BIM技術(shù)在電站鍋爐安裝工程中的研究與應用

肖波

摘 要 為推動BIM技術(shù)在電站鍋爐安裝過程中的應用實踐，揭示BIM三維綜合模型在電站鍋爐安裝工程項目中的優(yōu)越性，綜合利用Navisworks和Revit軟件構(gòu)建BIM模型，詳細分析了BIM技術(shù)在專業(yè)協(xié)調(diào)、碰撞問題、圖紙錯漏、進度管理、設備維護等方面的影響。

關(guān)鍵詞 BIM 電站鍋爐 安裝 應用

0前言

在電站鍋爐安裝過程中，由于施工的復雜性、動態(tài)性和多專業(yè)之間的綜合性，經(jīng)常會出現(xiàn)施工工期拖延、安裝質(zhì)量不高和施工進度方案不確定等問題，實踐中僅僅依靠項目管理者的經(jīng)驗進行處理，導致了大量的資源浪費和建設效益低下。BIM技術(shù)理念的誕生，有效整合各參建方有利資源從而大大縮短建設工期，避免各專業(yè)方案間的碰撞和摩擦。因此本文將BIM技術(shù)引入電站鍋爐安裝工程中，以期在最大程度上將施工問題解決在施工規(guī)劃設計的早期階段，促進施工技術(shù)的提升和優(yōu)化。

文章以綜合利用Navisworks和Revit軟件構(gòu)建BIM模型為切入點，對基于BIM技術(shù)的電站鍋爐安裝過程進行全面分析，總結(jié)其對于傳統(tǒng)管理方式的改進和突破，以塑造電站鍋爐安裝工程建設全生命周期管理的新思維。

1 BIM理念

BIM 概念是由美國喬治亞技術(shù)學院Chuck Eastman博士于1975年提出：“建筑信息模型綜合了所有的幾何模型信息、功能要求和構(gòu)件性能，將一個建筑項目整個生命周期內(nèi)的所有信息整合到一個單獨的建筑模型中，而且還包括施工進度、建造過程、維護管理等的過程信息”（如圖1）。

BIM模型是對建筑構(gòu)件數(shù)據(jù)化或智能數(shù)字化的表述，它包含自動化的處理能力和維護信息的關(guān)聯(lián)性和一致性，可為建筑全生命周期提供可重復、可驗證、可維持的明晰的信息環(huán)境；同時，BIM模型能夠保持信息不斷更新，使項目參建人員在項目的不同階段可以清楚全面地了解項目和協(xié)同工作。促進加快設計、施工和管理過程中的決策進度、提高決策質(zhì)量，從而提高項目質(zhì)量，增加收益（如圖2）。

2 BIM技術(shù)在電站鍋爐安裝過程中的應用分析

通過構(gòu)建BIM三維綜合模型分析BIM技術(shù)在電站鍋爐安裝工程中實踐的可行性和優(yōu)越性。

2.1 BIM模型建立

通過Revit軟件建立參數(shù)化的三維模型，利用其功能完成對項目指定信息提取的功能編輯，并將多專業(yè)的模型協(xié)同設計導入同一個模型中，然后使用Navisworks和Revit對整合模型進行分析，并導出錯漏碰缺分析結(jié)果，最后將優(yōu)化后的模型與施工進度計劃關(guān)聯(lián)，從而實現(xiàn)4D施工進度模擬（如圖3）。

在工程項目的初始階段，建立與之匹配的BIM模型，在掌握工程項目實際建設過程中的相關(guān)情況的基礎上對BIM模型進行維護和更新，本質(zhì)上是通過對BIM的應用將工程項目團隊提供的各種信息進行整合，消除以往工程項目信息相互孤立的現(xiàn)象，并且在信息和模型之間建立起聯(lián)系，以備工程項目各利益相關(guān)方在工程項目各個階段隨時共享。

2.2基于BIM技術(shù)的碰撞檢查分析

碰撞檢查是指在施工開始前對鍋爐安裝圖紙進行檢查，對整個建筑圖紙中不同部位之間發(fā)生的沖突進行審核。碰撞在電站設計中很常見，尤其是在不同專業(yè)之間，因?qū)I(yè)和溝通的原因經(jīng)常出現(xiàn)各專業(yè)之間的碰撞，如設備管線碰撞、機電和結(jié)構(gòu)之間的碰撞、機電與建筑之間的碰撞。BIM三維整合模型能自動將電站鍋爐安裝過程中的碰撞位置檢測出來，優(yōu)化設計，減少施工中不必要的的損失和浪費（如圖4）。

2.3基于BIM技術(shù)的圖紙錯漏分析

審查圖紙的目的在于熟悉設計圖紙、領(lǐng)會設計意圖、掌握工程特點及難點，找出需要解決的技術(shù)難題并擬定解決方案，從而將因設計缺陷而存在的問題消滅在施工之前，傳統(tǒng)2D施工圖紙會審工作中，普遍存在發(fā)現(xiàn)不了圖紙中的錯誤以及在查找到錯誤后各專業(yè)間溝通困難等問題。通過可視化平臺，電站鍋爐BIM三維模型可取代CAD 紙中的線條、文字說明等表達方式，完成了圖紙錯漏審查。

2.4基于BIM技術(shù)的施工進度管理分析

施工進度管理具體的內(nèi)容包括定義施工任務、對任務排序、估算合理的工期、編制施工進度計劃、監(jiān)控施工進度等內(nèi)容。當前的項目工程管理仍然比較落后，通常用橫道圖和網(wǎng)絡圖來表示施工進度計劃，無法清晰的表達施工進度，難以描述施工中發(fā)生的動態(tài)變化，更不能動態(tài)的優(yōu)化資源和場地的分配。利用BIM 4D施工模擬技術(shù)對施工進度、資源統(tǒng)一管理，有利于縮短工期和降低成本（如圖5）。

3 BIM技術(shù)在電站鍋爐安裝過程中的優(yōu)勢

3.1提高生產(chǎn)效率

BIM技術(shù)可加強各參建單位之間的協(xié)作與信息交流的有效性，通過BIM模型進行深化設計，減少了復工與返工的次數(shù)，利用BIM模型模擬施工計劃與現(xiàn)場的實際情況相結(jié)合，總結(jié)各階段各專業(yè)的施工區(qū)域、人流路線、材料堆放位置、設備吊裝的路徑及避讓區(qū)域，杜絕安全隱患。

3.2管理模式創(chuàng)新的手段

將BIM技術(shù)在應用于電站鍋爐安裝工程，對電站鍋爐安裝工程項目實施基于BIM技術(shù)的總包管理模式是電站項目管理的特色和創(chuàng)新，可促進項目在質(zhì)量、進度和整體形象等方面的先進性。

3.3設備管理與維護

利用BIM模型作為設備管理與維護的數(shù)據(jù)庫，在施工階段做出的修改將全部同步更新到BIM參數(shù)模型中形成最終的BIM竣工模型，并為系統(tǒng)的維護提供依據(jù)，可以提高電站鍋爐安裝工程運營過程中的收益與成本管理水平。

4結(jié)論

隨著社會的進步，電站工程建設己開始向低能耗、低污染、可持續(xù)發(fā)展的方向發(fā)展，且伴隨著國內(nèi)外同行業(yè)日益激烈的競爭與挑戰(zhàn)，應用信息化技術(shù)革新電站工程建設是現(xiàn)階段的發(fā)展方向。BIM技術(shù)在電站鍋爐安裝工程中的應用，將在很大程度上提高電站工程項目的集成化和信息化管理水平，在控制成本、縮短工期、提高質(zhì)量的同時，還將為電站鍋爐安裝工程項目提供更安全、更科學、更合理化的管理手段；其作為項目管理的先進工具和手段，更是實施項目管理的方法和思維模式，必然對電站鍋爐安裝工程建設的發(fā)展起到良好的推動作用。

參考文獻

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