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        BIM有什么应用价值?BIM技术在山地风电建造中的应用价值

        发布于:2021-09-29
        首页/BIM百科
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        BIM技术具有诸多突出的优势,将BIM技术应用到风电场址规划、结构设计、施工、运维管理等阶段,提升风电项目信息化水平,通过BIM精细化管理提高风电项目效益,降低成本,为风电的推广普提供新的增长动力。

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        1.风电场规划

        风电场的布置规划要考虑风能资源分布、地形、地质、气候条件、环境、运输等多方面的因素,以往依据二维地形图进行布置,缺乏直观性,难以综合多种影响因素进行分析。在规划阶段运用BIM技术建立拟建风电场的三维地形模型,通过BIM可视化和信息化特点,直观了解每一处的地形特征,结合风资源分析和BIM三维模型所携带的地质、气候等信息,对风机布置、道路布置作出更为合理科学的规划,更有利于找到地质条件好、运输便利、风险性小的风机点位,降低构件运输难度。同时,运用BIM技术还可以对风机布置位置和道路规划位置处的植被环境进行分析,作出环境影响评估,优化布置方案,减少风电建设对生态环境的影响。

        2.结构设计

        风电结构设计涉及结构、电气、内附件等方面,需要各专业人员相互配合、协同设计,对设计准确性性和精度要求高。以往风电结构设计各专业都是独立设计,专业间数据交换难,设计过程缺乏协同性,容易出现干涉;预埋件及孔洞的预留,钢筋的布置时常由于二维图纸表达的不足而不够精确;对构造复杂节点的信息传达不够,也不利于内部空间的优化。采用BIM进行风电结构设计,可以建立风电结构参数化构件族库,对于常见构件,通过参数化手段可以提高设计效率。利用BIM可视化和协同性特点,各专业设计人员可基于同一模型平台进行可视化设计,数据的交换更加便利,可以及时发现设计的冲突及不合理的地方。三维设计模型更直观准确的反映了实际构件,有利于复杂部位的深化设计、构件预制和内部空间布置方案优化。

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        3.施工阶段

        山地风电项目施工工序复杂,施工要求较高,专业性强,但施工条件较为苛刻,影响因素多:①山区气象条件差,一年中有效施工工期较短;②风电构件尺寸大、重量大,山区地形路况复杂,构件运输难度大。③山地地区风机位置分散,施工机械和材料周转困难。④基础、混凝土塔筒的混凝土大体积浇筑,质量要求高。⑤山地风电吊装场地小,安装精确度要求高,对场地布置、施工方案、吊装工序等控制严格。另外,构件型号和数量较多,传统施工管理方法,难免会出现管理失误。利用BIM技术进行场地布置,模拟预演构件运输、施工吊装的过程,通过对复杂路况构件运输、吊装工艺、吊装路线等细节直观的观察和分析,预先判断在运输、施工吊装过程中存在的风险点,以便调整设计方案和优化运输路线及施工方案,并制定可能的安全事故应急方案,降低安全事故的风险概率,提升解决突发安全事故的应急处理能力。在三维模拟的基础上加入时间维度,即施工进度计划,可实现BIM4D模拟,直观展示项目进度情况,管理人员可利用BIM模型携带的尺寸、材料、安装位置、生产厂家、工艺、生产时间、进场时间、安装时间等信息,合理安排材料、机械转运,精确管理材料消耗,减少材料浪费,管控工程造价;并可对施工顺序进行优化,避免施工冲突造成的窝工等问题;还可将施工计划与实际进度对比,准确找出进度延后的工作内容及原因,有效管控施工工期。结合RFID射频技术,实现“一物一码”管理,施工技术人员可以在现场快速的获取构件信息,避免构件安装错位。风电混凝土塔筒和基础钢筋构造密集且构造要求较高,钢筋形状较多,现场钢筋加工管理难度大;利用BIM技术,可以准确统计钢筋用量,对各种编号钢筋进行精准下料,通过BIM钢筋碰撞检查,预先处理钢筋布置冲突,避免出现返工而延误进度。企业还可以利用BIM技术,开发和改进施工工艺,形成企业自主的施工工法,包括混凝土浇筑、塔筒吊装、基础锚栓笼安装、张拉预应力、法兰连接和机组构件安装等复杂工艺的优化。对特殊施工技术与复杂工序生成三维技术交底动画,可以帮助工人理解设计意图,提高施工质量,避免因理解错误而导致不必要的损失。

        4.运维管理

        BIM技术可以实现全生命周期的管理,并可在任何阶段对模型增加和修改信息。风电场分布范围广、风机位置多且分散、山区地形复杂且交通不便,传统的风电场管理是以人工检修维护为主,监测点多,周期长,工作人员需要到现场进行数据收集,这种维护方式时效性差,维护效率低。将BIM技术应用于风电场的运维管理中,结合互联网技术、GIS、无人机巡查技术,可以动态直观的监测风电场结构及运行情况,将各专业的技术人员整合在BIM协同工作平台,可以对出现的故障及时沟通,迅速制定维修方案,提高了项目整体的运维管理水平。BIM技术的应用,将为智能化数字风电场建设提供可行的方案,也为未来海上风电场的运行维护提供了思路。

        文:唐永福 仅供学习交流 版权归原作者所有

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