(shí)施電站建設(shè)工程管理，實(shí)現(xiàn)土建、安裝等專業(yè)中設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等各方的協(xié)同工作。結(jié)合手機(jī)APP與相關(guān)軟件，提高建設(shè)效率，強(qiáng)化施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理、安全管理。通過BIM得到精準(zhǔn)的工程數(shù)據(jù)，將工程數(shù)據(jù)進(jìn)行分解，從而得到部件級(jí)、材料級(jí)，有效控制施工成本，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)全過程的造價(jià)管理。通過項(xiàng)目數(shù)據(jù)管理軟件實(shí)現(xiàn)施工各階段，設(shè)計(jì)、施工、業(yè)主、監(jiān)理各方BIM數(shù)據(jù)共享，使溝通更順暢、協(xié)作更為緊密，管理更為便捷。

在業(yè)主提供施工圖設(shè)計(jì)模型的情況下，對(duì)三維仿真模型進(jìn)行細(xì)化、調(diào)整和變更，并管理、協(xié)調(diào)、整合土建、安裝等分包單位的BIM工作;運(yùn)用施工中深化的三維設(shè)計(jì)模型，進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)及施工方案的編制與細(xì)化，從而形成施工進(jìn)程模型，運(yùn)用施工過程模型、按施工范圍提交施工各階段BIM成果文件，對(duì)專業(yè)分包單位的BIM成果進(jìn)行復(fù)核和修整，確保BIM成果與設(shè)計(jì)、施工等單位提供的施工圖紙文件一致;將施工過程階段確定的數(shù)據(jù)信息，在施工過程模型中進(jìn)行填寫，并對(duì)施工變更的部分，相應(yīng)進(jìn)行BIM模型和數(shù)據(jù)的更新，最終形成竣工模型。

（1）建立實(shí)施體系：項(xiàng)目BIM團(tuán)隊(duì)由電站工程承包方與分包方共同組成，各專業(yè)分包方在總包BIM團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人的統(tǒng)一管理和組織下開展BIM工作。

（2）基于BIM的進(jìn)度管理：數(shù)據(jù)分析相比傳統(tǒng)估算方式，會(huì)更加準(zhǔn)確，而且修改起來更快捷。在工作滯后分析上可利用施工模擬查看工作面的分配情況，分析是否有互相干擾的情況。在組織趕工時(shí)利用施工進(jìn)度模擬進(jìn)行分析，看趕工增加對(duì)成本、進(jìn)度的影響，分析趕工計(jì)劃是否可行。使用4D、5D施工模擬展示項(xiàng)目階段進(jìn)度情況，分析總進(jìn)度情況，分析穿插作業(yè)的滯后對(duì)工作面交接的影響。

（3）基于BIM質(zhì)量管理：針對(duì)比較復(fù)雜的建筑構(gòu)件或難以二維表達(dá)的施工部位建立BIM模型，將模型圖片加入到技術(shù)交底書面資料中，便于分包方及施工班組的理解。通過BIM軟件，將BIM模型導(dǎo)入iPad等移動(dòng)終端，讓現(xiàn)場(chǎng)管理人員利用模型進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)工作的布置和實(shí)體的對(duì)比，直觀、快速發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量問題，將發(fā)現(xiàn)的問題拍攝后直接在移動(dòng)設(shè)備上記錄整改問題，將照片與問題匯總成整改通知單下發(fā)，保證問題處理的及時(shí)性，從而加強(qiáng)對(duì)施工過程的質(zhì)量控制。

（4）基于BIM的安全管理：通過建立的三維模型讓各分包管理人員提前對(duì)施工面的危險(xiǎn)源進(jìn)行判斷，并通過建立防護(hù)設(shè)施模型內(nèi)容庫，在危險(xiǎn)源附件快速地進(jìn)行防護(hù)設(shè)施模型的布置，比較直觀地將安全死角進(jìn)行提前排查。將防護(hù)設(shè)施模型的布置對(duì)項(xiàng)目管理人員進(jìn)行模型和仿真模擬交底，確?，F(xiàn)場(chǎng)按照布置模型執(zhí)行。

（5）基于BIM的協(xié)調(diào)管理：為更好地履行電站工程管理，充分利用BIM優(yōu)勢(shì)，輔助做好業(yè)主、監(jiān)理及各分包方的協(xié)調(diào)工作，主要包括辦公與生活臨時(shí)設(shè)施協(xié)調(diào)、施工平面協(xié)調(diào)、施工工序與工作面協(xié)調(diào)，通過BIM的引入有效提高工作和管理效果。

3? ? 工程實(shí)例

淄博騰飛生物質(zhì)熱電有限公司在工程建設(shè)中，將BIM理念滲透到施工全過程中，對(duì)廠區(qū)的整體模型、輸料區(qū)模型、主廠房區(qū)域的模型、鍋爐和除灰區(qū)域的模型、冷水塔區(qū)域模型、地下管網(wǎng)的模型等所有區(qū)域都進(jìn)行了全專業(yè)的精細(xì)建模，從中可以直觀地看到各工序之間的沖突，針對(duì)這些問題及時(shí)找尋解決方案，從而避免在實(shí)際操作中不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

4? ? 結(jié)語

BIM技術(shù)的出現(xiàn)，為電站工程全生命周期信息管理提供了良好的技術(shù)支撐和實(shí)現(xiàn)條件，應(yīng)用BIM技術(shù)，可大幅度提高電站工程的集成化程度，提高設(shè)計(jì)、施工乃至整個(gè)工程全生命周期的質(zhì)量和效率，提升決策和管理水平。

[參考文獻(xiàn)]

[1]楊威.BIM技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望[J].電力與能源，2014（4）：530-532.

[2]何關(guān)培.BIM總論[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011.