水利工程BIM模型構建方法及應用

鄭瑞柱

摘 要：水利工程BIM技術指的是基于BIM數字化承接與可視化表達等配套組成的技術。我國很多建筑領域都在運用BIM技術，如民建、市政、橋梁工程等都有所應用。而在水里工程上采用BIM技術，它能為整個水利工程的設計、施工提供有效保證。本文就以水利工程BIM模型構建方法及應用分析討論。

關鍵詞：水利工程BIM 模型構建方法 分析討論

BIM是指建筑信息模型英語簡稱，它是建筑領域、土木工程領域、橋梁領域的一種新型高科技輔助工具。通過運用BIM技術對水利工程施工中的相關地形以及相關建筑做建模分析，能夠更加全面實現對水利工程建筑的可視化查詢關鍵點質量控制，從而通過能夠大大簡化繁瑣的施工步驟，優化施工方案，同時利用更加科學、優先的信息計算系統能夠精確計算土方量、材料用量等數據，通過合理的分析計算，工程管理技術與信息技術的融合，能夠提升水利工程的建設速度，提高建設效果，同時為以后水利工程管理與運營也能提供重要依據。

1.有關水利工程BIM技術的介紹說明

1.1BIM技術發展以及應用

BIM的英語全程為Building information Mileling，顧名思義就是建筑信息建模，主要是對建筑群體建立模型。它是信息技術發展下衍生的高科技生產工具，能夠為建筑行業提供更加科學、高效的建筑施工技術。BIM最早只是計算機輔助設計軟件類中的一個簡單設計工具，從最開始只簡單的二維建模一演變到現在的三維建模，已經發展了很多代，并且功能上也更加全面，應用領域也變得更加廣泛，在建筑類各行各業中都沒發現它的身影，并且在其它行業也出現了它的應用，它的出現提高了建筑行業的施工效率，相關技術也給建筑質量提供了保障。而在水里工程中并不能獨立使用BIM技術，它將與其它生產工具相結合才能發揮其作用，比如要使用BIM技術，通常都會搭配一些三維設計軟件平臺，如歐特克，或者索大等平臺，并且BIM技術將涉及建筑行業各個施工階段，能夠有效提升生產效率。

1.2BIM技術在水利工程現狀分析

就目前我國發展形勢來看，我國很多水利工程項目中并沒有使用BIM技術，所以總得說來BIM技術在我國水利工程方面還處于初級階段，此外BIM技術應用領域主要是一些國內設計單位跟一些設計內企業使用，并且他們使用BIM技術的深度也并不高，很難講用的非常熟練。最近這些隨著我國房地產業的發展，很多建筑工程企業開始重視使用BIM技術，它的出現很大程度上提升了建筑行業的發展效率，不過我國現在使用水平還有很大提升空間。

2.水利工程BIM模型的應用

2.1基于水利工程BIM模型的樞紐布置

所謂的水利工程樞紐布置指的是確定水利工程建筑在平面和高程上的布置。而水利工程建筑樞紐的布置將直接對施工場地的布局產生影響。所以水利工程施工前都需要合理的確定樞紐內各個建筑群體間的相互位置，并且這些位置要求上需要找到最佳的臨時設施位置，要求現場施工人員與設備間的距離不能遠，以此來節約施工成本，最終也能夠提高施工便捷性，減少施工時間。而水利工程中對于水利樞紐的布置是一項復雜的工作，而這種布置并不是普通計算就能得出最優結果那么輕松，它需要考慮很多外在因素，只有所有因素都能夠最佳化才會被考慮，它會有多種方案，通過各個方案對比從而選擇一個最佳方案做設計。就當前的方案比的選擇上來講，都需要以平面圖做為基礎參考標準，而這就需要整個過程中的人員具有豐富的實踐經驗與綜合推理能力。而這個過程中，就需要對遠比的方案做水利工程建筑物做BIM模型，同時也將完成水利工程地形BIM模型完成整體項目總體沙盤。通過這些模型，能夠讓施工人員直觀了解到水利工程周圍的環境、各個水工建筑周圍的條件。與此同時，依靠建立的BIM模型位置的調整在其中完成最科學、合理的位置選擇。由于基于參數的。BIM模型間是可以任一移動的，而通過這種可視化方式做樞紐布局設計，能夠大大縮短建筑施工工期，提高施工效率。而這種項目比可視化技術也越來越多的被不同建筑行業所采用。它能夠很好把控項目關鍵點，確定施工難度，從而通過合理資源的調配，在施工中做調整優化，從而為水利工程的施工組織設計提供有效的依據。

2.2BIM模型信息的應用

一個完整、單一的建筑信息數據庫可以建立一套完整的建筑信息模型，而完整單一的信息數據庫可以通過建立項目BIM數據信息來完成，這樣來讓工程結構簡便化，從而讓整個項目實現管理信息化與技術信息化，如以下說明：

（1）管理信息化：我們都知道，建筑施工是一項典型的協同工作，而這種工作體制必然存在不同職責、不同專業與建筑施工物體間的信息交流往來，所以水利工程項目也屬于此類，水利工程的建設跟管理過程必定會出現很多信息，而這些信息都將有自己的劃分，有單獨的管理部門管理，所以就會出現信息孤島跟信息斷層問題，這些問題的出現必定導致信息在整個水利工程各個層面出現流失，這會直接導致信息管理水平低，相關信息間的問題沒有辦法及時溝通解決。而BIM模型內部就能夠實現信息的工程方案可視化、高效管理化、跟關聯化，從而能夠有效保證水利工程內部間信息的交流，并且相關信息的共享還能為管理者提供信息服務平臺。

基于BIM下的信息化平臺將會以三個大的方面做劃分，分別包含：設計管理信息平臺、項目驗收及運行維護信息平臺以及項目施工段信息交流平臺。而當中的設計管理信息平臺將包括對可行性研究報告、項目建議書以及初步設計書三個部分間的信息管理；而對于項目施工段信息平臺將主要包含施工圖設計與施工技術交付階段間的信息化管理等。所以總得說來，BIM還有數據庫的功能，它涉及了龐大建筑施工數據信息，它可以徹底將原有項目信息管理改變，由于水利工程相關資金投較大、使用年限長以及相關人員變動也比較大等特點，通過BIM技術就能夠有效保證相關信息的完整性，為以后工程養護提供有力依據。與此同時，基于BIM技術信息化管理平臺還能及時對預防、報警、準確報警等做出管理，從而減少災害的發生，及時規避風險。

（2）技術信息化：我國建設的水利工程都具有施工條件復雜、工程量巨大以及資金規模投入高等特點。但是就目前而來講，我國在水利工程施工技術上普遍技術水平還不高，而BIM技術加入，它做為一種對建筑物體物理與功能特性上簡化的數字化信息庫，能夠大大提升我國水利施工技術水平。BIM技術在水利工程的施工跟工程設計上都有廣泛的應用，對于那些專門做水利工程設計人員來講，它不僅僅只是具有三維可視化功能，它還具有可視化施工任務與可視化施工順序，而這些信息的加入能夠成為整個水利工程施工環節的重要依據，而相關數據庫的數據也將成為工程質量好壞的重要標準，所以BIM技術應用于水利水電工程中對項目的前期工作非常有力，能夠大大節約人工成本與資金投入，并且精準化管理，科學化分析還能減少工程以外發生，所以BIM技術應用于水利工程中意義非常重大，無論是為我過以后建筑行業發展還是為我國水利工程技術的完善都有巨大的幫助。

3.有關于BIM技術優點分析

結合我國水利工程利用現狀，做如下幾點優點分析：

（1）實現可視化建模：水利工程內建筑的可視化，能夠從三維狀態、直觀、具體、形象地對水利工程環境做分析，并且能夠呈現多媒體以及動畫展示、宣傳等效果。

（2）更加靈活的協調性：BIM技術能夠科學、有效通過專業協同化設計跟合理專業化的分工減少專業協調工作量以及工作時間，從而提升工作效率。

（3）精準可圖化：BIM系統能夠將實體建筑通過相關參數具體化，通過精準的建模數據能夠精準的相關水利工程的三維或者二維平面圖，從而提升生產效率。

（4）信息化：BIM是信息技術發展下的產物，它就有更加快速、高效、準確等優點，而相關建模參數化也同樣具備容易修改、容易收集信息等特點。

4.結束語

隨著社會的發展與進步，越來越多的高科技生產手段進入了建筑行業，提升了生產效率。基于BIM技術的水利工程，它將結合水利工程施工地形復雜、信息化管理水平較弱等特點提供相應配套優化手段，提升水利工程整體工作效率。基于BIM技術的可視化建模、基于BIM技術的土方量計算這些功能的引入都能大大提高我國水利工程生產效率，相關精細化操作也能避免問題的產生，而這些都將為我過水利工程發展帶來重要貢獻。

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