BIM技术在电站施工中的探索

孙卫华

摘   要：针对电站工程施工参与方众多、管理难度大、现场复杂多变、协调能力要求高、专业工艺多样等特点，将BIM技术应用到电站工程施工管理中将会大幅提高管理效率和管理水平，文章对BIM技术在电站工程施工管理中的进度、质量、安全等应用进行分析探讨。

关键词：电站施工;BIM技术;应用探讨

1    BIM技术电站在施工中的应用优势

建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）是工程项目在设计、分析、建造和运维过程中的数字化表达，通过在空间几何模型基础上叠加时间、数量和成本、建造与管理等信息，实现从3D到4D、5D等的多维表达，以BIM为驱动的项目全生命期高效管理和潜在效益正在不断被认识。BIM技术在电站建设施工中的运用优势主要包括以下3个方面[1]。

（1）可视化。采用可视化的BIM技术可以使工程完工的拟建面貌在施工前就展现出来，表达上直观清楚。模型均按真实尺度建模，可视化的运用在电站工程中的作用是非常大的，例如电厂锅炉专业的施工图纸通常只是各部件或机械设备、钢架的信息在图纸上采用传统的计算机辅助设计（Computer Aided Design，CAD）式绘制表达，但是建成什么样的构造外形需要施工方的参与者自行想象。BIM技术提供了可视化的方式，让施工建设的参与者将以往的平面图形形成三维立体图并展示出来，使得项目在设计、施工、运营过程中的交流沟通都在真实、一致、可视化的状态下进行。

（2）优化性。BIM模型提供了电站建设工程中各工程产品实际建成后的信息模型，包括尺寸、形状等信息，还提供了拟建项目变化以后的实际状态。在工程项目复杂程度较高时，以施工人员本身的技术能力可能无法掌握全部信息，这就需要借助一定的施工技术和设备。BIM技术提供了真实工程的模型图样，可以及时发现缺陷并进行项目优化。

（3）协同性。协同是电站建设工程中的重要部分，施工参与各方，不管是承建方还是设计院或分包方，都需要做好项目协调和相互配合。设计院在设计时，往往由于机、炉、电、化等专业的设计人员之间的沟通、协调不到位，而出现各专业之间的碰撞问题。BIM技术的协调性功能就可以帮助解决这些碰撞问题，即BIM技术可在施工安装前解决各专业之间的碰撞问题。

2    BIM技术在电站施工中的应用研究

建立電站建设工程BIM实施系统，在工程设计阶段开始应用BIM技术，引入BIM相关系统软件，为电站工程施工管理提供相应的支持，从而提升项目管理的精细化水平，实现工程实体与三维模型的同频交付，以便于电站后期的运营维护管理工作开展。

在施工期间借助BIM技术将复杂的系统工程可视化，利用三维数字模型模拟施工进程，使炉机电化等专业协调工作，及时发现问题、调整设计，避免施工错误，以降低差错率。应用BIM相关软件，实施电站建设工程管理，实现土建、安装等专业中设计、施工、监理等各方的协同工作。结合手机APP与相关软件，提高建设效率，强化施工现场质量管理、安全管理。通过BIM得到精准的工程数据，将工程数据进行分解，从而得到部件级、材料级，有效控制施工成本，实现工程建设全过程的造价管理。通过项目数据管理软件实现施工各阶段，设计、施工、业主、监理各方BIM数据共享，使沟通更顺畅、协作更为紧密，管理更为便捷。

在业主提供施工图设计模型的情况下，对三维仿真模型进行细化、调整和变更，并管理、协调、整合土建、安装等分包单位的BIM工作;运用施工中深化的三维设计模型，进行施工组织设计及施工方案的编制与细化，从而形成施工进程模型，运用施工过程模型、按施工范围提交施工各阶段BIM成果文件，对专业分包单位的BIM成果进行复核和修整，确保BIM成果与设计、施工等单位提供的施工图纸文件一致;将施工过程阶段确定的数据信息，在施工过程模型中进行填写，并对施工变更的部分，相应进行BIM模型和数据的更新，最终形成竣工模型。

（1）建立实施体系：项目BIM团队由电站工程承包方与分包方共同组成，各专业分包方在总包BIM团队负责人的统一管理和组织下开展BIM工作。

（2）基于BIM的进度管理：数据分析相比传统估算方式，会更加准确，而且修改起来更快捷。在工作滞后分析上可利用施工模拟查看工作面的分配情况，分析是否有互相干扰的情况。在组织赶工时利用施工进度模拟进行分析，看赶工增加对成本、进度的影响，分析赶工计划是否可行。使用4D、5D施工模拟展示项目阶段进度情况，分析总进度情况，分析穿插作业的滞后对工作面交接的影响。

（3）基于BIM质量管理：针对比较复杂的建筑构件或难以二维表达的施工部位建立BIM模型，将模型图片加入到技术交底书面资料中，便于分包方及施工班组的理解。通过BIM软件，将BIM模型导入iPad等移动终端，让现场管理人员利用模型进行现场工作的布置和实体的对比，直观、快速发现现场质量问题，将发现的问题拍摄后直接在移动设备上记录整改问题，将照片与问题汇总成整改通知单下发，保证问题处理的及时性，从而加强对施工过程的质量控制。

（4）基于BIM的安全管理：通过建立的三维模型让各分包管理人员提前对施工面的危险源进行判断，并通过建立防护设施模型内容库，在危险源附件快速地进行防护设施模型的布置，比较直观地将安全死角进行提前排查。将防护设施模型的布置对项目管理人员进行模型和仿真模拟交底，确保现场按照布置模型执行。

（5）基于BIM的协调管理：为更好地履行电站工程管理，充分利用BIM优势，辅助做好业主、监理及各分包方的协调工作，主要包括办公与生活临时设施协调、施工平面协调、施工工序与工作面协调，通过BIM的引入有效提高工作和管理效果。

3    工程实例

淄博腾飞生物质热电有限公司在工程建设中，将BIM理念渗透到施工全过程中，对厂区的整体模型、输料区模型、主厂房区域的模型、锅炉和除灰区域的模型、冷水塔区域模型、地下管网的模型等所有区域都进行了全专业的精细建模，从中可以直观地看到各工序之间的冲突，针对这些问题及时找寻解决方案，从而避免在实际操作中不必要的经济损失。

4    结语

BIM技术的出现，为电站工程全生命周期信息管理提供了良好的技术支撑和实现条件，应用BIM技术，可大幅度提高电站工程的集成化程度，提高设计、施工乃至整个工程全生命周期的质量和效率，提升决策和管理水平。

[参考文献]

[1]杨威.BIM技术在电力工程中的应用现状及展望[J].电力与能源，2014（4）：530-532.

[2]何关培.BIM总论[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.