山东电力建设第三工程有限公司 山东青岛 266000
摘要：变电站在电力系统中承担着重要任务，与普通民用建筑不同，其建设项目的施工属于特殊工业建筑，场地平整工作量大，挖填量严重不平衡，地上设备及附属建筑较多，对施工工艺质量要求也高。变电站虽然房屋结构简单，但是设备种类繁多，线路布置复杂，场地施工难度大。因此，在变电站施工中推广BIM技术显得非常必要。
关键词：BIM；施工管理；研究；应用
引言
传统的变电站施工管理以项目部为单位，进行施工组织设计、安全管理，质量管理、技术管理和造价控制的过程管理，每个部分都有相应的人员承担业务，各部分之间的业务和信息传递，相互交互，有时甚至出现责任划分不到位情况，导致出现很多问题。比如设计阶段电气与土建分别出图的特点，导致预留孔洞与实际电气安装位置不符和空间不足等情况；在实际施工中如果存在一个环节停滞，就会造成多环节停滞现象，尤其是进度控制、质量控制和造价控制三个环节，技术组虽然提供可行性施工方案，但受施工图纸不够直观影响，施工方案表达不细致，在施工过程中难免出现进场工序和返工问题，从而造成成本浪费，工期拖长，质量无法保证等情况。
1 BIM技术在变电站施工组织设计中主要内容
1.1质量管理组织设计
通过BIM技术的应用，变电站通过施工模型实现了可视化表达，众多工程细节直观的呈现给了施工组织设计人员，通过软件内部的放大、旋转功能从三维视角尽心检视。这种3D模型的表现方式摆脱了以往2D工程图对于变电站项目信息传递不充分的缺陷，能够帮助施工组织设计人员更好地理解工程图纸。在同等工程条件下，全面控制人为因素形成的施工组织设计偏差。
1.2进度管理组织设计
进度是施工组织设计的重要指标，工程管理活动正是沿着工程进度这一时间轴展开的。通过BIM技术的应用能够在变电站工程项管理中全面提升进度控制效果，从关键工期节点与整体工期两个层面对变电站施工进度进行管控。影响变电站工程进度的直接因素是相应时间内，实际施工工程量的完成情况。对于工程量的统计，在传统模式下通过管理人员经验预估与人工统计的形式完成，工作效率较低并且存在一定的误差可能。引入BIM技术后，施工组织设计人员能够结合变电站BIM模型对工程量进行充分的细化，借助软件内部的计量统计功能进行自动化工程量核算，根据工程量计算结果指导工期进度安排。同时，应用BIM技术能够在引入时间参数后构建4D工程模型，帮助施工组织设计人员对各阶段工程建设调用的人员、物资以及设备等要素进行统计，保证相应施工工期内工程建设能够获得足够的工程资源支持。再出现工期进度滞后的情况下，进度管理人员同样能够根据BIM模型及时发现迟滞环节，通过研究分析采取措施解决。
1.3费用管理组织设计
成本费用管理同样是变电站工程设计的关键要素。运用BIM技术的工程量计算与统计功能，成本造价管理人员能够在软件平台对变电站工程整体体量进行计算，计算结果精确到具体构件截面积的程度，从而获得更为准确的工程材料需求量，结合人力与设备要素形成精确合力的工程量清单。
2 BIM技术在变电站施工组织设计应用分析
2.1管理组织团队建设
变电站施工组织设计中应用BIM技术需要构件与之相匹配的管理组织团队，围绕变电站工程BIM系统的应用设置部门，安排工作人员。常见的BIM管理组织团队应包建模部门、模型分析部门、成本部门、协作部门等，这些部门各司其职共同完成变电站工程BIM施工组织设计的各项内容。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.2建模计划和目标
BIM模型构建是整个施工组织设计的核心环节，同时也是制定变电站施工管理目标的重要步骤。相应的建模计划与目标通常贯穿于变电站施工建设的整个过程，模型构建与应用是一个全周期过程。在施工准备阶段，BIM主要用来进行施工可行性分析；在设计阶段，BIM主要承担3D建模设计、工程分析、规范验证等任务；在施工阶段，BIM主要起到与设计阶段三维协调的作用，包括进行2D出图、协调各工程专业，减少碰撞、场地使用规划、三维控制和计划等；在项目建设完成后，BIM则主要用于制定维护计划、进行建筑系统分析、资产管理、空间管理/跟踪、灾害计划等。
2.3模型分析与应用
模型分析是建立BIM模型之后最核心的任务,BIM模型是一个集成的、含有丰富建筑信息的构建模型，大量的应用分析可以以建模阶段的模型设定参数为基础直接建立BIM模型，无需再做额外的工作,常用的BIM模型分析有可视化分析、材料算量分析、碰撞检查、进度分析等。可视化分析负责展现工程的三维实体，这是其他分析类型的基础，由于整个过程都是可视化的，所以可视化的结果不仅可以用来进行效果图的展示，项目设计、建造、运营过程中的沟通、决策都能够在可视化的状态下进行；材料算量分析是利用模型属性数据自动完成三维工程量的统计；碰撞检查用于检查一个或多个模型设计中存在的碰撞冲突，解决各专业工作之间的不协调问题，减少变更单数量；进度分析是利用BIM模型，结合时间参数以及所绘制的甘特图进行施工进度分析，根据分析结果修改或调整施工进度表。
2.4施工模拟
BIM具有模拟性和优化性特点以及强大的数据记录和处理能力，BIM应用使传祺工程施工更加合理、科学、经济、高效。传祺工程把传统甘特图转换为4D建造模拟过程。管理者在BIM施工模拟平台，基于传祺站模型，在可视化环境下，进行人、机、4D施工模拟。管理者对重要工序、复杂工艺、施工危险点进行分部施工模拟，预测施工中可能出现的问题，突出施工作业难点和危险点，优化施工方案。利用优化后的施工模拟动画进行施工交底和施工协调，使施工作业人员能直观、清晰的理解施工工序、工艺及危险点，避免错误理解造成工序或施工安排不当，从而提高施工质量和施工安全性。
2.5项目管理优化
1）造价管理。在模型构建和会审过程中，进行碰撞检查、5D模拟，解决不合理之处，降低设计错误数量，极大地减少了工程变更和可能发生的纠纷；造价计算者基于传祺站模型创建BIM数据库，导出材料、工程量表，快速精确计算工程造价，有效避免余量过大或漏项，为造价管理提供准确的参考依据和造价控制目标；通过工程5D模拟，实现动态成本分析，有效指导实际施工过程成本控制。
2）进度管理。管理者通过4D施工模拟制定合理科学的施工进度计划，施工过程中把传祺站进度模型和实际施工进度进行对比，直观准确的判断施工进度是否偏离计划，有效指导和控制施工进度。质量安全管理。施工过程中，管理者通过移动端进行现场质量安全数据采集，将数据实时传送至BIM平台。BIM平台对相关责任人进行提醒和预警。管理者从BIM平台上实时掌握质量安全问题具体情况、相关责任人、处理进度和结果，大大提高质量安全管理效率。
结束语
通过BIM技术的成功引入，使设计图纸由2D变为3D，利用模拟预安装功能提前发现施工中的设计缺陷，并提前整改，提出优化方案，使后期施工一步到位，具有“实际、实用、实效”的特点，有效促进了施工项目部的创新能力和管理能力提升。不仅缩短了工期、降低了成本，而且还提升了施工质量和工艺，为工程创优提供了条件，该工程荣获“泰山杯”优质工程奖。
参考文献
[1]张颖.基于BIM技术的变电站成本控制及实现方法探讨[J].工业设计.2017(01)
[2]乔晓光.变电站施工中的施工重点及改进策略[J].通讯世界.2017(19)
[3]王辉.探索新时期电力变电站施工的综合技术运用策略[J].科技创新与应用.2017(31)
论文作者:吴峰,李荣,王起明
论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期
论文发表时间:2019/1/3
标签：变电站论文; 模型论文; 工程论文; 进度论文; 施工组织设计论文; 技术论文; 工期论文; 《基层建设》2018年第33期论文;