风电工程中BIM技术的应用研究.pdf

电力应用模具制造 2023年第9期风电工程中BIM技术的应用研究肖邦芩（中国电建集团海南电力设计研究院有限公司，海南海口571100）【摘要】BIM技术是现代建筑工程领域发展之下的产物，对工程建设以及运营发展有着重要的影响，该技术可以实现三维模型的建设，发挥出计算机建模的优势，为工程项目的设计和实施提供基础。本文以某风电工程项目为基础，分析BIM技术在风电工程中的应用，探讨该技术的应用价值，希望为风电工程建设以及运营维护管理提供技术。关键词：BIM技术；陆上风电工程；应用；设计中图分类号：K826.16文献标识码：BDOI：10.12147/ki.1671-3508.2023.09.070Research on the Application of BIM Technologyin Wind Power EngineeringXiao Bangqin（China Power Construction Group Hainan Electric Power Design and Research Institute Co.,Ltd.,Haikou,Hainan 571100,CHN）【Abstract】BIM technology is a product of the development of modern construction engineeringand has a significant impact on engineering construction and operational development.Thistechnology can achieve the construction of three-dimensional models,leverage the advantagesof computer modeling,and provide a foundation for the design and implementation of engineering projects.Based on a certain wind power engineering project,this article analyzes the application of BIM technology in wind power engineering,explores the application value of this technology,and hopes to provide technology for wind power engineering construction and operationmaintenance management.Key words:BIM technology；onshore wind power engineering；application；design1引言我国发展速度非常快，对能源的需求量也在逐步加大，能源对经济发展有着重要的影响。而风能是一种有别于传统化石能源的清洁能源类型，具备可再生性特点，可以不断开发利用，还不会产生任何的污染问题。BIM技术是在现代信息化技术发展下，已经广泛地应用到工程领域中，所以要将该技术应融入风电工程建设中，可以提升整体效益，为我国的风电事业的建设和发展作出贡献1。2研究背景随着我国计算机信息技术的全面发展，BIM技术不断研发和应用，大幅提升技术水平，满足当前我国工程项目的建设和运营管理需要，促进社会各个方面的全面发展。BIM技术与计算机技术作为基础构建三维模型，使工程各个结构部分都能够准确地展现在人们的面前，即使不具备任何专业性的知识，工作人员也能够了解各个结构部分的组成以及施工的要求，对后续的现场施工管理和指导提供基础作用。因此，将BIM技术应用到风电项目中，实现各个环节的有效建设，降低项目施工成本，缩短项目工期，促进建设水平全面提升。3BIM技术BIM技术首先应用在建筑工程领域，通过数字的 223电力应用模具制造 2023年第9期方式表达多种元素，实现建筑工程的数字化、可视化、网络化的管理。BIM技术是在先进信息技术基础下应用的，利用先进的软件进行全方位观察，可以实现各个施工环节的全面监督管控。当前BIM技术已经广泛应用到建筑工程领域内，对提高施工的质量水平和施工效益有着重要的影响，并且能够全生命周期进行管理。通过该技术，各个部门建设高水平的数据共享平台，促进信息数据处理和工作效率的提升，沟通效果也在不断提高，降低项目运行和管理成本。此外，BIM技术可以模拟施工环境以及后期运行状态，每个环节都处于监督管控的范围内，实现管理效果和质量的提升。4工程介绍某风力发展项目建设在我国的南方地区，高程范围是 729m1239m，主要建设在山坡附近，坡度比较陡，周边环境较为复杂，还有国家级自然保护区，也有采矿项目正在运行，区域内发生大雾的概率较高，冬季会有少量的降雪，属于明显的山地风力发电项目。该项目风机单容量为1500kW，总装机量为120MW，是企业自营的项目，投资成本相对较高，要进行全生命周期建设。如果采取传统的工程技术进行管理，难以满足当前企业运营的需要，甚至还会给企业造成过大的成本支出。因此，工程企业选择应用BIM技术进行全生命周期的管理，降低项目建设成本，促进项目建设水平的提升2。5BIM技术在陆上风电工程中的应用5.1工程设计在风电工程的设计环节，将 BIM 技术应用到其中，可以快速地构建场地模型，分析环境对工程建设所存在的影响，并且将各个要素收集起来，以直观的三维动画展示出来，提高规划设计水平。设计环节BIM技术融合GIS技术进行应用，该技术可以进行工程现场的管理和运行水平的提升。GIS从宏观的角度出发，扩展项目管理范围，在BIM软件中实现融合与应用。比如，设计人员创建地形模型，使用专业的地图软件下载风力发电场的相关位置数据，即可掌握现场的高程、面积、地质条件等信息，将各种信息全部都导入地图处理软件中，标出等高线，然后再导入Revit中，形成三维模型即可了解现场的实际情况。通过使用无人机技术进行地形扫描，然后获取各项数据信息，利用专业的处理软件进行地形点云数据的掌握，然后构建BIM模型，为后续的工作起到指导性作用。5.2施工阶段（1）BIM技术配合项目管理集成。风电工程项目实施的环节，利用BIM技术进行项目集成管理，可以提高管理的效率和水平。在管理的环节，整个施工过程中加强施工的质量、进度、成本方面管控，达到综合性管理的效果，实现最终的管理目标。BIM技术和项目管理有效融合起来，突出可视性、共享性、管理性的特点，促进管理效果的全面提高。管理人员利用数据分析、模型建设、碰撞检查等，了解当前设计方案存在的问题，及时解决问题，保证设计方案符合现场建设的要求，不会影响施工效果。比如，管理人员建设设备、构件模型，把各个结构部件全部都融合到模型之内，了解到各个结构部件是否影响项目建设的效果，同时要标注好部件的型号、数量等，建设完善的模型数据库，为后续的资源采购和现场管理提供基础。管理人员将升压站进行建模，根据结构类型、机电专业等分别建模，每个专业都有独特的模型，然后组合形成整个工程的模型。对整个结构进行碰撞检查，如果发现存在冲突的现象，应该及时采取方案的优化调整。创建场地模型，并且加入相关设备族库中，形成升压站的整体模型，指导现场施工作业。风电工程项目施工的阶段，利用三维模型进行技术交底，更加直观、准确，施工人员对设计方案的理解也会更加深入。BIM模型进行交底工作，使每个人员都能对现场施工有所了解，设计理念也会有所掌握，尤其是关键点的分析，为后续的施工人员开展各项工作提供技术条件3。（2）BIM技术配合物联网。物联网也是先进的技术之一，在其结构内部包含感知、传输、处理、应用等多个部分，目前我们应用的二维码技术就是物联网感知层的部分。在BIM技术联合物联网应用的实际中，风电工程运行管理更加高效，实现人机交互，从而集成各项数据信息，构建完善的数据共享体系，让BIM模型逐步建设完成，提高工作效率。工作人员应用BIM技术，加强各种材料用量的控制，提高材料的利用率，施工人员利用BIM技术构建信息数据库，精准计算工程量，加强工程造价的控制，为预算管理提供支持。（3）BIM技术在施工阶段的价值。风力发电项目在现场施工的环节，受到多方面因 224电力应用模具制造 2023年第9期素的制约和影响，所以工程的管理和施工难度较高。具体表现在如下几点：自然环境因素影响明显；风电设备和体积较大，运输难度较高；现场进行条件复杂，机械转运的难度较大；现场环境因素干扰明显，恶劣天气比较多，每年施工时间相对较少；桩基础应用大体积混凝土浇筑施工，对浇筑施工质量要求较高；施工工艺比较复杂，施工流程较多。结合上述工程的特点，在BIM应用的过程中，建设工程信息化模型模拟现场施工，及时发现问题，提出解决措施，促进施工效率和质量的提升。（4）BIM技术在风电工程的应用价值。第一，将工程施工现场进行三维可视化显示，模拟施工顺序，按照项目总体进度计划分配材料出场以及场地位置的设置，对材料进场消耗量进行精准控制，优化现场材料使用率，避免存在冲突或者人员调配不合理的情况。建设BIM模型，利用该模型分析现场存在的问题，并且总结出合理的应对措施。第二，精准计算材料使用量，提高材料利用率，创建BIM信息数据库，准确计算工程量数据，降低项目建设成本，利用BIM模型提取工程用料，加强造价管理设备统计，从而为工程概算的计算提供技术。第三，模拟现场施工情况，加强碰撞检查。利用BIM软件进行三维可视化分析，对现场施工情况进行模拟分析，并且落实碰撞检查工作，消除设计方案中存在的缺陷问题。5.3运行维护阶段在风电工程中应用BIM技术，后期运维阶段也能够发挥出应有的作用，提高风电工程的运行管理水平。比如，应用BIM技术联合3D扫描技术，发挥出激光扫描技术的优势，对特定建筑物进行扫描，掌握现场的结构物、风力数据和地形条件等信息，也可以掌握叶片、机舱和升压站等结构的运行状况，获得云数据，构建风电工程的运行模型。此外，BIM技术联合3D打印技术，在风电工程中可以实现多种技术集成应用，对复杂性的构件也能够快速掌握其运行的状态，提高运维管理水平。3D打印机与BIM技术作为支撑，获得各项数据，任何复杂的构件都能够快速扫描完成，并且打印出来，速度非常快，智能化效果好。由此可见，通过两种技术的全面融合，并且加强激光扫描技术的应用，获得复杂部件的三维模型，给管理人员各项工作的开展提供支持，从而可以保证后续的风电工程运行更加稳定。此外，还可以将BIM技术与虚拟现实技术融合起来，构建虚拟场景，联合VR设备、变压器、开关柜等设备进行场景漫游，大幅提升运维管理的效率。BIM集成技术在风电工程的全生命周期中都能够发挥出应有的作用，结合工程实际情况，发挥出智能化技术管理的优势，保证运行维护管理工作顺利地开展，工作效率和质量也会全面提升4。由此可见，BIM技术在风电工程的运行维护环节，能够充分发挥出应有的作用，每个结构部分的运行情况有所了解，并且采取科学合理的管理措施，进而可以保证风电工程安全、稳定、高效地运行。在本次风电工程建设中，利用BIM技术进行设计方案的优化，选择合适的建设地点，并且对工程项目进行模拟分析，总计节约成本56311800元，突出BIM技术的优势，促进经济效益、社会效益的提升。在后续建设的过程中，利用BIM技术可以有效地提升现场管理水平，尤其是在山地地形条件比较复杂的地带，风电工程的建设以及运行管理工作有效落实到位，施工工期有效缩短，具备较高的应用价值。6结束语综上所述，BIM技术应用到风电工程中有着重要的作用，突出信息化技术的优势，提高设计以及施工水平，加强全生命周期管理，保证成本、工期、质量和安全都在合理的范围内。当前BIM技术发展速度非常快，技术水平日益提升，未来必然会在风电工程中有更加广阔的应用，为我国风电事业的全面建设和发展提供支持。参考文献1闫新,张小粟.风力发电BIM智能化设计技术在某90MW风电项目中的应用J.电力设备管理,2022(24):201203+269.2董龙锋,孙岩波,阎明伟,等.BIM技术在装配式风电混合塔筒构件生产中的应用J.建筑技术,2021,52(06):1417.3王范华,徐汉坤,孙静.基于BIM技术的风电场设计信息应用平台构建J.西北水电,2022(01):99102.4杨勇.BIM技术下的山地风电建造技术评定J.科技创新与应用,2021,11(25):155157.作者简介：肖邦芩，男，1995年5月生，汉族，海南海口人，本科，助理工程师，项目负责人，研究方向：光伏发电、风力发电方向。（收稿日期：2023-05-23）DMM 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