BI M技術(shù)在水利工程設(shè)計咨詢項目中的應(yīng)用

陳家東

（海南省水利水電勘測設(shè)計研究院，海口 570203）

1 引言

建筑信息模型（BIM）作為土木工程領(lǐng)域的新型輔助工具，能夠通過設(shè)計過程中的各項參數(shù)信息構(gòu)建建筑三維模型，優(yōu)化設(shè)計方案，協(xié)助各部門進(jìn)行信息交流與合作，直觀地展現(xiàn)項目由建設(shè)到運營的全過程，為保證工程項目的質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。近年來，隨著我國水利工程的不斷發(fā)展，BIM技術(shù)在水利工程建設(shè)過程中的應(yīng)用也越發(fā)深入。水利工程具有綜合性、復(fù)雜性強(qiáng)的特點，為保障水利工程的質(zhì)量，促使工程順利建成，在水利工程設(shè)計咨詢項目中，應(yīng)廣泛應(yīng)用BIM技術(shù)，提高工作效率，保證設(shè)計方案的合理性，滿足社會需求。本文對此展開探討。

2 BI M技術(shù)的簡單概述

BIM技術(shù)是以計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）為基礎(chǔ)進(jìn)行研發(fā)的，是一種多維建筑模型信息集成管理技術(shù)。BIM技術(shù)作為一項新技術(shù)，實現(xiàn)了二維向三維的轉(zhuǎn)變，推動了綠色工程的發(fā)展，提高了工程產(chǎn)業(yè)的信息化水平，促進(jìn)了智慧城市的建設(shè)，實現(xiàn)了建筑業(yè)的轉(zhuǎn)型升級[1]。BIM技術(shù)具有虛擬化、可視化的特點，將其應(yīng)用于建筑行業(yè)中，能夠在協(xié)同管理、進(jìn)度控制、成本控制中發(fā)揮重要作用，且能夠極大地提高工程決策、設(shè)計、施工、運營等水平，減少不必要的浪費與返工行為，縮短工期，提高工程質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)效益。

3 BI M技術(shù)在水利工程設(shè)計咨詢項目中的應(yīng)用要點

3.1 軟件平臺的合理選擇

信息是BIM的關(guān)鍵，模型是BIM技術(shù)應(yīng)用呈現(xiàn)的結(jié)果，協(xié)作是BIM技術(shù)發(fā)揮作用的重點，而計算機(jī)軟件是BIM技術(shù)發(fā)揮作用的主要工具。在水利工程設(shè)計咨詢項目中，為落實BIM技術(shù)，首先，應(yīng)選擇適宜的軟件平臺，常見的軟件平臺有：歐特克、奔特力、達(dá)索。因歐特克是以前水工建筑設(shè)計的常用軟件，本文主要對其進(jìn)行探討。在歐特克平臺中，AutoCAD擁有較強(qiáng)的二維繪圖能力，被眾多工程設(shè)計人員熟悉與使用。在三維設(shè)計領(lǐng)域中，歐特克也是相同行業(yè)中的領(lǐng)跑人，該公司推出的三維套包軟件貫穿圖紙設(shè)計、可視化、圖紙文檔、仿真模擬、項目建設(shè)等眾多流程，能夠幫助眾多專業(yè)在不同設(shè)計階段實現(xiàn)兼容，使各項工作流程靈活協(xié)同。當(dāng)前，在建筑領(lǐng)域中，歐特克三維軟件應(yīng)用廣泛，實現(xiàn)了三維圖紙和二維圖紙的靈活轉(zhuǎn)換，且整個軟件平臺耗費成本低，吸引了眾多中小設(shè)計院的注意[2]。在水利工程建設(shè)中，歐特克為適應(yīng)設(shè)計人員需求，推出了基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計套件，基本滿足了信息模型搭建、模型表達(dá)等需求，而Revit、Civil 3D作為套件核心建模與模型表達(dá)軟件，在應(yīng)用中發(fā)揮著重要作用。

3.2 由二維圖紙生成三維模型

在水利工程建設(shè)中，使用三維設(shè)計軟件構(gòu)建模型有助于工作人員快速呈現(xiàn)設(shè)計成果，且設(shè)計人員只需要掌握歐特克Revit、Civil 3D三維設(shè)計軟件的各項操作，便能夠快速創(chuàng)建工程模型。通過應(yīng)用這些軟件，便利了模型構(gòu)建，縮短了工程設(shè)計時間，提高了圖紙的直觀性，保證了施工人員與設(shè)計人員對圖紙理解一致，避免發(fā)生實際施工與工程設(shè)計出現(xiàn)偏差的情況。

3.3 圖紙中輪廓繪制與參數(shù)設(shè)定

在水利工程設(shè)計咨詢項目中，供審查的圖紙內(nèi)結(jié)構(gòu)斷面形狀、圖形尺寸等均要準(zhǔn)確、完整，因此，只要工程師具有AutoCAD繪圖能力，即可根據(jù)二維圖紙快速繪制建筑物輪廓，且保證所繪制的項目構(gòu)筑物的輪廓接近工程圖紙。

Revit軟件能夠直接將參數(shù)轉(zhuǎn)化為建筑模型，還可通過修改尺寸參數(shù)修改整個模型的尺寸，為水利工程圖紙繪制、工程建模等提供了便利。例如，在進(jìn)行水利工程擋土墻設(shè)計時，原擋土墻模型不符合實際需求，為快速得到所需模型，可通過修改底板長度與厚度、立板高度與厚度等參數(shù)達(dá)到目的，增強(qiáng)了方案調(diào)整的靈活度。

3.4 生成建筑物模型并準(zhǔn)確擺放

在設(shè)計咨詢項目中，待建筑物輪廓繪制完成并滿足工程設(shè)計要求后，可通過放樣命令依照原輪廓創(chuàng)建實體模型[3]。之后，由專業(yè)人員將各個輪廓模型如搭積木般快速搭建完成，形成1個完整的水利工程模型。

4 BI M技術(shù)在水利工程設(shè)計咨詢項目中的應(yīng)用

4.1 模型全方位檢查

水利工程作為利國利民的基礎(chǔ)設(shè)施，承擔(dān)著興水利、緩解洪澇災(zāi)害、水資源科學(xué)調(diào)配等重任，工程項目質(zhì)量非常關(guān)鍵。在工程項目設(shè)計中，往往會存在一些問題，應(yīng)用BIM技術(shù)能夠協(xié)助工程師進(jìn)行碰撞試驗，以此快速尋找設(shè)計方案中管線布置的問題并修改，不斷優(yōu)化施工方案。具體來講，工程師可采用Revit軟件建模，確定無誤后，將所構(gòu)建的三維模型導(dǎo)入軟件內(nèi)，依照工地施工預(yù)定的流程進(jìn)度模擬施工流程，若出現(xiàn)碰撞，軟件會給出碰撞報告，設(shè)計人員直接對碰撞點出現(xiàn)的原因進(jìn)行分析，排除合理碰撞，并對影響工程質(zhì)量的碰撞點進(jìn)行調(diào)整，保障水利工程設(shè)計方案科學(xué)合理，避免不必要的變更與成本浪費，保證水利工程的整體質(zhì)量。

4.2 工程量計算

工程量計算是工程預(yù)算編制的基礎(chǔ)，只有準(zhǔn)確掌握工程量情況，方能控制工程造價，保證工程投入與產(chǎn)出相平衡[4]。在工程量計算中，BIM技術(shù)的應(yīng)用提高了計算速度與準(zhǔn)確性。具體來講，在水利工程設(shè)計中，利用Revit、Civil 3D軟件，不僅能構(gòu)建工程立體模型，還能通過分析水利工程施工現(xiàn)場巖石、土壤類別，計算地下水位標(biāo)高，選擇排水降水方式，根據(jù)基坑和溝槽挖掘的起止標(biāo)高、土方運輸距離、施工方式等準(zhǔn)確計算工程量，為項目咨詢提供完善的工程量信息，為工程造價估算、預(yù)算及結(jié)算奠定基礎(chǔ)。

4.3 在工程造價計算中的應(yīng)用

在工程決策階段，BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠為在眾多工程項目設(shè)計方案中選出最科學(xué)的方案提供便利，還可以通過BIM技術(shù)的財務(wù)分析軟件調(diào)整財務(wù)數(shù)據(jù)，計算各方案收益率，為項目決策提供支持。在工程設(shè)計階段，應(yīng)抓好造價控制，引進(jìn)BIM技術(shù)，對設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化，對方案進(jìn)行定額設(shè)計與限額設(shè)計等。還可以通過收集既有水利工程項目中積累的各種數(shù)據(jù)信息建立數(shù)據(jù)庫，通過對數(shù)據(jù)庫信息進(jìn)行對比分析，可在設(shè)計前限定設(shè)計目標(biāo)指標(biāo)。并且BIM技術(shù)能夠保障多專業(yè)信息溝通，使各項工作協(xié)調(diào)進(jìn)行，避免出現(xiàn)各專業(yè)不協(xié)調(diào)的問題。在工程招投標(biāo)階段，傳統(tǒng)清單模式嚴(yán)重影響了招投標(biāo)的公平性，BIM技術(shù)的應(yīng)用，解決了該短板，能夠快速計算工程量，提供豐富的建筑設(shè)計模型，快速獲得工程量，依照造價規(guī)范形成造價清單，完成招標(biāo)清單的編制。

5 結(jié)語

水利工程本身復(fù)雜性強(qiáng)，隨著水利工程不斷向著現(xiàn)代化的方向發(fā)展，對信息化的要求也逐漸提高，傳統(tǒng)的模型表達(dá)手段已經(jīng)無法滿足需求。因此，應(yīng)積極引進(jìn)BIM技術(shù)，通過BIM建模、優(yōu)化設(shè)計、工程模擬等，有效提高設(shè)計圖紙的可行性，及時規(guī)避工程建設(shè)中可能存在的問題，全面提升水利工程建設(shè)水平。