張露遷，王亞鵬，謝瑞杰

（中國水利水電第七工程局有限公司，四川 成都 610000）

0 引言

輸變電工程建設(shè)是國家電力網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，其工程質(zhì)量直接關(guān)系到電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和安全性。傳統(tǒng)的工程建設(shè)方法在面對復(fù)雜、精細(xì)的輸變電工程時，往往存在效率低下、易出錯等問題[1]。為了解決這些問題，BIM 技術(shù)應(yīng)運而生，為輸變電工程建設(shè)帶來了革命性的變革。BIM 技術(shù)通過構(gòu)建三維模型，實現(xiàn)工程建設(shè)信息的數(shù)字化、可視化、協(xié)同化和智能化，為輸變電工程建設(shè)提供了更高效、更精確、更可靠的技術(shù)支持[2]。

1 輸變電工程建設(shè)概述

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平的提高，電力需求量不斷增加，輸變電工程建設(shè)的重要性日益凸顯。首先，輸變電工程是電力系統(tǒng)的重要組成部分，輸變電工程是電力系統(tǒng)中非常重要的組成部分，主要涉及輸電線路和變電站的建設(shè)[3]。其目標(biāo)是通過構(gòu)建高效的電力傳輸網(wǎng)絡(luò)，將電能從發(fā)電廠輸送到用戶端，確保電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和安全性。簡單來說，就是負(fù)責(zé)將電能從發(fā)電廠輸送到用戶，確保電力供應(yīng)的穩(wěn)定和可靠。其次，輸變電工程建設(shè)對于提高電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量和效率具有重要作用，能夠滿足不同用戶的用電需求[4]。輸變電工程建設(shè)對于推動電力行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步業(yè)具有重要意義，能夠提高電力系統(tǒng)的運行效率和安全性。

輸變電工程涉及的設(shè)備包括輸電線路、變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、避雷器等。其中，輸電線路是輸電工程的核心組成部分，負(fù)責(zé)將電能輸送到用戶端；變壓器則是實現(xiàn)電壓變換和電能傳輸?shù)年P(guān)鍵設(shè)備。

2 BIM 技術(shù)優(yōu)勢

2.1 參數(shù)化

BIM 技術(shù)使用參數(shù)化的建模方式，通過為建筑物、設(shè)備和管道等元素分配參數(shù)，實現(xiàn)信息的數(shù)字化表示。這種參數(shù)化建模方式使得模型數(shù)據(jù)具有更高的可重復(fù)性和可編輯性，方便進(jìn)行數(shù)據(jù)管理和更新。在工程建設(shè)過程中的數(shù)據(jù)管理和分析工作中，參數(shù)化建模能夠確保模型的精確性。通過定義和調(diào)整參數(shù)，可以精確地控制模型的形狀、尺寸和屬性。這使得BIM 模型能夠準(zhǔn)確地反映實際工程建設(shè)的細(xì)節(jié)，為后續(xù)的工程設(shè)計和施工提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。設(shè)計師也可以通過修改參數(shù)來快速調(diào)整模型的形狀和尺寸，而無須從頭開始重新建模。這大大縮短了設(shè)計周期，提高了設(shè)計效率。

2.2 形象化

BIM 技術(shù)通過三維模型將輸變電工程建設(shè)項目呈現(xiàn)得更加形象、直觀。這種形象化的展示方式有助于項目團隊更好地理解施工過程和設(shè)計意圖，提高施工效率和質(zhì)量。通過BIM 技術(shù)，可以將輸變電工程的設(shè)計方案和施工過程進(jìn)行形象化的展示。這有助于項目團隊更好地理解工程建設(shè)的整體流程和細(xì)節(jié)，提前發(fā)現(xiàn)和解決潛在的問題[4]。并且在運維階段，BIM 模型可以為運維人員提供直觀的設(shè)備信息和操作指南。這有助于提高運維的精細(xì)化和智能化水平，降低運維成本。

2.3 模擬性

BIM 技術(shù)可以進(jìn)行施工過程的模擬，通過虛擬施工，提前預(yù)見和解決施工中可能出現(xiàn)的問題。這有助于項目團隊優(yōu)化施工方案，提高施工效率和質(zhì)量。同時，BIM 模型還可以模擬建筑物和設(shè)備的性能和運行情況，為項目的可持續(xù)性和綠色建筑提供有力支持。BIM技術(shù)可以模擬實際的施工過程，幫助項目團隊在施工前預(yù)測和評估潛在的問題和風(fēng)險。通過模擬，可以優(yōu)化施工方案，減少施工過程中的錯誤和延誤，提高施工效率和質(zhì)量[5]。利用BIM 模型，也可以快速、準(zhǔn)確地計算工程量。這有助于項目團隊在預(yù)算和資源分配方面做出更準(zhǔn)確的決策，減少資源浪費和成本超支的風(fēng)險。

2.4 協(xié)調(diào)性

BIM 技術(shù)可以實現(xiàn)各專業(yè)之間的協(xié)調(diào)和溝通。在輸變電工程建設(shè)中，涉及電氣、建筑、結(jié)構(gòu)、管道等多個專業(yè)，BIM 模型可以整合各專業(yè)的設(shè)計信息，避免專業(yè)之間的沖突和誤解。同時，通過BIM 模型的信息共享，可以實現(xiàn)各專業(yè)之間的協(xié)同設(shè)計和施工，提高項目效率和質(zhì)量。通過BIM 技術(shù)的協(xié)同管理功能，可以實現(xiàn)項目進(jìn)度的實時監(jiān)控和調(diào)整，確保工程建設(shè)的順利進(jìn)行。

2.5 可出圖性

BIM 技術(shù)可以生成施工圖紙和竣工圖紙，避免傳統(tǒng)出圖方式中的煩瑣繪圖和計算工作，提高了出圖效率和質(zhì)量。在輸變電工程建設(shè)中，BIM 技術(shù)可以基于三維模型生成各種圖紙和文檔，如建筑設(shè)計圖紙、結(jié)構(gòu)施工圖紙、電氣安裝圖紙等[6]。這些圖紙可以直接從模型中導(dǎo)出，避免了傳統(tǒng)出圖方式中煩瑣的繪圖和計算工作，提高了出圖效率和質(zhì)量。同時，BIM 模型還可以作為信息共享的平臺，為項目團隊提供全面的信息查詢和交流功能。這有助于提高項目團隊的溝通效率，減少信息傳遞的延誤和錯誤。

3 BIM 技術(shù)在輸變電工程建設(shè)中的應(yīng)用

3.1 輸變電工程建設(shè)前期

在輸變電工程建設(shè)的初期階段，BIM 技術(shù)可以發(fā)揮重要作用，為項目提供全面的支持和指導(dǎo)。以下是BIM 技術(shù)在輸變電工程建設(shè)前期的主要應(yīng)用分析。

（1）項目規(guī)劃與設(shè)計。在項目規(guī)劃階段，BIM 技術(shù)可以幫助項目團隊進(jìn)行場地建模，根據(jù)標(biāo)高方格網(wǎng)導(dǎo)入CAD 地形圖，生成三維布置圖。使項目團隊能夠更直觀地了解施工場地的地形、地貌和環(huán)境條件，為后續(xù)的設(shè)計和施工提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。BIM 技術(shù)可以進(jìn)行方案比選和優(yōu)化，通過模擬不同的設(shè)計方案，評估各種方案的經(jīng)濟性、可行性和優(yōu)缺點，為決策者提供科學(xué)依據(jù)。

（2）場地布置與策劃。在場地布置方面，BIM 技術(shù)可以協(xié)助項目團隊進(jìn)行臨建設(shè)施的布置，如施工道路、排水系統(tǒng)、塔吊、施工升降機等。通過BIM 模型的參數(shù)化功能，可以方便地進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，提高場地使用效率，減少二次布置所產(chǎn)生的費用。郭政等[7]的研究中表示，在綠色施工中，BIM 技術(shù)可以分施工階段對場內(nèi)布置進(jìn)行提前策劃和轉(zhuǎn)換預(yù)演，找出最優(yōu)布置方案，提高場地使用效率，減少二次布置所產(chǎn)生的費用。同時可以利用軟件統(tǒng)計功能將臨建工程量自動生成，減少算量工作。

（3）工程量統(tǒng)計與預(yù)算。BIM 模型可以自動生成工程量清單，為項目預(yù)算和成本控制提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。幫助項目團隊在初期階段就對工程量有清晰的認(rèn)識，為后續(xù)的施工和結(jié)算提供便利。

（4）協(xié)同設(shè)計與溝通。在前期階段，BIM 技術(shù)可以幫助各專業(yè)設(shè)計師進(jìn)行協(xié)同設(shè)計。通過共享同一BIM模型，不同專業(yè)的設(shè)計師可以實時查看和修改其他專業(yè)的設(shè)計內(nèi)容，減少專業(yè)之間的沖突和誤解。BIM 模型還可以作為信息共享的平臺，為項目團隊提供全面的信息查詢和交流功能。從而提高項目團隊的溝通效率，減少信息傳遞的延誤和錯誤。

（5）風(fēng)險管理。在前期階段，BIM 技術(shù)可以幫助項目團隊識別潛在的風(fēng)險源和危險區(qū)域。通過BIM 模型的參數(shù)化功能，可以預(yù)先識別洞口等危險源，將更多的時間用于安全風(fēng)險的評估與措施的制定。陳俁等[8]研究指出，它還可以用于安全防護措施的模擬和優(yōu)化。在模型中預(yù)先進(jìn)行安全防護的布置和調(diào)整，確保防護欄的設(shè)置完善、合理。

3.2 輸變電工程建設(shè)階段

在輸變電工程建設(shè)階段，BIM 技術(shù)可以應(yīng)用于工程項目安全管理、質(zhì)量管理和進(jìn)度管理等方面，以下是對這3 個方面的詳細(xì)分析。

（1）BIM 技術(shù)在工程項目安全管理中的應(yīng)用。BIM技術(shù)可以通過三維模型展示施工過程，幫助項目團隊更好地了解施工環(huán)境、設(shè)備和人員的情況，提前識別潛在的安全風(fēng)險，制定相應(yīng)的安全措施和應(yīng)急預(yù)案。同時，BIM 模型可以實時更新施工過程中的安全數(shù)據(jù)，如設(shè)備狀態(tài)、人員安全狀況等，為安全管理提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。項目團隊可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)及時調(diào)整安全管理策略，確保施工過程的安全。

（2）BIM 技術(shù)在工程項目質(zhì)量管理中的應(yīng)用。BIM技術(shù)可以與施工圖紙、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和驗收規(guī)范等相關(guān)信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)，為項目團隊提供全面的質(zhì)量管理支持。周楚清[9]認(rèn)為，通過BIM 模型，項目團隊可以直觀地查看施工過程中的質(zhì)量問題，及時采取相應(yīng)的措施進(jìn)行整改和修復(fù)。此外，BIM 模型還可以為項目團隊提供詳細(xì)的質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，幫助他們更好地掌握施工質(zhì)量情況，為后續(xù)的工程驗收和質(zhì)量管理提供有力支持。

（3）BIM 技術(shù)在工程項目進(jìn)度管理中的應(yīng)用。BIM技術(shù)可以通過模擬施工過程，預(yù)測施工進(jìn)度和資源需求。郭天成等[10]研究指出，項目團隊可以根據(jù)模擬結(jié)果制定詳細(xì)的施工計劃和資源調(diào)配方案，確保施工進(jìn)度按計劃進(jìn)行。同時，BIM 模型可以實時更新施工進(jìn)度數(shù)據(jù)，幫助項目團隊及時了解施工進(jìn)展情況。通過與實際進(jìn)度的對比，項目團隊可以及時發(fā)現(xiàn)并解決問題，避免延誤和返工。

3.3 運行維護階段

在輸變電工程的運行維護階段，BIM 技術(shù)仍然發(fā)揮著重要作用，為運維管理提供全面、高效的支持。以下是BIM 技術(shù)在輸變電工程運行維護階段的主要應(yīng)用分析。

（1）運維數(shù)據(jù)管理。BIM 模型可以作為運維數(shù)據(jù)的管理平臺，將運維過程中的各種數(shù)據(jù)與模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)。這使得運維人員可以方便地查詢和更新設(shè)備信息、運行狀態(tài)、維修記錄等數(shù)據(jù)，提高運維管理的效率和準(zhǔn)確性。

（2）故障診斷與維修指導(dǎo)?；贐IM 模型的運維數(shù)據(jù)，可以對設(shè)備進(jìn)行故障診斷和預(yù)測。通過分析模型中的數(shù)據(jù)，可以及時發(fā)現(xiàn)潛在的故障和問題，為維修人員提供準(zhǔn)確的維修指導(dǎo)。還可以結(jié)合AR 技術(shù)，為維修人員提供實時的維修指導(dǎo)。通過AR 設(shè)備，維修人員可以在實際環(huán)境中看到與BIM 模型關(guān)聯(lián)的維修指南和操作步驟，提高維修效率和準(zhǔn)確性。

（3）資產(chǎn)管理。BIM 模型可作為資產(chǎn)管理的平臺，對設(shè)備進(jìn)行分類、標(biāo)識和跟蹤。通過與運維數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，可以實時更新設(shè)備的狀態(tài)和位置信息，為資產(chǎn)管理提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。

（4）決策支持。在運維階段，BIM 技術(shù)可以為決策者提供全面的數(shù)據(jù)支持。通過分析BIM 模型中的運維數(shù)據(jù)，決策者可以了解設(shè)備的運行狀況、維修需求和資源消耗情況，為決策制定提供科學(xué)依據(jù)。

（5）文檔管理與知識管理。BIM 模型可以作為文檔管理和知識管理的平臺，將運維過程中的各種文檔和知識進(jìn)行分類和存儲，從而提高運維人員的知識水平和技能水平，促進(jìn)團隊之間的知識共享和交流。

4 應(yīng)用推廣發(fā)展對策

4.1 開發(fā)符合我國輸變電行業(yè)特色的BIM 軟件和系統(tǒng)

目前，國內(nèi)外已經(jīng)有了很多BIM 軟件和系統(tǒng)，但是這些軟件和系統(tǒng)大多是針對一般的建筑工程，而針對輸變電工程建設(shè)的專門BIM 軟件和系統(tǒng)卻比較少。因此，我們需要加強這方面的研究，開發(fā)出符合我國輸變電行業(yè)特色的BIM 軟件和系統(tǒng)。首先，需要了解我國輸變電工程建設(shè)的實際情況和需求，包括工程設(shè)計、施工、運行等方面的特點和需求。然后，需要結(jié)合這些特點和需求，對現(xiàn)有的BIM 軟件和系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)和完善，開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的、符合我國輸變電行業(yè)特色的BIM 軟件和系統(tǒng)。楊萌[11]認(rèn)為，還需要注重軟件的本土化，根據(jù)我國法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等要求，對軟件進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和完善。同時，還需要加強軟件的培訓(xùn)和推廣工作，提高工程設(shè)計和施工人員的BIM 技術(shù)應(yīng)用水平。

4.2 建設(shè)BIM 專業(yè)人才隊伍，提高BIM 專業(yè)人才質(zhì)量

BIM 技術(shù)的應(yīng)用需要有一支專業(yè)的技術(shù)人才隊伍來支撐。因此，我們需要加強BIM 專業(yè)人才的培養(yǎng)和引進(jìn)工作，提高BIM 專業(yè)人才的質(zhì)量。首先，需要建立完善的BIM 技術(shù)培訓(xùn)體系，對工程設(shè)計和施工人員開展定期的BIM 技術(shù)培訓(xùn)，提高他們對BIM 技術(shù)的認(rèn)識和應(yīng)用水平。同時，還可以通過組織BIM 技術(shù)競賽、研討會等活動，促進(jìn)BIM 技術(shù)的交流和合作。其次，可以通過與高校、科研機構(gòu)等合作，建立人才聯(lián)合培養(yǎng)機制，為我國輸變電工程建設(shè)輸送更多優(yōu)秀的BIM 技術(shù)人才。最后，需要建立完善的激勵機制和評價體系，對BIM 技術(shù)人才進(jìn)行科學(xué)合理的評價和激勵?？梢酝ㄟ^設(shè)立獎勵機制、提供晉升機會等方式，激發(fā)BIM 技術(shù)人才的積極性和創(chuàng)造性，為我國的輸變電工程建設(shè)提供更加優(yōu)質(zhì)的技術(shù)支持和服務(wù)。

5 結(jié)語

隨著科技的不斷進(jìn)步和新能源的發(fā)展，輸變電工程建設(shè)將面臨更多的挑戰(zhàn)和機遇。未來，輸變電工程建設(shè)將更加注重環(huán)保和節(jié)能，采用更加高效的電力設(shè)備和材料，提高電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和安全性。同時，隨著新能源的發(fā)展，輸變電工程建設(shè)也將更加注重與新能源的融合和發(fā)展。