BIM技術在電站施工中的探索

孫衛華

摘? ?要：針對電站工程施工參與方眾多、管理難度大、現場復雜多變、協調能力要求高、專業工藝多樣等特點，將BIM技術應用到電站工程施工管理中將會大幅提高管理效率和管理水平，文章對BIM技術在電站工程施工管理中的進度、質量、安全等應用進行分析探討。

關鍵詞：電站施工;BIM技術;應用探討

1? ? BIM技術電站在施工中的應用優勢

建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）是工程項目在設計、分析、建造和運維過程中的數字化表達，通過在空間幾何模型基礎上疊加時間、數量和成本、建造與管理等信息，實現從3D到4D、5D等的多維表達，以BIM為驅動的項目全生命期高效管理和潛在效益正在不斷被認識。BIM技術在電站建設施工中的運用優勢主要包括以下3個方面[1]。

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

（2）優化性。BIM模型提供了電站建設工程中各工程產品實際建成后的信息模型，包括尺寸、形狀等信息，還提供了擬建項目變化以后的實際狀態。在工程項目復雜程度較高時，以施工人員本身的技術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和設備。BIM技術提供了真實工程的模型圖樣，可以及時發現缺陷并進行項目優化。

（3）協同性。協同是電站建設工程中的重要部分，施工參與各方，不管是承建方還是設計院或分包方，都需要做好項目協調和相互配合。設計院在設計時，往往由于機、爐、電、化等專業的設計人員之間的溝通、協調不到位，而出現各專業之間的碰撞問題。BIM技術的協調性功能就可以幫助解決這些碰撞問題，即BIM技術可在施工安裝前解決各專業之間的碰撞問題。

2? ? BIM技術在電站施工中的應用研究

建立電站建設工程BIM實施系統，在工程設計階段開始應用BIM技術，引入BIM相關系統軟件，為電站工程施工管理提供相應的支持，從而提升項目管理的精細化水平，實現工程實體與三維模型的同頻交付，以便于電站后期的運營維護管理工作開展。

在施工期間借助BIM技術將復雜的系統工程可視化，利用三維數字模型模擬施工進程，使爐機電化等專業協調工作，及時發現問題、調整設計，避免施工錯誤，以降低差錯率。應用BIM相關軟件，實施電站建設工程管理，實現土建、安裝等專業中設計、施工、監理等各方的協同工作。結合手機APP與相關軟件，提高建設效率，強化施工現場質量管理、安全管理。通過BIM得到精準的工程數據，將工程數據進行分解，從而得到部件級、材料級，有效控制施工成本，實現工程建設全過程的造價管理。通過項目數據管理軟件實現施工各階段，設計、施工、業主、監理各方BIM數據共享，使溝通更順暢、協作更為緊密，管理更為便捷。

在業主提供施工圖設計模型的情況下，對三維仿真模型進行細化、調整和變更，并管理、協調、整合土建、安裝等分包單位的BIM工作;運用施工中深化的三維設計模型，進行施工組織設計及施工方案的編制與細化，從而形成施工進程模型，運用施工過程模型、按施工范圍提交施工各階段BIM成果文件，對專業分包單位的BIM成果進行復核和修整，確保BIM成果與設計、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據信息，在施工過程模型中進行填寫，并對施工變更的部分，相應進行BIM模型和數據的更新，最終形成竣工模型。

（1）建立實施體系：項目BIM團隊由電站工程承包方與分包方共同組成，各專業分包方在總包BIM團隊負責人的統一管理和組織下開展BIM工作。

（2）基于BIM的進度管理：數據分析相比傳統估算方式，會更加準確，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。在組織趕工時利用施工進度模擬進行分析，看趕工增加對成本、進度的影響，分析趕工計劃是否可行。使用4D、5D施工模擬展示項目階段進度情況，分析總進度情況，分析穿插作業的滯后對工作面交接的影響。

（3）基于BIM質量管理：針對比較復雜的建筑構件或難以二維表達的施工部位建立BIM模型，將模型圖片加入到技術交底書面資料中，便于分包方及施工班組的理解。通過BIM軟件，將BIM模型導入iPad等移動終端，讓現場管理人員利用模型進行現場工作的布置和實體的對比，直觀、快速發現現場質量問題，將發現的問題拍攝后直接在移動設備上記錄整改問題，將照片與問題匯總成整改通知單下發，保證問題處理的及時性，從而加強對施工過程的質量控制。

（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施工面的危險源進行判斷，并通過建立防護設施模型內容庫，在危險源附件快速地進行防護設施模型的布置，比較直觀地將安全死角進行提前排查。將防護設施模型的布置對項目管理人員進行模型和仿真模擬交底，確保現場按照布置模型執行。

（5）基于BIM的協調管理：為更好地履行電站工程管理，充分利用BIM優勢，輔助做好業主、監理及各分包方的協調工作，主要包括辦公與生活臨時設施協調、施工平面協調、施工工序與工作面協調，通過BIM的引入有效提高工作和管理效果。

3? ? 工程實例

淄博騰飛生物質熱電有限公司在工程建設中，將BIM理念滲透到施工全過程中，對廠區的整體模型、輸料區模型、主廠房區域的模型、鍋爐和除灰區域的模型、冷水塔區域模型、地下管網的模型等所有區域都進行了全專業的精細建模，從中可以直觀地看到各工序之間的沖突，針對這些問題及時找尋解決方案，從而避免在實際操作中不必要的經濟損失。

4? ? 結語

BIM技術的出現，為電站工程全生命周期信息管理提供了良好的技術支撐和實現條件，應用BIM技術，可大幅度提高電站工程的集成化程度，提高設計、施工乃至整個工程全生命周期的質量和效率，提升決策和管理水平。

[參考文獻]

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

[2]何關培.BIM總論[M].北京：中國建筑工業出版社，2011.