淺析BIM技術在核電安裝中的應用

楊澤宇 潘國祥 張愛軍 于天石 劉琪琳

摘? ?要：本文對核電行業BIM應用現狀進行了分析，總結了核電企業BIM應用，從核電站安裝施工方案BIM應用為例，探討了三維模型在施工過程中的具體應用。運用BIM技術實施項目成本精益化管理，對施工項目得以成功在施工過程中進行施工過程模擬、工程量統計對比、施工進度管控，當前施工模擬、安全風險管控等。

關鍵詞：施工安裝單位? BIM技術應用? 精細化管理

中圖分類號：F272? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）12（a）-0016-02

當今世界上大多數國家地區的核電站設計過程中大都采用了三維BIM 虛擬設計仿真建造技術，進行基于“3D+時間+成本”的BIM技術理念的核電站設備管線安裝的研究打下了堅實的基礎[1]。核電站的三維設計包括以下幾個專業物項：設備、管道、電氣、儀表、通風、保溫、支架、土建等模塊化裝配式的實體設計，目前，在國內電廠三維可視化設計普遍包括以下具體應用。

1? BIM技術在施工行業中的具體應用

傳統的安裝圖紙內容用點線形式來體現，但是，復雜和繁重的二維設計是很難靠想象來完成安裝施工的，施工企業對BIM進行深化設計，在滿足用戶使用功能要求的基礎上，更好地結合施工現場環境和施工工藝要求的特點，通過模型設計方案優化，創造更多的利潤空間，可為企業帶來直接的利益。

2? 施工模擬——規避安裝風險、優化施工方案

BIM模塊化施工核心理念是“虛擬建造，事前反饋”，如何利用三維BIM軟件對施工方案進行模擬仿真、優化分析，進行事前管控，縮減施工成本、降低施工風險是施工企業面對共同工程難題。

3? 施工進度控制——優化施工邏輯、壓縮工期

BIM技術可以將甘特圖和建筑信息模型匹配，從而將三維模型變成4D信息模型，構成4D進度控制虛擬系統。實際施工時，工作人員將施工進度信息同步到BIM模型中利用軟件將實際進度與計劃進度進行比較，可以更直觀、明了、形象的模擬施工進度過程，預測施工方案和工藝的可實施性，為多方案的選擇提供支持。從而提高安裝效率，縮短工期，降低成本[2]。

4? 施工成本控制——成本管控、減少浪費

5D成本控制平臺是模型在進度控制的基礎上進行關聯定額信息形成的，在實際施工過程中，可通過班長日報等軟件反饋每天的成本數據來對比核實成本執行狀況、資金需求、資源消耗、倉庫儲備情況，可及時發出材料預警、施工動員，做出有利的成本措施。

5? 施工質量控制——安全質量、節約成本

利用數字模型+云計算，打造安裝施工階段6D-BIM集成型管控系統，結合改進折余價值分析法，線路碰撞檢測、管路阻力模擬對比，綜合運維費用統計，優化管線排布方案。技術人員可以利用碰撞優化后的三維管線排布方案，進行技術方案論證，提高核電工程質量，同時也便捷與業主之間溝通。對在建核電工程項目質量安全水平、進度計劃、物料使用情況進行綜合監控和參數分析，實現了項目施工過程中的動態管理和多級項目里程碑管控，也為后續項目開展提供寶貴的數據經驗。

6? 施工安全管理——安全風險、智慧識別

數字模型能夠虛擬地還原出核島施工內外部的基本信息，技術支持人員能夠在施工初期依據模型結合智慧監控引導系統對項目中施工全過程中存在的危險區域智慧識別，針對不同區域的危險源等級進行分類，采取報警引導+實體隔離措施防止人員進入危險區域內作業，同時將進行安全通道標示，引導外來人員和施工人員安全通行，避免因誤入危險區域而導致安全事故發生。

7? 智慧工地建設——數字建造、綠色施工

近年來，各地省市管理單位，正在逐步將視頻監控納到工地施工建設要求之中。遠程安全監控系統已覆蓋包括安全帽識別、越界檢測、孔洞臨邊作業提醒、氧氣濃度測量、工衣工服識別、反光衣識別、護目鏡檢測、明火識別、車牌車型識別、人員闖入識別、監控室脫崗檢測等十多種垂直場景功能。近期，著手調研的智慧安全帽可在以下場景應用。

“智慧工地”的建設，依托于施工現場管理平臺。相信BIM+式的智慧工地的持續推進將會給互聯網時代的建筑業帶來一場深遠的變革，也將徹底顛覆傳統的現場作業模式，成為實現建筑產業現代化軟實力的重要支撐[3]。

8? 結語

傳統的安裝施工方案往往采用文字描述和施工圖紙相結合方式，然后將安裝施工的工藝要求和技術措施予以表達，而通過引入BIM技術理念，輔以三維BIM模型，不僅能對建筑的安裝設備進行全方位觀察和對全專業的構件的具體屬性進行導出進行精準算量，還可以把工程進度計劃結Fuzor2019等模擬軟件中進行安裝工藝過程模擬驗證，直接將具體的安裝工藝要求用動畫的方式呈現，便于技術支持人員直接看出方案是否合理可行，盡可能確保在方案實施前排除缺陷，防范于未然，避免盲目慣性施工，從設計階段確保一次成型，降低因返工造成的材料浪費。

參考文獻

[1] 李鵬.4D可視化理論在核電站管道安裝中的應用研究[J].中國信息化，2018（10）：84-86.

[2] 王順澤.BIM技術在核電施工進度計劃中的應用[J].施工技術，2017，46（6）：50-52，55.

[3] 王景.智慧工地推動精益建造[J].中國建設信息化，2016（22）：14-17.