淺析BIM技術在核電安裝中的應用

楊澤宇 潘國祥 張愛軍 于天石 劉琪琳

摘? ?要：本文對核電行業(yè)BIM應用現(xiàn)狀進行了分析，總結(jié)了核電企業(yè)BIM應用，從核電站安裝施工方案BIM應用為例，探討了三維模型在施工過程中的具體應用。運用BIM技術實施項目成本精益化管理，對施工項目得以成功在施工過程中進行施工過程模擬、工程量統(tǒng)計對比、施工進度管控，當前施工模擬、安全風險管控等。

關鍵詞：施工安裝單位? BIM技術應用? 精細化管理

中圖分類號：F272? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）12（a）-0016-02

當今世界上大多數(shù)國家地區(qū)的核電站設計過程中大都采用了三維BIM 虛擬設計仿真建造技術，進行基于“3D+時間+成本”的BIM技術理念的核電站設備管線安裝的研究打下了堅實的基礎[1]。核電站的三維設計包括以下幾個專業(yè)物項：設備、管道、電氣、儀表、通風、保溫、支架、土建等模塊化裝配式的實體設計，目前，在國內(nèi)電廠三維可視化設計普遍包括以下具體應用。

1? BIM技術在施工行業(yè)中的具體應用

傳統(tǒng)的安裝圖紙內(nèi)容用點線形式來體現(xiàn)，但是，復雜和繁重的二維設計是很難靠想象來完成安裝施工的，施工企業(yè)對BIM進行深化設計，在滿足用戶使用功能要求的基礎上，更好地結(jié)合施工現(xiàn)場環(huán)境和施工工藝要求的特點，通過模型設計方案優(yōu)化，創(chuàng)造更多的利潤空間，可為企業(yè)帶來直接的利益。

2? 施工模擬——規(guī)避安裝風險、優(yōu)化施工方案

BIM模塊化施工核心理念是“虛擬建造，事前反饋”，如何利用三維BIM軟件對施工方案進行模擬仿真、優(yōu)化分析，進行事前管控，縮減施工成本、降低施工風險是施工企業(yè)面對共同工程難題。

3? 施工進度控制——優(yōu)化施工邏輯、壓縮工期

BIM技術可以將甘特圖和建筑信息模型匹配，從而將三維模型變成4D信息模型，構(gòu)成4D進度控制虛擬系統(tǒng)。實際施工時，工作人員將施工進度信息同步到BIM模型中利用軟件將實際進度與計劃進度進行比較，可以更直觀、明了、形象的模擬施工進度過程，預測施工方案和工藝的可實施性，為多方案的選擇提供支持。從而提高安裝效率，縮短工期，降低成本[2]。

4? 施工成本控制——成本管控、減少浪費

5D成本控制平臺是模型在進度控制的基礎上進行關聯(lián)定額信息形成的，在實際施工過程中，可通過班長日報等軟件反饋每天的成本數(shù)據(jù)來對比核實成本執(zhí)行狀況、資金需求、資源消耗、倉庫儲備情況，可及時發(fā)出材料預警、施工動員，做出有利的成本措施。

5? 施工質(zhì)量控制——安全質(zhì)量、節(jié)約成本

利用數(shù)字模型+云計算，打造安裝施工階段6D-BIM集成型管控系統(tǒng)，結(jié)合改進折余價值分析法，線路碰撞檢測、管路阻力模擬對比，綜合運維費用統(tǒng)計，優(yōu)化管線排布方案。技術人員可以利用碰撞優(yōu)化后的三維管線排布方案，進行技術方案論證，提高核電工程質(zhì)量，同時也便捷與業(yè)主之間溝通。對在建核電工程項目質(zhì)量安全水平、進度計劃、物料使用情況進行綜合監(jiān)控和參數(shù)分析，實現(xiàn)了項目施工過程中的動態(tài)管理和多級項目里程碑管控，也為后續(xù)項目開展提供寶貴的數(shù)據(jù)經(jīng)驗。

6? 施工安全管理——安全風險、智慧識別

數(shù)字模型能夠虛擬地還原出核島施工內(nèi)外部的基本信息，技術支持人員能夠在施工初期依據(jù)模型結(jié)合智慧監(jiān)控引導系統(tǒng)對項目中施工全過程中存在的危險區(qū)域智慧識別，針對不同區(qū)域的危險源等級進行分類，采取報警引導+實體隔離措施防止人員進入危險區(qū)域內(nèi)作業(yè)，同時將進行安全通道標示，引導外來人員和施工人員安全通行，避免因誤入危險區(qū)域而導致安全事故發(fā)生。

7? 智慧工地建設——數(shù)字建造、綠色施工

近年來，各地省市管理單位，正在逐步將視頻監(jiān)控納到工地施工建設要求之中。遠程安全監(jiān)控系統(tǒng)已覆蓋包括安全帽識別、越界檢測、孔洞臨邊作業(yè)提醒、氧氣濃度測量、工衣工服識別、反光衣識別、護目鏡檢測、明火識別、車牌車型識別、人員闖入識別、監(jiān)控室脫崗檢測等十多種垂直場景功能。近期，著手調(diào)研的智慧安全帽可在以下場景應用。

“智慧工地”的建設，依托于施工現(xiàn)場管理平臺。相信BIM+式的智慧工地的持續(xù)推進將會給互聯(lián)網(wǎng)時代的建筑業(yè)帶來一場深遠的變革，也將徹底顛覆傳統(tǒng)的現(xiàn)場作業(yè)模式，成為實現(xiàn)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化軟實力的重要支撐[3]。

8? 結(jié)語

傳統(tǒng)的安裝施工方案往往采用文字描述和施工圖紙相結(jié)合方式，然后將安裝施工的工藝要求和技術措施予以表達，而通過引入BIM技術理念，輔以三維BIM模型，不僅能對建筑的安裝設備進行全方位觀察和對全專業(yè)的構(gòu)件的具體屬性進行導出進行精準算量，還可以把工程進度計劃結(jié)Fuzor2019等模擬軟件中進行安裝工藝過程模擬驗證，直接將具體的安裝工藝要求用動畫的方式呈現(xiàn)，便于技術支持人員直接看出方案是否合理可行，盡可能確保在方案實施前排除缺陷，防范于未然，避免盲目慣性施工，從設計階段確保一次成型，降低因返工造成的材料浪費。

參考文獻

[1] 李鵬.4D可視化理論在核電站管道安裝中的應用研究[J].中國信息化，2018（10）：84-86.

[2] 王順澤.BIM技術在核電施工進度計劃中的應用[J].施工技術，2017，46（6）：50-52，55.

[3] 王景.智慧工地推動精益建造[J].中國建設信息化，2016（22）：14-17.