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摘要：近年來，bim作為工程建設領域的一項新概念，正在全國各地積極推廣使用，很多大企業建立了自己的BIM團隊，從工程咨詢、設計、施工、管理，以及運營的各階段，都發揮著重要的作用，并改變著工程項目的建設和管理方式。

關鍵詞：BIM；項目管理；電力工程

隨著國家“一帶一路”和工業4.0，以創新驅動的行動計劃與經濟全球化進一步加快，信息化、數字化發展水平已成為提高企業綜合素質和核心競爭力的重要砝碼。在“互聯網+”盛行的當下，傳統行業正受到移動互聯的影響，有的說是沖擊，也有的說也是機遇，角度不同、觀點不同，反應不同罷了。在互聯網大勢的推動下，能吸引更廣泛的用戶，才能得到更大的市場。我國正在推行的“以信息化帶動工業化”戰略，企業也越來越意識到信息技術對于轉型升級和管理運作模式的重要性。傳統的工程建設領域近些年也在尋求新的發展，特別是電力企業，在借鑒了建筑領域的BIM經驗后，也在探索適合自身特點的發展道路。雖然在建筑業應用已久，但BIM在電力工程項目上仍是個新概念，從電力工程建設的過程控制，到造價管理、進度管理、質量管理等三大目標的實現，均有其獨樹一幟的特點，是一個建設項目物理和功能特性的數字表達，是一個共享的知識資源，是一個分享有關實施過程的信息描述。

1BIM概述

1.1BIM的概念

BIM，譯為：建筑信息模型（BuildingInformationModeling）或建筑信息管理（BuildingInformationManagement）是以建筑工程項目的各項相關數據作為基礎，建立起的三維建筑模型，并通過數字模型仿真模擬建筑物所具有的真實信息。很多文章中曾提及過BIM技術，其實BIM并不是一種技術或軟件，究其源頭是一種概念，基于建筑產品模型的概念，類似于制造業的產品數據模型，即以數字形式表現建設過程和實施管理，同時也是以數字形式進行建設過程以及實施管理的信息交流和相互操作。

1.2BIM的特點

BIM具有信息完備性、信息關聯性、信息一致性等特性，和可視化、協調性、模擬性、優化性和可出圖性等特點。（1）可視化：可視化即“所見所得”。BIM提供了可視化手段，通過軟件幫助人們將以往圖紙上單調的，線條式的表述，轉化成為三維立體的實物圖形展現出來。尤其是近年來的建筑物形式各異，復雜造型不斷推陳出新，原先那種單憑建設者的理解和經驗來建造的模式已越來越不能適應新要求。在BIM建筑信息模型中，考慮到了構件間的互動性和反饋性，通過整體可視化過程，不僅可以生成總體的效果圖及報表，還可以對項目設計、施工、運營各階段中存在的問題清晰辨識，做到一目了然。（2）協調性：在項目設計階段，設計單位通常按照建結水暖電等專業設置部門，同一項目組成員分屬不同部門，且設計過程中并溝通較少，各專業設計經常會出現相互碰撞的現象，如給排水專業中的管道在進行布置、施工的過程中，可能發生布置管線時與同一位置暖通等其他類型的管線沖突，這就是施工中常遇到的碰撞問題。一般發生此類情況時，只能靠工程協調部門來解決，既耽誤工期，還牽扯變更，影響成本。利用BIM的協調性服務就可以輔助規避這種問題，在建筑物設計階段對各專業的碰撞問題進行模擬，生成協調方案，避免問題出現后再去解決的被動局面。（3）模擬性：BIM的模擬性除了能夠生成建筑物模型之外，還可以模擬出真實世界里不可操作的事物。例如節能模擬、日照模擬、進/通風量模擬、緊急疏散模擬、熱能傳導模擬等均可在設計階段進行；4D模擬（三維模型加時間）在施工階段，可以根據施工組織計劃來模擬實際施工，從而確定施工方案的合理性；5D模擬（基于4D模型的造價控制）同樣可以在施工階段進行模擬，幫助建設方控制成本；在建筑的后期運營階段，可以利用BIM模擬日常緊急情況的處理方式，如火災發生時人員的疏散模擬、地震發生時的人員逃生模擬，以及其他緊急狀態下的應急處置模擬等。（4）優化性：整個項目建設都是一個不斷優化的過程，從設計、施工和運營的全過程都需要優化。目前，動輒400米以上的高層建筑隨處可見，內部結構、設施紛繁復雜，其復雜程度使得參建人員無法掌握所有信息，必須借助一定的技術手段。BIM模型及其優化工具提供了項目方案的優化和特殊項目的設計優化，通過優化可使工期和造價得到改進。（5）可出圖性：結合軟件，BIM可以對建筑物進行可視化展示、協調、模擬、優化，在完成碰撞檢查和設計修改，消除了相應錯誤后，可輸出相關文檔，如綜合結構留洞圖（預埋套管圖）、綜合管線圖、碰撞檢查糾錯報告和建議改進方案以及一些構件加工的圖紙等。

2國內企業對BIM的需求

在國際上，“BIM之父”——喬治亞理工大學的CharlesEastman教授，早在1975年就創建了BIM理念，并開始了為便于實現建筑工程的可視化和量化分析，提高工程建設效率為目標的理論研究和實踐探索。但由于當時計算機處理能力和新概念影響力等原因，在我國企業應用較少。雖然很多國內企業對此普遍抱有熱情，也想盡快完成本地實用化，但由于技術標準和人才等原因，直到2000年以后才有所突破。BIM之所以受到各大企業的追捧，是因為看到了其在工程造價、設計、施工和運營管理等方面的巨大價值。尤其是在設計和施工上，據美國2009年出版的《商業房地產革命》著作中列舉了這樣一組數據：現有模式的生產建筑成本差不多是應該花費的兩倍；72%的項目超預算；70%的項目超工期；75%不能按時完成的項目，至少超出初始合同價格的50%。做過工程項目的人都知道：“錯漏碰缺”（設計上的錯誤、遺漏、碰撞，缺陷等）聽起來很專業，改起來卻很花錢；“設計變更”變一次花一次錢。實際施工中，該預留洞口的地方沒有留，管線施工中的避讓時有發生，經?？吹接行﹦偨ê玫牡胤讲鹆擞种貋?。業主為此投入了巨大的開銷、時間和精力，既不利于成本控制，也不利于把控工期。為此，國際上知名主打BIM理念的軟件公司，與高校合作建立實驗室，并從設計之初就參與國內項目的建設。隨著南京青奧會議中心，上海中心大廈、上海迪士尼和“中國尊”等項目的相繼投運，可以想見會有越來越多的公司將BIM納入項目管理的范疇。

3電力企業的BIM探索

電力行業由于自身行業特點，計劃性強，而且對安全的要求相對較高，對新技術的應用必須先有一個穩定和成熟的過程。此前鮮有以BIM為核心來整體實施的電力建設項目，只是在電力工程造價，建/構筑物建模、分析等層面有所涉及。此外，出于對電力生產安全和變電站等建筑物結構特點的考慮，BIM理念和實施方法并未完全在電力建設方面發揮出重要作用。隨著近幾年一批BIM概念下的應用軟件問世，完善了如結構分析、碰撞檢查、工程量統計、施工模擬、可視化交底和運營管理等，涉及項目管理的全過程。由于技術上的成熟度和在建筑行業的廣泛應用，一些電力企業于是也開始著手探索電力工程建設領域的BIM應用，謀求企業增效。將設計人員從繁重的繪圖、出圖工作中解放出來，降低不同專業間的碰撞問題，降低設計變更率；幫助施工單位快速領會設計意圖，把更多精力投入到現場預控和重要節點、關鍵部位的把握上；監理單位可借助產品模型，對項目過程實施管控；建設單位與運行單位則可從項目策劃、設計、施工到運行管理的各階段做到準確把控。

4BIM與電力工程

4.1過程應用

與建筑業相比，電力工程具有施工現場由于生產環節多、地域分布廣，現場環境各異以及工程個體間聯系性強等特點，對項目的整體協調性有一定的要求。眾所周知，BIM是一個由二維模型到三維模型的轉變過程，也是傳統施工中從被動“遇到問題，解決問題”到主動“發現問題，解決問題”的一個轉變過程。諸多方面都可以和BIM結合起來，以變電站的建設為例，預埋件的安裝是變電站土建施工的重點和難點，在設計時要嚴格把關且根據預埋件的大小和實際情況在圖紙驗收前做出合理、科學的設計。變電站的土建施工原則是先地下后地上，預埋件的安裝是地上工程和設備的基礎，其安裝質量直接影響到工程美觀和設備投產后的使用性能。各種預埋件和預埋管道的施工工藝都是比較復雜的，因此施工單位要對圖紙要有深刻的理解，要精確的測量預埋件的中心線、高程和定位軸等數據，并且精準定位，通過BIM軟件可視化并協調這些施工；比如構支架基礎施工中對于復雜的鋼筋節點，在模型建立后進行觀察，找到鋼筋的碰撞點，對鋼筋的布置進行優化，也可以模擬模板支撐體系的受力狀況，以確保該體系的施工安全，體現了BIM的模擬性和優化性。綜上所述，應用BIM模型，可以為復雜的電力工程項目帶來傳統作業方式下無法比擬的便利。

4.2應用前景

作為中國第一座，也是當今世界上最先進的全地下筒形變電站——500kV靜安（世博）地下變電站，該項目采用國內最深的逆作法施工，過程中面臨著大件設備運輸吊裝風險大、高落差注絕緣油難度大、地下管線敷設復雜、交叉作業頻繁、施工環境惡劣、工期緊，質量要求高等難題。但通過結合BIM輔助項目建設多維集成管理的解決方案后，不僅實現了高效的項目合作與溝通，順利完成工程計劃與建造，還很好的進行了風險預測與過程控制。可以說，BIM為設計方解決了“設計內容是如何建造”的問題；為施工方解決了“施工是否組織合理”的問題；為建設方解決了“如何去管理和控制”的問題，為今后電力工程的項目建設提供了良好的借鑒經驗。

5結束語

目前，BIM理念及其實施方法在電力工程建設領域愈發受到重視，火電、風電、水電各有涉及，在土建、變電、輸電等施工現場作用明顯，從項目的可視化、模擬性，過程的協調性，以及貫穿始終的優化性上，都是以往所無法比擬的。相信通過以BIM、大數據、云計算、物聯網、智能移動等為代表的先進技術和概念的綜合應用，必將在電力工程項目上得到更為廣泛的應用。

參考文獻：

[1]王雪青,張康照,謝銀,等.BIM模型的創建和來源選擇.建筑經濟.2011,(9).

[2]劉睿,胡驍強,馬健,等.電力建設工程BIM建模[M].北京:中國電力出版社,2015.

[3]劉占省.BIM技術與施工項目管理.北京:中國電力出版社,2015.

[4]劉玉濤.建筑施工企業BIM經典案例分析.杭州:浙江工商大學出版社,2016.

作者:龐劍 單位:天津送變電工程公司