BIM技術(shù)在水利工程設(shè)計中的應(yīng)用研究

董仁凱

摘 要：水利工程是非常重要的民生項目，其能夠?qū)λY源進行合理調(diào)配與控制，滿足用水需求，降低洪水、臺風(fēng)等惡劣自然天氣所帶來的損失。本文主要研究了在水利工程設(shè)計過程中BIM技術(shù)的合理應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);水利工程設(shè)計;應(yīng)用

BIM技術(shù)是一種數(shù)據(jù)化工具，通過建立三維模型整合各類信息，在項目策劃、設(shè)計、建造和運維的全生命周期中共享和傳遞信息，提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期。BIM技術(shù)在項目建設(shè)中主要有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性和優(yōu)化性等特點。

1 BIM技術(shù)介紹

BIM技術(shù)在電子信息設(shè)計等領(lǐng)域的技術(shù)的核心基礎(chǔ)上得到了進一步的提升，從而有效的實現(xiàn)了傳統(tǒng)二維建筑模型設(shè)計建筑形式向著三維建筑數(shù)字化設(shè)計建筑形式的全面改變。并且相關(guān)水利工程的工作人員在操作的進程當(dāng)中需要特別注意的是：BIM技術(shù)無法在水利工程設(shè)計當(dāng)中進行單獨的開展應(yīng)用，BIM技術(shù)需要與其他的應(yīng)用技術(shù)和設(shè)施同時組合應(yīng)用才能發(fā)揮其最大的作用，通常最常應(yīng)用的相關(guān)設(shè)施就是三維協(xié)同設(shè)計基礎(chǔ)的平臺的相關(guān)知名品牌。而還需要進一步說明的是，BIM技術(shù)包含了建筑工程當(dāng)中的全面進程，可以更好的呈現(xiàn)建筑工程當(dāng)中每一個階段。

2 BIM技術(shù)在水利工程設(shè)計中的應(yīng)用

2.1 BIM模型建構(gòu)

2.1.1 地形BIM模型

所謂的地形模型，是指建筑工程具體施工活動所在的場所以及地形開挖的受體，在整個施工活動布局與推進當(dāng)中發(fā)揮著重要作用。建模是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，包含的內(nèi)容非常多，曲面是一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為了提高曲面創(chuàng)建的成效，需要對建筑施工的各項數(shù)據(jù)信息進行詳細分析，準(zhǔn)確把握數(shù)據(jù)信息的規(guī)律及特點，同時，還需要對河道原有的地形結(jié)構(gòu)等進行全面的審查，如果在等高線等當(dāng)中發(fā)現(xiàn)了不準(zhǔn)確之處，應(yīng)當(dāng)按照實際情況，及時進行修復(fù)。不規(guī)則三角網(wǎng)主要是用來進行曲面創(chuàng)建，其基本的組成部分是曲面三角部分的三角形，其具有非常明顯的優(yōu)點，可以實現(xiàn)對地形高低起伏變化較為充分的表現(xiàn)。

2.1.2 水利工程建筑物BIM模型

2.1.2.1 涵閘底板模型

底面板式水利工程建筑當(dāng)中核心構(gòu)件之一，從相關(guān)設(shè)計人員的角度來綜合考慮較為優(yōu)異的創(chuàng)建方式是通過底面板的輪廓放樣來進行相關(guān)的模型建立，同時可以借助調(diào)整輪廓后載入高效的修改底面板的相關(guān)樣式以及尺寸。充分的應(yīng)用Revi的參數(shù)化相關(guān)功能，將底面板的整體厚度以及底面板的順?biāo)飨蚓嚯x等進行有效的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)置，從而更加便利的開展底面板有關(guān)參數(shù)的調(diào)整。

2.1.2.2 涵閘墩墻模型

涵閘墩墻所應(yīng)用的是墩墻模型的整體輪廓按照著厚度的方面進行有效的放樣操作。墩墻的基本化輪廓的標(biāo)準(zhǔn)性能有寬和高以及排架的高等，設(shè)置好以上的參數(shù)之后就可以有效的開展輪廓圖的繪制以及大小的恒定，從而最終完成墩墻的模型建立。門槽則可以有效的依據(jù)相關(guān)的尺寸標(biāo)準(zhǔn)從而建成空心體以及墩墻模型的拼接完成。其他部分的創(chuàng)建，諸如搭板等可以另外創(chuàng)造相關(guān)的操作，從而更好的與墩墻連接成為整體。

2.1.2.3 涵閘連接段翼墻模型

涵閘的上游以及下游階段的翼墻可以采用相同的輪廓族以及路徑放樣的形式進行深度的建立模型開展，而規(guī)范化的翼墻通過標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)的調(diào)整，整體建立模型的效率也相對較高，而模型的后期調(diào)整也更為的簡便。但是針對于某些小型的建筑項目之中，為了進一步的節(jié)省相關(guān)的工程資金投入，對于末節(jié)擋土墻經(jīng)常應(yīng)用高程、變截面的結(jié)構(gòu)模式，這樣的模型整體建設(shè)非常的系統(tǒng)化。相關(guān)的工作人員可依據(jù)放樣融合的方式有效的解決相關(guān)的問題。

2.1.2.4 涵閘連接U型槽模型

涵閘U型的槽結(jié)構(gòu)通常都是變口的U型架構(gòu)，其可以更好的適用于放樣融合的方式進行深度的建模開展，但往往有很多的上游以及下游的結(jié)構(gòu)具備著消能防沖的功能，U型槽的底面板相同于消力池，因此也可以進行分組的建模開展。首先，應(yīng)用輪廓放樣的方式完成U型槽的消力池底面板的模型建立，然后再次依照所需的擴散角度通過空心拉伸體進行剪切。通過拉伸體等操作的方式，從而建立出U型槽的墻體，從而有效的結(jié)合成為U型槽的全部。

2.2 信息創(chuàng)建

借助BIM模型，可以對工程的建筑實體以及整體功能特性等以數(shù)字化的形式進行有效表現(xiàn)。結(jié)合實際來看，建模的特點鮮明，主要體現(xiàn)在效率非常高，精準(zhǔn)度非常高，專業(yè)設(shè)計水平非常強等，而且還具有非常好的通用性特點，為此，建模在BIM技術(shù)應(yīng)用當(dāng)中，通常是以信息載體的形式出現(xiàn)。在二維圖紙到三維圖紙的轉(zhuǎn)變中，實際應(yīng)用的技術(shù)內(nèi)容并不復(fù)雜，但是，在建模的高效性上則需要長時間對建模知識、技術(shù)進行研究與學(xué)習(xí)。水利工程領(lǐng)域適用的建模方法有助于BIM技術(shù)在設(shè)計上更加方便快捷，在這里需要專門強調(diào)的是，BIM設(shè)計的三維效果并不是單一效果圖的體現(xiàn)，在具體精準(zhǔn)度上存在著非常明顯的差異。在BIM設(shè)計當(dāng)中，模型需要有基本的數(shù)據(jù)信息來支撐，包括完整的尺寸大小、面積、體積等。在數(shù)據(jù)信息的承載上，模型是關(guān)鍵所在，只有在BIM實踐方面提升專業(yè)化水平，這樣才能確保實踐應(yīng)用水平得到提高，對于建筑實踐也有一定的推動作用。當(dāng)前，實際存在的建模工具非常多，占據(jù)主流的平臺有Autodesk、Bendley等，但是，受到各種因素的影響，這些建模平臺在彼此之間的通用上還存在著一定的問題，能夠結(jié)合實際情況，選擇最為合適的建模平臺，同時，提高三維模型數(shù)據(jù)的通用性，直接決定著BIM技術(shù)的應(yīng)用成效，更是影響著建模的質(zhì)量水平。

2.3 信息表達

在應(yīng)用BIM技術(shù)進行設(shè)計的過程中，還需要從圖紙文字的層面對模型進行有效表達。在《設(shè)計企業(yè)BIM實施標(biāo)準(zhǔn)指南》當(dāng)中有非常明確的規(guī)定，BIM設(shè)計應(yīng)用成果，主要是體現(xiàn)到BIM交付可供優(yōu)化的設(shè)計方案、精準(zhǔn)的設(shè)計數(shù)據(jù)、綜合協(xié)調(diào)成果、豐富的建造分析、可視化的溝通手段以及和模型具有一定關(guān)聯(lián)關(guān)系的二維視圖等方面，以上這些內(nèi)容都是信息模型最為常見的表現(xiàn)方法。從具體表達上可以看出，BIM信息模型體現(xiàn)出了豐富化、多樣化的特點，對于表達方式的探究是一個長期的過程，并非朝夕之功，這個探究過程是一個不斷積累與深化的過程。在BIM設(shè)計具體實踐當(dāng)中，借助當(dāng)前的二維圖紙來進行表達是一種較為常見并應(yīng)用成熟的方式，三維方法的應(yīng)用還處于探索階段，不同的行業(yè)在BIM技術(shù)設(shè)計上都可以發(fā)揮自身的優(yōu)勢，這樣可以提高自身設(shè)計的特色水平，有助于對產(chǎn)品的成本支出等進行有效控制。

3 結(jié)語

BIM技術(shù)是數(shù)字化革命的必然，是水利設(shè)計行業(yè)發(fā)展必須要面對、經(jīng)歷的鴻溝，同時也是水利傳統(tǒng)企業(yè)蛻變的機遇。而BIM技術(shù)在水利設(shè)計行業(yè)的發(fā)展并不順利，從現(xiàn)狀而言，只有做好市場需求的了解并確定BIM產(chǎn)品的交付標(biāo)準(zhǔn)才能更好得帶動BIM技術(shù)在水利工程設(shè)計上的發(fā)展，而做好上下游的拓展是各設(shè)計單位發(fā)掘BIM技術(shù)價值潛力的重要方向。

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