BIM技术在海上风电项目施工技术中的应用分析

BIM技术在海上风电项目施工技术中的应用分析

李志伟

中交第三航务工程局有限公司厦门分公司，福建 厦门 361000

摘要：近年来BIM技术得到了极大的推广与运用，尤其是在海上风电项目施工中，BIM技术的可视化、模拟化、协调性等优势得到了最大程度的利用，从而进一步实现了海上风电项目施工技术的优化提升。在国家节能减排目标的指示下，海上风电项目施工成为了近年来最热门的施工项目工程，而BIM技术的技术应用研究也成为了推动海上风电项目施工技术发展的重要内容之一。为此，本文就BIM技术在海上风电项目施工技术中的应用展开研究，阐述了BIM技术的基本概述，以及BIM技术在海上风电项目施工技术中的具体应用，希望能够利用BIM技术实现施工质量的进一步提升。

关键词：BIM技术；海上风电项目；施工技术；应用分析

1、BIM 的概念

所谓BIM技术就是利用计算机科学将海上风电工程中的各个元素用数字表述出来，进而实现建筑施工工程的数字化，如此一来在实际施工中就能进行三维可视化了。海上风电工程的可视化可以为施工过程提供全方位的观察和浏览，从而实现对施工工程的监控与预测，使得施工工程各项工作按照预期进行。在实际项目施工过程中，BIM技术几乎在全部过程都发挥着作用，从项目计划初期到实地勘察期，再到项目施工设计期，最后到具体施工阶段，其中的每一个阶段都应用到了BIM技术，因为在实际工程中有效应用BIM技术不仅能够提升工程质量，同时还能节省施工成本，从而为施工工程提供经济、高效的技术支持。

2、BIM技术在海上风电项目施工技术中的应用措施及意义

2.1BIM 技术在海上风力发电工程施工中的运用措施

在进行海上风电项目工程建设时，利用更加项目施工的特点利用BIM技术建立三维可视化模型，可视化模型可以实现对工程全部过程的模拟预测，这样就能在工程起始之前预想出工程进行中可能出现的问题，并针对问题给予解决策略，从而有效提升海上风电项目施工工程的质量，并为后续工程的维护和管理给予有效的参考，实现我国海上风电项目施工技术的积极发展。

2.2 BIM 技术在海上风力发电工程施工中的运用意义

BIM技术在施工工程中的实际应用就是将施工工程各方面都通过三维建模实现可视化，从而通过可视化技术实现对施工工程全方位的监控，进而对施工工程的质量与材料用料起到一定的监管与预测。在海上风电项目施工全过程中都能看到BIM技术的身影，因为BIM技术的应用不仅能够监测工程质量，同时还能对工程施工整体进行科学合理的规划，尤其是在工程施工阶段，BIM技术的应能够对工程受力、工程计量等内容进行进一步的分析，从而实现工程施工阶段的数据共享，同时还能起到节约成本的作用。

3、BIM 技术在海上风电项目施工技术中的应用分析

3.1工程设计阶段

在海上风电项目施工工程计价阶段，可以利用BIM技术结合具体的地理信息，从而实现海上风电工程的三维建模，在此阶段BIM技术能够对工程中的各项数据进行结果分析，从而实现对海上风电项目施工工程的计划进行科学评定，使海上风电项目施工工程能够得到更加精确化的分析预测。此外，在应用BIM技术过程中，相关技术人员可以通过计算机软件平台实现工程数据共享，在施工过程中数据出现变动时相关工作人员能够第一时间察觉，并对变更后的数据进行收集分析，从而保证海上风电项目施工工程不会因为数据变动而产生施工变动，从而影响施工质量。

3.2工程施工阶段

海上风电项目在施工过程中，会因为很多不可控因素导致施工数据发生变化，进而对施工工程造成一定的负面影响，其中最常见的几个因素包括：天气因素，比如暴雨、雷电、大风天气对施工工程的影响；风电设备体积容量较大，导致运输过程产生各种不便；自然环境因素，比如复杂的地形、海上风浪等都会给海上风电项目施工工程带来严重影响，从而导致施工机械无法正常运转；海上风电桩混凝土浇筑质量，如果海上风电桩的混凝土浇筑质量不达标，那么在具体施工过程中给施工质量以及施工安全带来不可预测的影响。为此，在海上风电项目施工过程中，经常因为各种不可控因素导致施工问题频出，为避免以上情况的突然发生导致工程施工被影响，在海上风电项目施工过程中就应该充分应用BIM技术对施工工程进行建模处理，利用三维建模实现对施工工程的预测与监控，从而表面因为外界因素导致施工质量与效率降低。其中BIM技术在施工阶段的具体应用主要有以下几点：

3.2.1三维模式可视化显示，模拟施工流程

在海上风电项目施工过程中应用BIM技术，可以对施工全过程进行三维建模，从而实现施工工程的全部内容可视化，如此一来不仅能够给予施工工程更加精确的材料配比，还能对施工现场作业进行合理的施工分配，进而避免因为个人情况导致工人工作懈怠。另外，在施工阶段利用BIM技术建立三维模式，可以更精确的模拟出海上风电项目施工的施工过程（见图1），从而对施工过程中的材料用量做到有效控制，实现海上风电项目施工成本的节省，与此同时利用BIM技术建立施工项目数据库，可以更精确的计算出工程费用支出，如此一来整个施工工程的各方面数据就更加透明，进而保证了海上风电项目施工工程的工程造价得到有效控制。

图1三维模拟施工示意图

3.2.2模拟施工过程中及时检测碰撞

海上风电项目施工工程在实际施工中，经常因为施工碰撞而影响工程施工计划，甚至对工程质量造成严重影响。为此，在施工阶段应用BIM技术对工程前期施工碰撞进行检测，这样做不仅能够实现对工程施工计划的进一步优化调整，同时还能预防因为施工碰撞而导致施工材料浪费，从而实现海上风电施工工程施工成本的有效优化。此外，海上风电项目施工相关人员可以利用BIM技术建立的碰撞分析对施工工作进行模拟分析，从而有效提升工程施工质量，并准确预测工程的交工时间。

3.2.3工程量计算分析，确定具体材料用量

在海上风电项目施工工程中，由于大部分工程结构都是采用钢结构，所以工程量的计算也就选择了净量计算原则，该计算原则在工程结构出现异常时就会出现损耗，这样一来工程施工材料的计量就会出现错误。因此，在进行海上风电项目施工时，应该应用BIM技术对工程进行建模，尤其是在导管架基础构建时一定要采用BIM技术建模进行分析模拟，这样不仅能够快速计算出工程结构的材料用量，同时还能模拟出异形结构的材料用量，从而更加精确的确定施工项目中材料的损耗，实现对海上风电项目施工材料用量的核算与控制，具体见图2。

图2导管架基础构建模拟图

3.3后续运营管理阶段

在海上风电项目施工工程后期运营管理阶段，BIM技术的应用能够实现对工程进行维护管理。在实际运营管理过程中，BIM技术的应用可以对相关人员进行科学、统一的管理，并协助相关管理人员进行更有效的工程维护管理，从而实现海上风电项目在后期运行中得到科学维护。海上风电施工项目并不是一个短暂的施工工程，而是一个 需要长期维护保证其正常运行的重点项目，所以在后续的运行管理中需要重点关注工程的维护，而BIM技术不仅能够实现海上风电项目后续运行的有效维护，还能提升相关工作人员的管理质量，从而实现了高效的海上风电项目高效率管理，进而有效推动我国海上风电项目的发展。

4、BIM技术应用与海上风电项目施工带来的经济效益

4.1可视化带来的经济效益

利用BIM技术在海上风电项目工程中实现可视化，一方面能够让施工工程更加安全的进行，使工程的质量与施工人员的人身安全得到保障，从而提升海上风电项目施工工程的经济效益。另一方面，BIM技术可视化能够保证施工过程中相关指令清晰传达，并利用相关工艺对施工工程实施进一步的优化，从而保证了施工工程中人员的分配利用，避免因为指令传达不清晰而造成施工成本损失。

4.2碰撞分析带来的经济效益

利用BIM技术进行工程结构碰撞分析，能够有效避免施工工程中生产资源的浪费，同时减少海上风电项目施工工程返工，从而造成工程成本损失。另外，由于海上风电项目施工主要使用叶片、叶轮、机舱、塔筒这类大部件吊装作业，所以在施工过程中船体甲板承受力以及船舶起重机吊装都具有一定的局限性，所以利用BIM技术进行碰撞分析能够有效避免大部件吊装作用中超负荷作业，从而避免故障出现造成施工成本增大。

4.3受力分析带来的经济效益

在海上风电项目施工工程中，很多结构都无法利用现有工具进行准确的受力分析计算，此时利用BIM技术就能更准确的分析出其中的受力状态，从而有效提升施工效率，实现海上风电项目施工工程经济效益的提升。

4.4工程量计算带来的经济效益

在海上风电项目施工工程中，利用BIM技术对工程进行建模，然后对建模工程进行准确的工程量计算能够得到工程的准确数据，从而减少对工程量少算、漏算的情况出现，进而有效避免工程施工材料的损失，使海上风电项目施工工程的成本得到进一步优化。

5、总结

根据本文的研究介绍，我们清楚的了解了BIM技术在海上风电项目施工技术中的应用能够为工程施工带来全新的技术支持，从而实现施工陈本的缩减，促进海上风电项目施工经济效益的提升。而且，BIM技术在海上风电项目施工中的应用能够优化施工组织、工艺机电、消除工程风险、减少材料损失，进而实现施工成本的浪费，进一步提升工程经济效益。

参考文献

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[3]张晓星,赵云鹤.浅谈BIM技术在风力发电工程中的应用[J].价值工程,2016,35(15):29-30.

作者简介：李志伟（1995,12-），男，汉，福建平潭，本科，学士，助理工程师，主要研究方向：材料科学与工程。