郭智生 方亦超 袁金海 芦 俊 蔡韩齐

（1.佛山市铁路投资建设集团有限公司，广东佛山 528000；2.广东威恒输变电工程有限公司，广东佛山 528000）

随着国家电网建设的不断发展，应加强电网工程中的变电站建设和管理研究，促进电网建设进一步升级。我国变电站建设中，传统变电站建设占地面积较大、施工工期紧张、工程建设的管理与组织效率较低，导致变电站建设的整体质量和效益提升受到较大制约。针对此情况，为了促进变电站建设及其全寿命周期管理的提升，有效解决传统变电站建设工作效率低下等问题，采用BIM技术进行变电站工程3D模型建立，利用BIM平台对变电站设计与施工进度、运营管理等进行支持，实现变电站建设各项目阶段信息共享与有效传递支持下的整体发展和提升，具有积极的作用和意义。

1 BIM技术及其特点分析

BIM技术即建筑信息模型技术，在工程设计与管理领域具有广泛应用，通过充分整合和利用数字化与信息化模型，在工程项目的运行周期内实现有关信息的传递与共享，为工程建设以及有关管理决策的制定提供充分的信息支持。在工程领域应用BIM技术，能够促进工程建设的工作效率全方位提升，有效节约工程建设成本，对工程建设质量和安全进行有效保障，缩短工程建设的工期，促进工程建设的整体质量和效益提升。

（1）可视化。

在变电站建设中应用BIM技术，能够以3D模型对变电站的设计图纸及其有关信息进行可视化展示，使有关人员更直观地了解变电站建设中各部件的尺寸、大小以及颜色、材质等信息，为变电站建设提供良好支持。变电站建设的项目设计以及建设过程、运营管理等，都能够通过BIM技术进行可视化展示，具有突出的应用优势。

（2）可模拟。

在BIM技术支持下，有关信息平台能够实现对工程模型的最大化还原，利用该平台开展一些模拟试验，实现工程性能及其结构特点的全面分析和掌握。在工程项目的招投标阶段，BIM技术具有显著的应用优势，能够通过4D模拟支持，对整个工程的组织设计进行模拟仿真和还原，使有关工作人员能够根据模拟研究结果进行相应的系统化施工方案制定，为工程项目的施工开展提供科学的指导。在工程造价的控制与管理下，通过BIM技术应用对其造价进行模拟，实现对工程建设成本的有效控制。

（3）可协调。

工程项目建设中，施工设计与建设等内容由不同的单位和不同人员实施，各单位以及部门人员之间的组织协调不统一或沟通不到位时，极容易产生各种矛盾和问题，影响工程项目建设的有序推进。在工程项目建设中应用BIM技术，能够通过其技术平台的可协调性，对上述问题进行有效解决，在工程项目建设实施的前期阶段，通过各专业的碰撞以及对其专业碰撞问题的有效协调，生成数据结果，为工程项目建设和管理提供支持。

（4）可优化。

工程项目建设中，项目建设与管理问题的优化，一般会受到信息以及施工建设复杂性、时间等因素限制，对于部分较为复杂的工程项目，施工人员对各种信息及其时间节点掌握不全面，需要通过一定的科学技术与设备应用促进施工建设的有效开展。在具体建设中，可以通过BIM技术的有效应用，使施工人员能够根据有关信息结果对其施工过程进行有效优化，促进工程项目建设的不断发展和提升。

2 BIM技术在变电站建设中的应用分析

以某110 kV变电站的建设为例，在该变电站建设中采用BIM5D平台进行支持，以该变电站建设的设计与施工开展中对BIM技术的应用为例，对BIM技术的优越性及其具体应用进行详细论述。

BIM5D技术平台架构如图1所示。

图1 BIM5D技术平台架构

BIM5D技术平台是一个针对集团、公司以及项目设计的多级管理平台，该平台拥有较为完善的权限管理系统，其平台数据能够基于BIM云满足有关信息互通要求，提供不同的应用端口，平台中的各层级数据源自平台的项目端，在工程项目中应用能够实现从集团企业或公司层面对多个单体项目的建设进度以及成本等各项内容的协同管控，取得较好的项目应用效果。

2.1 BIM应用方案与模型细度分析

在BIM5D技术平台的架构和功能支持下，某110 kV变电站项目建设中，变电站建设的项目策略制定以及模型细度分析、设计、施工等环节，均对BIM技术有应用体现。

（1）采用BIM技术进行变电站建设应用前，应针对BIM技术的具体应用进行策划，确保对BIM的应用策略与变电站建设项目的计划以及建设目标、资源能力等要求相符合，严格按照BIM应用策略的规定执行。通常情况下，BIM应用策略的制定可以按照“对BIM的应用范围与内容进行确定、根据BIM应用流程对其应用过程进行明确、对BIM应用过程中的信息交换要求进行规定、进行BIM应用的基础条件确定”等步骤操作。确定BIM应用的基础条件时，主要进行BIM应用的沟通条件以及技术与质量保障措施等内容。

（2）BIM应用的模型细度分析中，通常根据变电站建设内容以及BIM应用的实际情况，对其模型细度一般从方案设计模型以及初步设计模型、施工图设计模型、深化设计模型、施工模型、竣工验收模型、运营维护模型等方面进行划分，各模型细度的等级中包含模型元素以及有关几何与非几何信息，都应对该阶段各项专业任务的模型需求进行满足，确保其模型建立以及在变电站建设中的有效运用。

2.2 变电站设计中的BIM技术应用分析

在变电站设计阶段，BIM技术的应用主要表现为对变电站设计方案的优化，通过设计变电站，各专业沟通效率优化和提升，在不同专业的协同设计与优化基础上，促进其设计质量和效率提升。通常情况下，在变电站建设的方案设计与确定阶段，可以对BIM技术应用进行设计方案表达与设计意图展示，在对设计方案的模拟分析基础上，促进变电站设计的优化和提升。

变电站方案设计阶段的模型建立，主要包括变电站建设的场地模型以及建筑单体模型等，场地模型需要对建设场地的实际地形特征以及和周边邻近环境、项目建筑主体的关系等进行有效体现，建筑单体模型需要对建筑整体外观形状以及主要建筑构部件、建筑物内的功能空间布局等进行表现。

变电站建设场地布置模型如图2所示。

图2 利用BIM技术建立的变电站建设场地布置模型

2.3 变电站施工的BIM应用

变电站施工阶段，BIM技术的应用及其模型建立，以设计阶段交付的模型及其信息为基础，根据变电站施工建设的需求进行建立。根据变电站建设项目的具体差异，可以对变电站施工的具体模型进行分类，可以划分为深化设计模型与施工过程模型、竣工验收模型等，变电站施工的深化设计模型主要包含相应的二维模型图与一些必需的三维模型图。

在上述模型建立和应用分析基础上，BIM技术在变电站施工过程中的应用体现，主要表现为对变电站施工进度管理以及工程预算与成本管理、施工质量和安全管理、施工监理等的支持。以变电站建设的施工进度管理为例，通过BIM平台对其施工进度进行管理和控制，工程建设的实际进度一般按照周或月进行定期录入；进度计划发生改变时，需要及时对变电站建设的进度管理模型进行更新。

变电站施工中对工程量计算以及工程分部分项计价、工程总造价计算的具体操作和管理，均可以利用BIM5D平台进行相应的预算模型建立，按照地区计量规定对其工程量进行统计，在有关平台软件的支持下，采用清单计价方法进行工程量计算，为变电站建设的合同管理与施工等提供可靠的支持。

3 结语

对BIM技术在变电站建设中的应用进行研究，有利于促进人们对BIM技术及其特点优势的充分把握，在变电站建设工程实践中有效运用BIM技术。采用BIM技术进行变电站建设支持，通过BIM技术软件支持，对变电站建设的工程质量及其进度、造价、工程安全、信息管理等内容进行不断优化和完善，促进变电站建设的工程目标实现，为变电站建设的发展及其管理提升提供良好的支持，具有积极作用和意义。