电气工程施工过程中BIM技术应用

电气工程施工过程中 BIM技术应用

宋建中

国电南自 江苏南京 210032

摘要：BIM 技术在电气工程中的应用，大多数是针对施工服务的。但是目前随着科技的进步以及人们生活水平的提高，电力工程施工管理情况就变得日益复杂，需要最新的技术进行支持。BIM技术的不断发展可以为电力工程带来发展方向，该文通过对于这种技术进行解析，并且描述其在电力工程施工中管理的特点，最终可以分析出它的应用价值，从而为相关人员提供借鉴。

关键词：BIM技术；电力工程施工；BIM应用

1 BIM技术概述

BIM技术是建筑信息模型的简称，它最开始是来源于建筑工程设计，通过对于许多数据进行采集，并且利用技术来将其集结，最终建立出基础模型的一种方法。它通过模拟现实来使技术工程可以将实际的信息运用起来，并且完成对于项目的设计，最终应用于建筑工程的很多领域。BIM的核心是通过建立虚拟的建筑工程三维模型，利用数字化技术，为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。该信息库不仅包含描述建筑物构件的几何信息、专业属性及状态信息，还包含了非构件对象（如空间、运动行为）的状态信息。借助这个包含建筑工程信息的三维模型，大大提高了建筑工程的信息集成化程度，从而为建筑工程项目的相关利益方提供了一个工程信息交换和共享的平台。因此BIM技术就通过三维立体的图形，以最直观的方式来展现建筑物，其中就包括建筑物的各项数据。

2 BIM技术于电力工程中施工管理方向的优势

2.1协调性

电力工程建设，包括建筑工程、机电安装工程等，所需要的数据都是相当庞大的，因此对它们处理起来是相当复杂。但是在二维的设计图当中并不能很好的对各项信息进行获取和正确的表示，对分析的精度和专业程度都造成了很多的阻碍。而在应用BIM技术的时候，可以通过三维立体的方式对建筑进行充分的展示，其协调性可以避免在多方进行交流的时候出现碰撞。确保电力工程设施的建设过程当中，各个专业的交流可以更加的有效。这能避免因为图纸的问题，以便科学安排施工进度，避免交叉施工、重复施工的情况。

图1 协调性

2.2可视化

BIM技术应用在电力工程施工的过程中，可以使建筑团队更加直观的看到整个工程的全貌，因此其在电力过程中的应用范围是极其广的。传统的CAD技术制图时只是通过二维来进行显示，这样它们上面的数据和线条等的东西，就对于不同的施工作业有着相当大的延误。很可能因为理解的不同而导致工程的错误，最终使整个工程的进度无法完成，甚至出现返工现象。而在使用BIM技术的时候，利用立体的展示就可以使各个阶段的信息化更加的规范、完善。可视化为各个专业的工程进行提供了极大的便利性，可以使工作人员更好的对施工质量进行管控。比如一些复杂的设备安装，如发电机的转子、定子，电气管路等等。利用BIM技术的可视化优势，能够避免安装措施与返工，给各专业的沟通也带来诸多便利。

图2 可视化图

2.3优化性

电力工程在建设过程中，范围不断扩展、工程量不断增加，这也使得信息量不断增加。该种情况下，仅通过人工对信息的处理，没有办法满足现如今的需求。因此就必须用BIM技术来弥补，而在使用一定的技术设备时，BIM技术的模型就可以对这类工程中的许多建筑信息进行整合。不仅可以将这些信息上传到网络上，而且还可以使信息之间出现相当强大的关联^[1]。这样即便是某些信息发生变化，也可以使其他信息不会受其影响，而进行自动更新。使整个工程当中的人力消耗大大减少，也降低了因手动导致信息更新所出现的一些错误，使工程的效率得到了很大提高，使工程简单化，建设得更加容易。BIM能够实现建筑全生命期内各参与方在同一多维建筑信息模型基础上的数据共享，为电网上下链贯通、一体化管理提供技术保障。

3施工阶段BIM应用方案

3.1施工场地布置

在项目开始前，对基础施工阶段、主体施工阶段、装修施工阶段的场地布置进行虚拟建模，提前对场地布置进行优化。进行施工临建布置、塔式起重机运行空间分析、重型起重机等设备行走路线优化、钢筋等材料临时堆放区布置、现场人员安全分析等，合理安排施工总平面，为总包、分包等参建单位协同创造必要条件，充分考虑绿色施工和降低成本要求，用BIM三维模型体现现场临建的位置与空间变化场地模型。

3.2综合管线优化

1)机电管线综合。依据设计院提供的机电蓝图、土建总包提供模型、业主提供各区净高要求，在满足机电管道、设备便于安装、便于检修，不改变使用功能的情况下，对机电模型进行搭建，并进行优化。由于业主对美观要求高，所有管道不能明露，且大部分室内均不设置吊顶，增大了管线综合调整难度。2)二次结构碰撞。由于本项目管线密集，数量多，与二次结构碰撞较多，为避免管道与二次结构碰撞，提前优化管线分布或调整二次结构位置，避免碰撞。将已排布完成的机电管线综合模型与砌体模型整合，检查机电管道与墙体的碰撞，提前预留单根、成排水管、风管、桥架的洞口位置，并在砌体模型中生成预留洞口，出具纸质版图纸进行报审

^[2]。3)支吊架优化设计。根据综合管线排布情况，布置综合支吊架模型，利用受力分析软件进行三维综合支吊架受力计算，验算其是否符合力学要求，根据受力计算书数据对三维综合支吊架规格进行调整。确定支吊架规格后，依据支吊架布置规范进行布点设计，并导出支吊架预制图纸，指导现场施工。

3.3施工方案对比

利用BIM进行施工方案对比，相较于传统施工方案对比更加清晰、准确。优化4根DN450的空调水管与排烟风管交叉，方案1为风管上翻、空调水管下翻，避开碰撞，此方案虽然节省车间净高空间，但空调水管翻弯过多，管道焊缝增加20多处，增大漏水风险，增加施工难度且增加成本。方案2为水管不翻弯，风管下翻走管道下部，此方案虽然局部净高略有降低，但是减少焊接管焊缝，又方便施工。最终综合考虑选择方案2进行施工。

方案1 方案2

3.4施工环节模拟

在传统的电力工程施工过程中，当施工过程中出现问题时，才会去进行处理。这样企业就无法规避问题，导致施工过程中出现损失。而在应用BIM技术的时候，这个思想就可以得到转变，便成了主动发现问题从而解决，这样就可以避免耗费大量的人力物力[3]。通过这种转变可以使这种技术对于施工各个阶段的材料存储，以及设备等进行初步的模拟。这样就可以直接避免在施工过程当中因为交叉使用而导致的浪费。同时模拟工程当中的重要环节，也可以对各种环节当中的具体数据不断进行分析，从而消除各种安全问题，对于管理方式也起到了优化的作用。

3.5风险的防控

在电力工程施工中，可以通过模拟的方式对其风险进行最小化的处理^[4]。在电力工程当中，BIM技术可以保证工人在做各种高风险工作时能够提前预防，从而立即做出反应。通过方案调整来建立一种较为高效的管理模式，对其信息进行更加精细的管理。这样便于对风险进行防控，使整个施工效率得到了很大提高。通过虚拟施工能将施工计划同实际进度进行对比，通过与施工方和监理方的有效协同，能够最大程度模拟高风险的电力施工过程，从而减少变电站及线路等工程质量问题、安全问题，减少返工和整改。

结语

我国的电力工程建设离不开BIM技术的不断发展与进步。虽然这种技术在我国仍然处于起步阶段，但是它在各个行业中的运用趋势是必然的。它有利于我国的电力工程更好的发展。因此，为了控制工程质量，降低风险，运用BIM技术可以使我国的电力工程更加智能，也更加安全。虽然越来越多的电力企业已经充分认识到了BIM技术的优越性，对BIM技术在工程造价、施工管理等方面的作用给予了认可，然而，就目前而言，电力工程建设中，BIM技术的优势作用并没有得到充分发挥，就需要发挥BIM技术推广人员的作用，让他们加强宣传，让更多的电力工程项目负责人与施工管理人员对BIM技术进行更加全面的了解和掌握，以促进该技术的应用。

参考文献：

[1]申夫刚.试论BIM技术在建筑电气工程中的施工应用[J].门窗,2019(24):115.

[2]张斌.电气工程施工过程中的BIM技术应用[J].工程建设与设计,2019(20):193-194.

[3]于得水.电气工程施工过程中的BIM技术应用[J].城市建设理论研究(电子版),2018(36):4.

[4]李伟刚.电气工程施工过程中的BIM技术应用[J].建材与装饰,2018(07):22.