BIM在水电工程数字化管控平台中的应用

BIM应用思路

以平台的思维方式，将BIM技术应用于水电工程数字化管控平台（以下简称 “平台”），贯穿于水电站设计、施工、安装、调试、交付的全生命周期。以BIM 设计模型、BIM 施工模型、BIM竣工模型成果为基础，依托工程数字化管控平台，结合物联网技术的应用，将数字化理念与建设过程紧密结合，实现对工程安全、质量、进度、成本等方面的精确管控。同时充分考虑BIM技术与项目施工管理的密切结合，注重BIM模型在施工过程中的变更更新及信息添加、信息分析应用，实施利用现阶段先进技术手段，提升管控水平，以保证BIM竣工模型在未来的运营维护管理中发挥实际作用。通过平台对工程项目BIM模型、数据的集中、统一管理，在工程竣工时形成与物理电站对应的“数字孪生”电站，实现数字化移交。

参建方职责

1、  业主单位

业主主要职责在于人员组织、标准和规则确认，同时业主是本项目的最终决策者，致力推动在本项目中运用BIM技术和管理手段，提高工程管理水平和技术水准，确保更好地完成项目，并为今后的运营打下良好的基础。

2、  设计单位

在BIM实施过程的主要职责在于根据本项目BIM 的应用目标和要求进行设计模型的创建，提交符合设计阶段模型深度要求的并且与二维图纸一致的3D模型，同时完成设计阶段的相关BIM应用。

3、  施工单位

参与工程建设的施工单位需按照相关要求开展BIM相关工作。施工过程中的BIM模型可由施工单位自行建立或业主指定的其他单位进行建立，并根据现场变更情况继续进行及时更新，直至达到竣工模型交付的要求，完成施工阶段的应用，并提出相关的建议指导平台进行完善。

4、  实施单位

负责平台及BIM应用的具体工作，包含平台开发、数据录入、模型轻量化等，编制具体详细的实施应用方案。在实施过程中针对施工单位提出的完善性意见及业主方新的需求对平台BIM模型应用作出相应调整。

5、  咨询单位

从BIM模型创建、模型应用到成果验收的全过程咨询，辅助业主单位协调推进BIM工作实施、进度跟踪、产品质量把控以及按照相关标准对BIM成果验收，确保模型应用成果可有效用于指导现场施工及施工管控，并提供相应的技术支持及指导。

BIM应用措施

BIM技术应用施行依据国家标准、行业标准或自行编制的标准，主要包括《GBT 51269-2017 建筑信息模型分类和编码标准》、《GBT 51235-2017 建筑信息模型施工应用标准》、《GBT 51212-2016 建筑信息模型应用统一标准》等标准。

模型创建、审查及应用

根据各个功能模块的应用实际需求建立多套模型进行数字化应用，并依据当前应用阶段，参照相关标准建立对应颗粒度的模型。模型建立完之后，对模型检查施行“三检”制度：提交原始模型，先由模型创建单位对模型精度、属性信息、一致性、完整性等进行自检，生成自检报告，然后发至咨询方进行校核，校核其中的关键信息是否有遗漏、模型的关键位置是否正确等，并出具相应的复检报告，最后由业主进行审核批准。

同时，为了减少模型文件的大小及删除多余的信息，在模型导入到平台之前，需要对模型文件进行清理，主要清理外部链接文件和内部多余的族构件、模板等，并将属性信息与模型进行分离，即数模分离，模型只保留唯一编码属性，方便在平台中模型应用对数据及质量验评表单等信息进行挂接，其他属性信息分别保存到不同的数据库中。三维模型只是承载信息的基础，附加的信息才是模型各类功能延伸的前提，按照BIM实施标准补充相应的模型属性信息，并且在进入平台之前确保BIM模型轻量化之后不会丢失相关的属性信息，从而达到全生命周期信息无损传递的目的，保证模型的一致性、完整性，为后续平台中BIM的数字化应用提供保障。

设计管理应用

依托数字化管控平台，以编码为纽带将设计文件挂接至对应模型，作为多方会审的沟通媒介，将传统线下图纸会审模式转为线上模型与图纸结合的可视化会审模式，会审时在线将图纸中出现的问题在三维模型及图纸中进行标记，对每一个问题进行逐个的评审并提出修改意见。同时现场的技术人员可对模型及图纸在施工过程中可能存在的问题或疑问进行及时反馈，推送至相应的设计人员进行在线回复说明，并对设计方案进行必要的修改和调整，并自动记录流程，方便后期进行溯源。会审完成之后在平台中可直接发起设计交底，结合工程设计模型、设计方案以及可视化展示视频等，对工程的设计思路、工程重难点、主要危险点等内容进行可视化交底，使施工人员对工程特点、技术质量要求、安全重点事项等有一个比较详细直观的了解。后续根据会审结论意见或实际施工条件影响等因素需要做出设计变更，同样依托工程数字化管控平台，线上管理工程设计变更内容、区域、变更原因等，将变更部位和变更类型在BIM模型中以不同颜色显示来进行区分，同时与进度计划相关联，推送变更消息至已经附加在进度计划上的所有人员，实现变更前后的BIM模型及进度动态管控。

安全管理应用

依据深化设计后的BIM模型，附加或关联安全管理体系等文件，创建对应安全管理模型。基于BIM模型及项目危险源辨识建立危险源数据库，并与模型挂接，将施工现场中易发生危险的地方进行标识，在平台中显示具体位置及影响范围，记录信息包括各危险源的部位、特点及相应的安全保障措施，确保使用人员能够直观明白安全管理情况，实现危险源信息可追溯，达到对危险源的安全管控。

安全员在现场指导施工及进行安全技术交底时，通过移动端查看模型上对应现场的位置，查看现场施工时应注意的问题，对现场的施工人员操作不合理的地方进行调整，避免安全事故的发生。并且利用移动端安全巡检功能把现场的图片实时上传到平台服务器中，挂接在模型上和现场对应的位置，让项目管理人员能够在线查看现场的安全措施是否到位。另外，充分利用移动端自身定位功能，在现场施工人员进入到危险源附近区域施工时，系统会自动发送安全预警信息到施工人员移动端，并设置强提醒，将在此部位已与模型挂接的安全保障措施、安全出入口信息等同步展示在移动端，让施工人员了解此区域的安全措施及施工方案，确保相关施工人员安全。

质量管理应用

依据深化后的BIM模型，根据施工质量方案、质量验收标准、工艺标准，创建对应的质量管理模型，并附加或关联质量管理体系、施工组织设计等文件，轻量化后导入到平台中，利用平台质量验评功能，将原有的线下单元工程质量验评转移到线上在线自动化填报。通过定制施工工序标准，施工单位在现场使用移动端对照每道工序的验收标准进行自检，并上传工序验收现场照片，监理单位可利用移动端对每道工序进行复核。对于不同验收状态的BIM单元模型采用不同显示方式进行区分，同时设定预警功能，逾期未进行的质量验评，平台会推送消息至相关负责人及责任人，同步在PC端和移动端进行预警消息推送，并做保留记录。相关责任人需要对推送的预警消息进行处理，填写未进行质量验评原因及后续解决方案。如果此项预警会影响到后续的质量验评工作，同样会同步推送到业主单位相关责任人，保证此项工作的顺利开展。

此外，利用移动端通过现场拍照、音频、视频数据记录巡检情况，将相关问题与BIM模型进行挂接，系统会在三维场景模型上进行显示。同时对质量巡检问题设定整改人与整改期限，对相应整改人在平台端及移动端推送消息，提醒对质量问题进行整改，消息内容包含质量问题模型位置信息，点击消息可定位到问题所在位置。另一方面，平台同样会将整改人在巡检人员设定的时间内未进行整改的消息推送的责任人，如有影响到后续项目执行进度，同步会将消息推送至业主单位，保证后续项目进度的顺利执行。平台中施工技术交底，利用工艺工法库中的相关视频及BIM模型对专项工程、施工难度大等的工程进行可视化交底，将施工交底信息在平台及移动端推送至交底人与被交底人，提醒在对应时间应进行施工技术交底，相关人员需要对此消息进行处理，交底人及时确认交底时间及位置，并将此消息发送至被交底人，被交底人同步做出回应，平台并做好相关信息备份记录。

进度管理应用

在项目进行前，施工单位基于项目特点及相应标准创建工作分解结构，并编制相应的进度计划，将编制好的进度计划上传至平台中计划审核模块，提交监理、业主对进度计划进行审批。审批完成后，在工作分解结构的基础上根据深化设计模型创建相应的进度管理模型，且模型与工程施工的区域划分及施工流程相对应，并依照定额或工程量清单完成工程量估算及人员、材料、机械设备等资源配置，挂接到进度管理模型，可在平台中随时查询。

在项目进行中，将轻量化后的主体模型导入平台，此时需将已审批完成的进度计划与已拆分模型构件进行关联。当进度计划于模型关联完成后，在进度管理模块中由施工单位上报施工实际进度及实际资源配置，包含实际开始时间和实际结束时间等信息，导入平台计划执行模块，进行线上在线审批。

利用BIM模型在进度计划管理模块对施工进度进行模拟展示，可查看项目的施工计划进度情况，定位到任意的时间节点，显示出该部位的计划开始时间和计划完成时间，并同时展示该部位的施工模拟。在计划分析模块中，平台会自动将其与相应的计划进度进行对比分析，基于附加或关联到进度管理模型的实际进度信息、项目进度计划和与之关联的资源配置及成本信息，对于已经产生进度滞后的进度项，系统会自动生成滞后项列表，并计算出滞后天数和可能完成时间。项目管理人员需要对已经产生滞后的进度项进行滞后原因分析，并提出相关的进度改进措施以保证总体计划不滞后；另一方面，系统同样会在三维场景模型上进行进度预警显示，点击相关的模型，会显示详细的进度滞后情况数据。

对已经产生进度滞后的系统会自动根据进度项设置的责任人给相关责任人进行预警消息提醒，同步在PC端和移动端进行预警消息推送。责任人需要对推送的预警消息进行处理，填写滞后原因和解决方案。如影响到后续的里程碑节点的实现，造成里程碑节点计划滞后，系统除了会通过预警机制自动给相关的责任人推送预警消息提醒相关责任人及时对进度计划进行调整，同样会给建设单位的的相关责任人推送预警消息，以保证里程碑节点的如期实现。

施工工艺模拟应用

应用BIM模型，以施工工艺的技术指标、操作要点、质量控制为核心，以工艺流程为主线，对项目中采用新技术、新工艺、新设备、新材料进行施工工艺工法模拟。模拟要将材料、工艺参数、工序等信息用文字或语音表达清楚，进行视频制作前，在专业技术人员指导下提前完成相关施工工艺工法模拟方案的编制及动画的制作。完成之后在平台中发起审批流程，提醒相关人员按照要求对工艺工法模拟方案进行复核和审核，待审核通过后，管理员在平台及移动端同步进行发布。依托水电工程工艺工法体系，将相关内容按照WBS进行分类并与BIM模型进行挂接，确保模型工艺工法动画等进行归类和提取。通过BIM的直观性、可分析性、可共享性及可管理性等特性，实现工艺工法在平台、移动端等轻量化呈现，实现工艺工法三维可视化演示、工艺工法培训、交底等场景，为工艺工法的业务内容提供准确直观的可视化数据，方便人员进行在线技术交底，使施工相关参与方充分理解各项施工要求，达到可视化指导施工，并通过多个项目的积累，形成企业内部的可视化资产，为后续项目建设提供指导依据。

（编辑：奚雅青）

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