BIM技術在水利工程設計施工運維中的應用研究

劉永健

隨著我國社會經濟以及社會建設的迅速發展，我國水利工程建設規模以及技術難度也日漸增大，水利工程的數據信息量也隨之增多，BIM 軟件技術具有非常強大的數據信息存儲量以及建模功能被廣泛的應用到社會的各個領域，為了全面提升我國水利工程建設設計的效率與水平，加快水利工程建設的施工進度，保障水利工程建設的安全以及質量，也將BIM 技術應用在我國的水利工程設計施工運維中。本文對BIM 技術的意義以及應用優勢進行了闡述，并對BIM 技術在水利工程中具有可視化設計、圖紙的輸出與會審、工程量計算、施工進度模仿、施工安全管理、文檔以及運維管理等功能進行了具體的分析。隨著我國水利工程的不斷發展，BIM 技術在水利工程領域中的應用前景將會越來越廣闊，對于進一步加快我國水利工程建設的進程有著非常重要的意義。

水利工程是我國國民經濟建設發展過程中非常重要的一項基礎設施，既要充分保障人們日常生活供水的需求與排放，還要肩負起有效的社會防洪減災、保護水資源以及維護生態環境等重任，由于地形地貌的區別，所需建立的水利工程的結構也不盡相同，再加上水利工程建設規模的不斷擴大，傳統的水利工程設計、施工以及管理模式對于數據信息處理效率較低，設計、施工以及管理成本也極高，根本無法適應水利工程行業發展的需要，BIM 技術應用在水利工程建設中，正好解決了傳統模式的水利工程建設中存在的這些問題，BIM 技術能夠運用參數模型整合水利工程中的各種相關的數據信息 并能在整個的水利工程建設過程中進行共享與傳遞，提升了水利工程人員的工作效率以及對各種信息的判斷精準率。

一、BIM 技術概述

BIM 技術理念創建于1975 年，是運用計算機數字技術模擬出仿真的建筑物，并能夠將建設部門、設計部門、施工部門以及監理部門等一切水利工程建設相關的部門放在同一平臺上，同時共享同一項建筑信息模型。BIM 技術作為一種先進的技術理念在我國的水利工程中加以應用，給一部分工程項目設計流程以及工作模式積累了大量是數據信息以及豐富的經驗，對于水利設計、施工建設以及水利工程項目的管理等方面都有很大的推動作用。

二、BIM 技術的應用優勢

1.設計理念的更新

將BIM 技術應用在水利工程設計施工運維中，可以實現水利工程建筑模型實時仿真模擬，能夠體現出整個水利工程的構建形式，同時還可以隨時進行設計修改、修改后的水利工程結構模型并且立即可以顯示出來，實現了項目的信息化與可視化，加深了工程技術人員的理解與交流，在水利工程施工前就可以將水利工程項目的最終形態展現出來。

2.設計效率的提高

將BIM 技術應用在水利工程設計施工運維中，可以提升設計的效率。通過BIM 技術的應用能夠不用像傳統水利設計過程中，先要進行二維圖紙的設計，然后再搭建空間三維模型的繁瑣流程，可以運用BIM 技術直接建立模型，并還可以將建立的模型隨意的放在任意空間位置的圖紙上，提升了水利工程設計的效率，并且還可以加強施工人員對水利工程的設計以及相關信息的理解，從而對圖紙進行進一步修正與完善，避免出現空中碰撞，對水利工程的順利完成提供了科學有效的保障。

3.施工管理手段的增加

在水利工程設計施工運維中運用BIM 技術，不僅能夠將設計成果進一步深化，并將模型進行施工預演，同時還可以建立一套可操作性的施工組織設計，并生成能反映水利工程進度的三維模擬動畫，將工程施工過程以較為直觀的形式呈現出來，可以提前對施工流程進行熟悉，對于施工現場的危險狀況提前進行預判與排查，并提前建立科學有效的解決問題的方案，全面保障水利工程施工的順利完成。

4.材料核算與運維管理的優化

在水利工程設計施工運維中運用BIM 技術，能夠優化材料核算以及水利工程的運維管理工作，在水工程施工過程中應用BIM 技術能夠將工程項目的施工過程中每一個施工環節中使用的材料施工過程中管理信息進行全面的有效整合以及組織，對整個水利工程的運行以及維護有著非常重要的作用。進一步提升了水利工程材料核算精準性以及運維管理的科學性與有效性。

三、BIM 技術在水利工程的應用

1.設計階段的應用

（1）可視化設計

由于BIM 技術具有可視化的功能作用，因此將BIM技術運用在水利工程設計階段可以將傳統的二維設計圖紙不需要轉化直接以三維空間模型形式展現出來，對水利工程實際施工過程起到指導作用，BIM 軟件技術建立的三維模型貫穿整個水利工程項目的規劃與設計以及施工到運維工作，并能夠將工程不同的階段所需要達到的標準都呈現出來。BIM 技術的可視化水利工程設計能夠提升三維模型的精準度以及有利于后續水利工程的施工與管理工作的開展。

（2）圖紙的輸出與會審

BIM 技術的應用能夠提前進行圖紙的輸出以及會審，工程界的技術語言是通過圖紙來表達的，應用BIM 技術大大提高了圖紙的繪制效率，縮短了繪制時間。對設計工程圖紙進行核對以及審查對于水利工程建設施工是有著非常大的影響，在對圖紙進行審核、校對時能夠及時發現問題并做好早期的預防以及調整工作，為后續的水利工程設計施工做好保障。

2.施工階段的應用

（1）可視化的應用

將BIM 技術的可視化應用在水利工程的施工階段，一方面降低水利工程造價以及優化施工管理水平，提升企業的核心競爭力，增加中標概率。另一方面可以對水利工程的整體面貌、結構形式以及施工流程等等方面進行全面具體的了解。

（2）工程量計算

在水利工程施工的過程中工程量是一項非常重要的指標，工程量的核算對施工部門以及建造部門都是具有非常重要的作用。傳統的人工核算水利工程施工模式，不僅核算效率以及準確率低下，并且還要投入大量的人力資源，應用BIM 技術進行核算，既提升核算的效率以及精準度，同時也降低了水利工程建造的成本。

（3）施工進度模仿

將BIM 技術應用在水利工程的施工階段能夠進行水利工程施工進度的模擬，運用BIM 技術能夠呈現水利工程的全貌以及模擬仿真的碰撞，這樣就可以對水利工程的整體布置以及虛擬施工過程進行比較全面的了解。可以及早的發現水利工程施工重點問題，并提前進行干預、調整以及修正，并且還可以對水利工程施工過程實行有效的監控，及時發現施工中的問題并以最快的速度進行解決，確保水利工程的質量以及安全問題。

（4）施工安全管理

將BIM 技術應用在水利工程施工階段能夠加強水利工程的安全管理。傳統水利工程施工安全管理是運用文字進行解說，這樣經常會出現解說表達不明白以及不清楚的狀況出現，非常不利于安全管理人員的工作的開展，通過BIM 技術的應用，能夠將水利工程施工安全管理簡單化，并且能夠及時的檢測出工程施工過程中的安全問題以及問題出現的位置，既直觀又形象，可以有效的避免由于文字表達含糊而容易出現的錯誤。

3.運維階段的應用

（1）文檔管理

任何一項水利工程施工項目在建設完成后，都會有很多的文檔資料以及數據信息，采用傳統的水利工程管理模式不僅需要耗費大量的人力、物力以及財力進行整理，并且存放的時間也比較短，還容易丟失。應用BIM 技術可以依據水利工程的特點，進行協同合作，將復雜繁瑣的文檔資料以及數據信息進行整合統一，全面掌控工程設計文件間的相連關系，提升了文檔管理工作的效率以及保存時間。

（2）運維管理

將BIM 技術應用在水利工程施工運維階段能夠強化運維管理。由于BIM 技術模型包含了水利工程的各種構件的大小規格、安裝時間與順序以及出廠單位、水輪機以及水利工程建筑物等等多方面的信息，在工程竣工后能夠有利于后期的運行維護管理工作，能夠及時發現問題，并加以解決，最大限度地降低因故障造成的損失。

四、結語

由此可見，隨著我國社會建設進程的加快以及建設難度的日漸加大，傳統的水利工程設計施工建造模式已經不能滿足我國現代水利工程設計施工的需求。由于BIM技術具有非常強的建模功能以及信息存儲量，因此，將BIM 技術應用在水利工程設計施工運維中，不僅能夠提升水利工程設計的效率以及水平，促進工程施工進度加快，并且提升水利工程的質量安全管理以及水利部門的核心競爭力，BIM 技術將會成為我國水利工程應用的發展方向。