摘 要：BIM是目前世界上建筑業(yè)最先進的綜合設計、施工、管理技術。為促進電網(wǎng)工程建設質量及其穩(wěn)定性的提高，文章提出了BIM的概念，論述了110kV傳祺變電站工程的BIM應用，并進行經(jīng)濟效益分析。最后對持續(xù)提升BIM應用進行了展望。

關鍵詞：BIM；變電站工程；應用

1 概述

BIM（Building Information Modeling）即建筑信息模型。BIM是應用于工程策劃、設計、建造、管理、運維的數(shù)字化方法，在歐美、日韓、新加坡等發(fā)達國家早已得到廣泛重視和普及，然而在我國起步較晚。自2013年，國內建筑業(yè)對BIM的關注熱度迅速飆升，企業(yè)希望應用先進數(shù)字信息技術，提高企業(yè)素質和加強企業(yè)設計、施工、管理水平。BIM應用已成為國內建筑業(yè)發(fā)展趨勢。

文章分析探討了BIM在110kV傳祺變電站工程（以下簡稱傳祺工程）中的應用，總結了工程實踐經(jīng)驗和取得的成效，最后對持續(xù)提升BIM應用進行了展望。

2 協(xié)同工作

傳祺工程通過BIM整合項目全方位信息，在項目策劃、設計、建造、管理的全生命周期中進行信息共享和傳遞，使工程參與者對建筑信息作出正確理解和高效應對，實現(xiàn)工程各參建方協(xié)同工作，提高工作效率、節(jié)約成本和縮短工期。

3 設計優(yōu)化

BIM為傳祺工程設計者提供協(xié)同設計平臺和可視化設計環(huán)境，相對傳統(tǒng)設計方法有著明顯優(yōu)勢和意義。

3.1 協(xié)同設計

BIM為設計者提供協(xié)同設計平臺，實現(xiàn)工程所有專業(yè)數(shù)據(jù)共享和傳遞。設計者在協(xié)同平臺進行協(xié)同設計，對建筑信息作出正確理解，在設計過程中進行直觀高效專業(yè)溝通，實現(xiàn)專業(yè)間有效協(xié)調和避讓，高效解決專業(yè)間碰撞和不合理設計，從而優(yōu)化設計，提高設計效率和質量。

3.2 三維建模

BIM具有強大的信息表達能力和可視化功能，設計者通過BIM對傳祺站所有專業(yè)進行3D建模，使建筑空間信息表達直觀、清晰，實現(xiàn)可視化設計，充分體現(xiàn)變電站真實面貌。

3D建模是對建筑模擬建造，所有專業(yè)所有元素均按1：1構建，設計者在建模過程中對設計圖進行校核和深化，對各專業(yè)設備和管線進行三維綜合布置，對電纜層中錯中復雜的電纜、線槽、橋架、管道、箱體進行綜合布置深化優(yōu)化，保證合理精準的管線布置定位。

通過3D模型，設計者對所有暗裝箱體和管線進行精準三維定位，指導施工預留孔洞，避免后期對墻體返工開鑿，有效節(jié)省施工作業(yè)和縮短施工周期。

3.3 碰撞檢查

BIM軟件具有強大的碰撞檢查功能。傳祺站模型建成后，設計者對所有專業(yè)進行全面碰撞檢查，共發(fā)現(xiàn)26個問題，其中生成建筑問題報告11個，結構問題報告2個，機電問題報告13個。根據(jù)詳細問題報告，設計者快速精確定位碰撞位置，直觀高效解決專業(yè)內和專業(yè)間的碰撞問題，優(yōu)化設計方案，有效減少設計變更和施工返工。

3.4 創(chuàng)建電氣設備模型

設計者根據(jù)電氣設備廠家資料，利用BIM軟件創(chuàng)建設備模型，錄入詳細設備信息以及相關規(guī)程規(guī)范，在土建模型中放置電氣設備時，實現(xiàn)電氣間距校驗，有效提高設計效率和質量。

傳祺工程共創(chuàng)建29個設備元器件模型（包括主變壓器、110kV GIS、電容器、站用變壓器、二次保護屏、安健環(huán)標志等），這些模型錄入了詳細設備信息（如設備廠家、設備電氣參數(shù)、安裝單位、運維單位、投運時間、設備維護周期等），為設備信息共享，設備管理維護提供入口。

4 施工模擬

BIM具有模擬性和優(yōu)化性特點以及強大的數(shù)據(jù)記錄和處理能力， BIM應用使傳祺工程施工更加合理、科學、經(jīng)濟、高效。

傳祺工程把傳統(tǒng)甘特圖轉換為4D建造模擬過程。管理者在BIM施工模擬平臺，基于傳祺站模型，在可視化環(huán)境下，進行人、機、料等場地布置，制定施工組織設計、施工方案和施工進度計劃，進行4D施工模擬。管理者在施工模擬過程中，直觀地發(fā)現(xiàn)不合理地方，及時對施工組織設計、施工方案和施工進度計劃進行修正優(yōu)化，使其更加合理、高效，使設備材料存放供應、人機配置、施工場地設計等各項工作更經(jīng)濟、有效，使建造順序清晰、工程量明確、各專業(yè)間施工協(xié)調清晰明了，從而進行有效施工指導、施工管理和進度管理。

管理者對重要工序、復雜工藝、施工危險點進行分部施工模擬，預測施工中可能出現(xiàn)的問題，突出施工作業(yè)難點和危險點，優(yōu)化施工方案。利用優(yōu)化后的施工模擬動畫進行施工交底和施工協(xié)調，使施工作業(yè)人員能直觀、清晰的理解施工工序、工藝及危險點，避免錯誤理解造成工序或施工安排不當，從而提高施工質量和施工安全性。

5 項目管理優(yōu)化

造價管理。在模型構建和會審過程中，進行碰撞檢查、5D模擬，解決不合理之處，降低設計錯誤數(shù)量，極大地減少了工程變更和可能發(fā)生的糾紛；造價計算者基于傳祺站模型創(chuàng)建BIM數(shù)據(jù)庫，導出材料、工程量表，快速精確計算工程造價，有效避免余量過大或漏項，為造價管理提供準確的參考依據(jù)和造價控制目標；通過工程5D模擬，實現(xiàn)動態(tài)成本分析，有效指導實際施工過程成本控制。

進度管理。管理者通過4D施工模擬制定合理科學的施工進度計劃，施工過程中把傳祺站進度模型和實際施工進度進行對比，直觀準確的判斷施工進度是否偏離計劃，有效指導和控制施工進度。

質量安全管理。施工過程中，管理者通過移動端進行現(xiàn)場質量安全數(shù)據(jù)采集，將數(shù)據(jù)實時傳送至BIM平臺。BIM平臺對相關責任人進行提醒和預警。管理者從BIM平臺上實時掌握質量安全問題具體情況、相關責任人、處理進度和結果，大大提高質量安全管理效率。

6 實現(xiàn)真正的電子化移交

原來的電子化移交只是簡單的把紙質文件轉變?yōu)殡娮游募?。傳祺站BIM竣工模型及其數(shù)據(jù)庫，存儲著建筑和設備所有信息以及建造和安裝過程信息，實現(xiàn)了真正的電子化移交。

7 經(jīng)濟效益

110kV傳祺變電站施工、驗收過程中，未發(fā)生由于距離不足、各專業(yè)設計文件矛盾、現(xiàn)場碰撞等原因引起的設計變更。

而廣州地區(qū)近兩年建設的其他若干類似項目上述情況的設計變更平均達到4.2項，由此產(chǎn)生設計變更金額每個項目平均約13.5萬元。可見，傳祺工程應用BIM的成效相當顯著。

8 結論和展望

BIM是建筑業(yè)的革命性技術，在項目精細化管理、工程全生命周期管理中能夠發(fā)揮巨大作用。但是BIM應用前期投入較大，目前工程定額尚沒有這方面內容，給項目管理造成一定壓力。但是我們相信隨著BIM進一步推廣和相關規(guī)范的完善，其在工程中的價值將會越來越顯著，必然促進BIM健康有序發(fā)展，進而實現(xiàn)電力行業(yè)巨大變革。相信通過對變電站工程的摸索與實踐，在可視化溝通、方案優(yōu)化、圖紙審核、技術交底、施工模擬、質量管理、數(shù)據(jù)庫搭建等方面的應用，BIM在工程建設的未來將發(fā)揮極大作用，可以明顯提高社會效益和經(jīng)濟效益。

參考文獻

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