基于Bentley平臺(tái)的水利設(shè)計(jì)單位BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)研究

林圣德，薛宏林

（安徽省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院，安徽 合肥 230088）

BIM技術(shù)在各類工程全生命周期的應(yīng)用效益日益顯著，水利工程作為基礎(chǔ)設(shè)施工程領(lǐng)域的重要分支，具有地形地質(zhì)條件復(fù)雜、涉及專業(yè)多、建筑物類型復(fù)雜多樣等特點(diǎn)，BIM技術(shù)應(yīng)用在水利行業(yè)前景廣闊。

BIM技術(shù)最早在2006年已被廣泛應(yīng)用于設(shè)計(jì)階段，我國(guó)一些水利水電設(shè)計(jì)院也同期開始引入BIM技術(shù)。近幾年，水利設(shè)計(jì)單位紛紛對(duì)BIM技術(shù)應(yīng)用加大投入，BIM技術(shù)在水利行業(yè)蓬勃發(fā)展，在一些工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中取得了初步成果。三維協(xié)同設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)BIM應(yīng)用的基礎(chǔ)，是BIM產(chǎn)品線上生產(chǎn)基礎(chǔ)信息模型的上游工序。為了便于各專業(yè)在同一個(gè)環(huán)境中，使用同一套標(biāo)準(zhǔn)完成同一項(xiàng)工作，需建立一套工作流程便于提高項(xiàng)目的實(shí)施效率，設(shè)計(jì)單位迫切需要結(jié)合自身應(yīng)用需求和質(zhì)量管理體系要求制定相應(yīng)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)生產(chǎn)。目前水利行業(yè)主流的BIM設(shè)計(jì)平臺(tái)有 Autodesk、Bentley、Catia等，本文總結(jié)Bentley平臺(tái)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，對(duì)水利設(shè)計(jì)企業(yè)在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行探討和研究，為水利設(shè)計(jì)企業(yè)的BIM落地應(yīng)用提供參考。

1 水利行業(yè)BIM標(biāo)準(zhǔn)與企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

2012年，住建部發(fā)布了6項(xiàng)BIM國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃，并于2017年頒布實(shí)施了《建筑信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》。上海、深圳、浙江等省（市）發(fā)布了BIM技術(shù)應(yīng)用的地方標(biāo)準(zhǔn)或應(yīng)用導(dǎo)則。2016年，為推動(dòng)BIM技術(shù)在水利水電行業(yè)的發(fā)展，由中國(guó)水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)34家會(huì)員單位共同發(fā)起成立了水利水電BIM設(shè)計(jì)聯(lián)盟，對(duì)行業(yè)的BIM技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定、技術(shù)應(yīng)用推廣具有重要意義。以昆明院為組長(zhǎng)單位的聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)組為建立水利行業(yè)BIM技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系做了大量工作，并已發(fā)布了《水利水電BIM標(biāo)準(zhǔn)體系》，對(duì)水利水電行業(yè)BIM標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)起到有力的推動(dòng)作用。

水利水電BIM行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)計(jì)企業(yè)自身的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)制定具有重要的指導(dǎo)意義。以水規(guī)總院、昆明院、黃河設(shè)計(jì)公司等為代表的大型綜合甲級(jí)設(shè)計(jì)單位和部分省級(jí)設(shè)計(jì)院較早的開展了三維設(shè)計(jì)和BIM應(yīng)用，并取得了較大成績(jī)，在工程全生命周期的應(yīng)用也取得了豐碩的成果，形成了內(nèi)容全面而豐富的企業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。但多數(shù)省級(jí)及以下的水利設(shè)計(jì)單位還處在三維設(shè)計(jì)應(yīng)用的起步階段或遇到發(fā)展的瓶頸期，沒有形成三維正向設(shè)計(jì)實(shí)際的生產(chǎn)力，除了三維技術(shù)應(yīng)用本身的復(fù)雜性，沒有形成一套高效可以落地的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)也是重要原因之一。設(shè)計(jì)企業(yè)通過行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)、借鑒行業(yè)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)、結(jié)合自身實(shí)際需求制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是迫在眉睫的首要任務(wù)。

2 BIM企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)研究

2.1 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)框架

作為BIM技術(shù)落地實(shí)施的設(shè)計(jì)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，需要綜合考慮BIM技術(shù)定義、BIM標(biāo)準(zhǔn)政策、BIM軟硬件需求、BIM人員及崗位設(shè)置、BIM實(shí)施流程、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、協(xié)同環(huán)境配置、模型分類編碼、協(xié)同建模規(guī)則、模型庫(kù)管理與使用、設(shè)計(jì)交付標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)階段應(yīng)用、施工階段應(yīng)用、運(yùn)維階段應(yīng)用等內(nèi)容。本文針對(duì)這些內(nèi)容進(jìn)行解析。

2.2 主要內(nèi)容解析

（1）BIM技術(shù)定義：主要說明BIM的技術(shù)理念、技術(shù)優(yōu)勢(shì)及技術(shù)要求。

（2）BIM標(biāo)準(zhǔn)政策：包含現(xiàn)有BIM國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)及政策解讀以及企業(yè)內(nèi)部BIM實(shí)施的人才培養(yǎng)制度、考核制度、獎(jiǎng)勵(lì)政策等。

（3）BIM軟硬件需求：硬件部分包括服務(wù)器配置、個(gè)人計(jì)算機(jī)配置、網(wǎng)絡(luò)配置等需求規(guī)定；軟件部分包括協(xié)同平臺(tái)、基礎(chǔ)圖形平臺(tái)及各專業(yè)軟件配置等。建議采用的Bentley軟件體系，見表1。

表1 三維協(xié)同設(shè)計(jì)軟件列表

（4）BIM人員及崗位設(shè)置：設(shè)計(jì)階段部分BIM人員及崗位設(shè)置見表2。

表2 BIM人員及崗位設(shè)置

（5）BIM實(shí)施流程：根據(jù)企業(yè)質(zhì)量管理體系制定BIM實(shí)施流程。設(shè)計(jì)階段主要包括項(xiàng)目策劃、設(shè)計(jì)輸入、三維設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)輸出、設(shè)計(jì)評(píng)審、設(shè)計(jì)驗(yàn)證、設(shè)計(jì)確認(rèn)、設(shè)計(jì)服務(wù)及設(shè)計(jì)更改等內(nèi)容。此外，還包括施工及運(yùn)維階段的實(shí)施流程。

（6）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：包括規(guī)劃數(shù)據(jù)、勘測(cè)資料、設(shè)計(jì)報(bào)告、圖紙、審查及批復(fù)文件、業(yè)主需求等文件資料要求及專業(yè)軟件基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的格式要求等。

（7）協(xié)同環(huán)境配置：采用ProjectWise協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)進(jìn)行三維協(xié)同設(shè)計(jì)，利用其開發(fā)接口融入項(xiàng)目質(zhì)量管理要求。具體包括PW項(xiàng)目建立、項(xiàng)目人員操作權(quán)限設(shè)定、各專業(yè)軟件的工作空間托管、統(tǒng)一種子文件等內(nèi)容。

（8）模型分類編碼：考慮模型全生命周期應(yīng)用，結(jié)合設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)交付系統(tǒng)確定模型分類及編碼，包括設(shè)計(jì)階段、專業(yè)、用途、項(xiàng)目類型、以及各個(gè)專業(yè)構(gòu)件的細(xì)分編碼，如有頒布實(shí)施的水利行業(yè)BIM模型分類編碼的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，則列出相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)供BIM項(xiàng)目實(shí)施采用。

（9）協(xié)同建模規(guī)則：這是三維協(xié)同設(shè)計(jì)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵內(nèi)容，高質(zhì)量的模型是實(shí)現(xiàn)BIM應(yīng)用的重要保障，其規(guī)則及要點(diǎn)見表3。

表3 協(xié)同建模規(guī)則及要點(diǎn)

（10）模型庫(kù)管理與使用：模型庫(kù)組織架構(gòu)及分類、模型庫(kù)收集與制作、模型審核、模型入庫(kù)、模型庫(kù)管理、發(fā)布及使用等。

（11）設(shè)計(jì)交付標(biāo)準(zhǔn)：包括數(shù)字化設(shè)計(jì)合同約定、數(shù)字化交付的內(nèi)容、格式、模型深度要求、交付方式等作出規(guī)定。

（12）設(shè)計(jì)階段應(yīng)用：包括場(chǎng)地分析、方案比較、模型碰撞檢測(cè)、模型出圖、模型校審、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、仿真分析、施工模擬、虛擬漫游、三維效果圖、實(shí)景建模及三維動(dòng)畫渲染等內(nèi)容。

（13）施工階段應(yīng)用：包括模型深化、施工交底、施工配合、施工方案優(yōu)化、施工進(jìn)度模擬、虛擬建造、造價(jià)控制等。

（14）運(yùn)維階段應(yīng)用：包括竣工模型及資料的管理應(yīng)用、業(yè)主資產(chǎn)管理、工程的運(yùn)行調(diào)度管理等。

2.3 應(yīng)用案例

設(shè)計(jì)企業(yè)的BIM標(biāo)準(zhǔn)隨著一些項(xiàng)目案例的應(yīng)用不斷充實(shí)和完善，隨著應(yīng)用深度和應(yīng)用階段的豐富而逐步完備。以上標(biāo)準(zhǔn)主要應(yīng)用案例包括安徽省月潭水庫(kù)工程、引江濟(jì)淮工程派河口樞紐工程等，在建模、出圖標(biāo)準(zhǔn)化方面做了較多工作，在三維實(shí)景建模和數(shù)字化交付方面做了初步的探索，部分應(yīng)用成果如圖1～4所示。

圖1 全場(chǎng)總裝及場(chǎng)地設(shè)計(jì)

圖2 三維動(dòng)態(tài)切圖

圖3 輕量化模型發(fā)布瀏覽

圖4 三維實(shí)景建模

3 結(jié)語(yǔ)

水利行業(yè)三維設(shè)計(jì)和BIM技

術(shù)應(yīng)用是大勢(shì)所趨，也是水利信息化和現(xiàn)代化的要求。BIM技術(shù)發(fā)展需要標(biāo)準(zhǔn)先行，在現(xiàn)階段，水利行業(yè)的BIM技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)正在完善，作為省級(jí)及以下的中小水利設(shè)計(jì)單位，需要依托水利水電BIM設(shè)計(jì)聯(lián)盟的力量，積極向行業(yè)先行者學(xué)習(xí)，結(jié)合企業(yè)自身定位，逐步完善企業(yè)級(jí)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，為BIM技術(shù)應(yīng)用推廣鋪路，也為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定貢獻(xiàn)力量。由于技術(shù)、資金等因素制約，現(xiàn)有的中小型水利工程BIM技術(shù)施工及運(yùn)維階段的應(yīng)用很少，設(shè)計(jì)單位在做好設(shè)計(jì)階段工作的同時(shí)，需要積極為BIM技術(shù)在水利工程全生命周期的應(yīng)用尋找著力點(diǎn)和應(yīng)用點(diǎn)，通過實(shí)踐讓企業(yè)的BIM標(biāo)準(zhǔn)真正意義上得到完善。由于企業(yè)的BIM技術(shù)應(yīng)用深度不夠，本文的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)探索僅是開始，期許能為其他兄弟單位的企業(yè)級(jí)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)制定提供一定的參考。

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