输变电工程建设BIM 技术应用推广

0引言输变电工程建设是国家电力网络的重要组成部分，其工程质量直接关系到电力供应的稳定性和安全性。传统的工程建设方法在面对复杂、精细的输变电工程时，往往存在效率低下、易出错等问题[1]。为了解决这些问题，BIM技术应运而生，为输变电工程建设带来了革命性的变革。BIM技术通过构建三维模型，实现工程建设信息的数字化、可视化、协同化和智能化，为输变电工程建设提供了更高效、更精确、更可靠的技术支持[2]。1输变电工程建设概述随着经济的快速发展和人民生活水平的提高，电力需求量不断增加，输变电工程建设的重要性日益凸显。首先，输变电工程是电力系统的重要组成部分，输变电工程是电力系统中非常重要的组成部分，主要涉及输电线路和变电站的建设[3]。其目标是通过构建高效的电力传输网络，将电能从发电厂输送到用户端，确保电力供应的稳定性和安全性。简单来说，就是负责将电能从发电厂输送到用户，确保电力供应的稳定和可靠。其次，输变电工程建设对于提高电力系统的供电质量和效率具有重要作用，能够满足不同用户的用电需求[4]。输变电工程建设对于推动电力行业的发展和进步业具有重要意义，能够提高电力系统的运行效率和安全性。输变电工程涉及的设备包括输电线路、变压器、断路器、隔离开关、避雷器等。其中，输电线路是输电工程的核心组成部分，负责将电能输送到用户端；变压器则是实现电压变换和电能传输的关键设备。2BIM技术优势2.1参数化BIM技术使用参数化的建模方式，通过为建筑物、设备和管道等元素分配参数，实现信息的数字化表示。这种参数化建模方式使得模型数据具有更高的可重复性和可编辑性，方便进行数据管理和更新。在工程建设过程中的数据管理和分析工作中，参数化建模能够确保模型的精确性。通过定义和调整参数，可以精确地控制模型的形状、尺寸和属性。这使得BIM模型能够准确地反映实际工程建设的细节，为后续的工程设计和施工提供准确的数据支持。设计师也可以通过修改参数来快速调整模型的形状和尺寸，而无须从头开始重新建模。这大大缩短了设计周期，提高了设计效率。2.2形象化BIM技术通过三维模型将输变电工程建设项目呈现得更加形象、直观。这种形象化的展示方式有助于项目团队更好地理解施工过程和设计意图，提高施工效率和质量。通过BIM技术，可以将输变电工程的设计方案和施工过程进行形象化的展示。这有助于项目团队更好地理解工程建设的整体流程和细节，提前发现和解决潜在的问题[4]。并且在运维阶段，BIM模型可以为运维人员提供直观的设备信息和操作指南。这有助于提高运维的精细化和智能化水平，降低运维成本。2.3模拟性BIM技术可以进行施工过程的模拟，通过虚拟施工，提前预见和解决施工中可能出现的问题。这有助于项目团队优化施工方案，提高施工效率和质量。同时，BIM模型还可以模拟建筑物和设备的性能和运行情况，为项目的可持续性和绿色建筑提供有力支持。BIM技术可以模拟实际的施工过程，帮助项目团队在施工前预测和评估潜在的问题和风险。通过模拟，可以优化施工方案，减少施工过程中的错误和延误，提高施工效率和质量[5]。利用BIM模型，也可以快速、准确地计算工程量。这有助于项目团队在预算和资源分配方面做出更准确的决策，减少资源浪费和成本超支的风险。2.4协调性BIM技术可以实现各专业之间的协调和沟通。在输变电工程建设中，涉及电气、建筑、结构、管道等多个专业，BIM模型可以整合各专业的设计信息，避免专业之间的冲突和误解。同时，通过BIM模型的信息共享，可以实现各专业之间的协同设计和施工，提高项目效率和质量。通过BIM技术的协同管理功能，可以实现项目进度的实时监控和调整，确保工程建设的顺利进行。2.5可出图性BIM技术可以生成施工图纸和竣工图纸，避免传统出图方式中的烦琐绘图和计算工作，提高了出图效率和质量。在输变电工程建设中，BIM技术可以基于三维模型生成各种图纸和文档，如建筑设计图纸、结构施工图纸、电气安装图纸等[6]。这些图纸可以直接从模型中导出，避免了传统出图方式中烦琐的绘图和计算工作，提高了出图效率和质量。同时，BIM模型还可以作为信息共享的平台，为项目团队提供全面的信息查询和交流功能。这有助于提高项目团队的沟通效率，减少信息传递的延误和错误。3BIM技术在输变电工程建设中的应用3.1输变电工程建设前期在输变电工程建设的初期阶段，BIM技术可以发挥重要作用，为项目提供全面的支持和指导。以下是BIM技术在输变电工程建设前期的主要应用分析。（1）项目规划与设计。在项目规划阶段，BIM技术可以帮助项目团队进行场地建模，根据标高方格网导入CAD地形图，生成三维布置图。使项目团队能够更直观地了解施工场地的地形、地貌和环境条件，为后续的设计和施工提供基础数据。BIM技术可以进行方案比选和优化，通过模拟不同的设计方案，评估各种方案的经济性、可行性和优缺点，为决策者提供科学依据。（2）场地布置与策划。在场地布置方面，BIM技术可以协助项目团队进行临建设施的布置，如施工道路、排水系统、塔吊、施工升降机等。通过BIM模型的参数化功能，可以方便地进行调整和优化，提高场地使用效率，减少二次布置所产生的费用。郭政等[7]的研究中表示，在绿色施工中，BIM技术可以分施工阶段对场内布置进行提前策划和转换预演，找出最优布置方案，提高场地使用效率，减少二次布置所产生的费用。同时可以利用软件统计功能将临建工程量自动生成，减少算量工作。（3）工程量统计与预算。BIM模型可以自动生成工程量清单，为项目预算和成本控制提供准确的数据支持。帮助项目团队在初期阶段就对工程量有清晰的认识，为后续的施工和结算提供便利。（4）协同设计与沟通。在前期阶段，BIM技术可以帮助各专业设计师进行协同设计。通过共享同一BIM模型，不同专业的设计师可以实时查看和修改其他专业的设计内容，减少专业之间的冲突和误解。BIM模型还可以作为信息共享的平台，为项目团队提供全面的信息查询和交流功能。从而提高项目团队的沟通效率，减少信息传递的延误和错误。（5）风险管理。在前期阶段，BIM技术可以帮助项目团队识别潜在的风险源和危险区域。通过BIM模型的参数化功能，可以预先识别洞口等危险源，将更多的时间用于安全风险的评估与措施的制定。陈俣等[8]研究指出，它还可以用于安全防护措施的模拟和优化。在模型中预先进行安全防护的布置和调整，确保防护栏的设置完善、合理。3.2输变电工程建设阶段在输变电工程建设阶段，BIM技术可以应用于工程项目安全管理、质量管理和进度管理等方面，以下是对这3个方面的详细分析。（1）BIM技术在工程项目安全管理中的应用。BIM技术可以通过三维模型展示施工过程，帮助项目团队更好地了解施工环境、设备和人员的情况，提前识别潜在的安全风险，制定相应的安全措施和应急预案。同时，BIM模型可以实时更新施工过程中的安全数据，如设备状态、人员安全状况等，为安全管理提供准确的数据支持。项目团队可以根据这些数据及时调整安全管理策略，确保施工过程的安全。（2）BIM技术在工程项目质量管理中的应用。BIM技术可以与施工图纸、质量标准和验收规范等相关信息进行关联，为项目团队提供全面的质量管理支持。周楚清[9]认为，通过BIM模型，项目团队可以直观地查看施工过程中的质量问题，及时采取相应的措施进行整改和修复。此外，BIM模型还可以为项目团队提供详细的质量检测数据和分析结果，帮助他们更好地掌握施工质量情况，为后续的工程验收和质量管理提供有力支持。（3）BIM技术在工程项目进度管理中的应用。BIM技术可以通过模拟施工过程，预测施工进度和资源需求。郭天成等[10]研究指出，项目团队可以根据模拟结果制定详细的施工计划和资源调配方案，确保施工进度按计划进行。同时，BIM模型可以实时更新施工进度数据，帮助项目团队及时了解施工进展情况。通过与实际进度的对比，项目团队可以及时发现并解决问题，避免延误和返工。3.3运行维护阶段在输变电工程的运行维护阶段，BIM技术仍然发挥着重要作用，为运维管理提供全面、高效的支持。以下是BIM技术在输变电工程运行维护阶段的主要应用分析。（1）运维数据管理。BIM模型可以作为运维数据的管理平台，将运维过程中的各种数据与模型进行关联。这使得运维人员可以方便地查询和更新设备信息、运行状态、维修记录等数据，提高运维管理的效率和准确性。（2）故障诊断与维修指导。基于BIM模型的运维数据，可以对设备进行故障诊断和预测。通过分析模型中的数据，可以及时发现潜在的故障和问题，为维修人员提供准确的维修指导。还可以结合AR技术，为维修人员提供实时的维修指导。通过AR设备，维修人员可以在实际环境中看到与BIM模型关联的维修指南和操作步骤，提高维修效率和准确性。（3）资产管理。BIM模型可作为资产管理的平台，对设备进行分类、标识和跟踪。通过与运维数据的关联，可以实时更新设备的状态和位置信息，为资产管理提供准确的数据支持。（4）决策支持。在运维阶段，BIM技术可以为决策者提供全面的数据支持。通过分析BIM模型中的运维数据，决策者可以了解设备的运行状况、维修需求和资源消耗情况，为决策制定提供科学依据。（5）文档管理与知识管理。BIM模型可以作为文档管理和知识管理的平台，将运维过程中的各种文档和知识进行分类和存储，从而提高运维人员的知识水平和技能水平，促进团队之间的知识共享和交流。4应用推广发展对策4.1开发符合我国输变电行业特色的BIM软件和系统目前，国内外已经有了很多BIM软件和系统，但是这些软件和系统大多是针对一般的建筑工程，而针对输变电工程建设的专门BIM软件和系统却比较少。因此，我们需要加强这方面的研究，开发出符合我国输变电行业特色的BIM软件和系统。首先，需要了解我国输变电工程建设的实际情况和需求，包括工程设计、施工、运行等方面的特点和需求。然后，需要结合这些特点和需求，对现有的BIM软件和系统进行改进和完善，开发出具有自主知识产权的、符合我国输变电行业特色的BIM软件和系统。杨萌[11]认为，还需要注重软件的本土化，根据我国法律法规、标准规范等要求，对软件进行相应的调整和完善。同时，还需要加强软件的培训和推广工作，提高工程设计和施工人员的BIM技术应用水平。4.2建设BIM专业人才队伍，提高BIM专业人才质量BIM技术的应用需要有一支专业的技术人才队伍来支撑。因此，我们需要加强BIM专业人才的培养和引进工作，提高BIM专业人才的质量。首先，需要建立完善的BIM技术培训体系，对工程设计和施工人员开展定期的BIM技术培训，提高他们对BIM技术的认识和应用水平。同时，还可以通过组织BIM技术竞赛、研讨会等活动，促进BIM技术的交流和合作。其次，可以通过与高校、科研机构等合作，建立人才联合培养机制，为我国输变电工程建设输送更多优秀的BIM技术