BIM技術(shù)在水利工程建設(shè)中的應(yīng)用

白懷明 牟芳

摘要：鑒于該國(guó)水務(wù)部門目前的發(fā)展情況，水利工程項(xiàng)目的規(guī)模顯著擴(kuò)大，相關(guān)項(xiàng)目不僅在建筑方面，而且在管理方面都面臨越來越大的建設(shè)挑戰(zhàn)。BIM技術(shù)作為當(dāng)今工程行業(yè)中更具代表性的先進(jìn)技術(shù)手段，在水利工程中的應(yīng)用也可能更為有效和具有更大的研究?jī)r(jià)值。

關(guān)鍵詞：BIM;水利工程;應(yīng)用程序

引言

水利工程的實(shí)際設(shè)計(jì)較重，二維工程圖中包含的信息也較復(fù)雜，需要經(jīng)驗(yàn)豐富的從業(yè)人員進(jìn)行大量工作，以獲得具體的形態(tài)，并且難以修改項(xiàng)目產(chǎn)品信息，在工程設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)周期和質(zhì)量方面實(shí)現(xiàn)協(xié)同增效BIM技術(shù)可讓您進(jìn)行電腦化研究和協(xié)調(diào)一致的設(shè)計(jì)變更、使用BIM節(jié)點(diǎn)控制并指定關(guān)鍵建筑位置、最佳化建筑組織設(shè)計(jì)、提高工程質(zhì)量并盡可能縮短返回時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：將建筑設(shè)計(jì)變更為可接受的建筑模型，BIM（又稱建筑計(jì)算機(jī)模型）是一種有效展示三維建筑模型的工具，可為今后的建筑設(shè)計(jì)提供可靠的參考，從而避免過度的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤;還可以加強(qiáng)各建筑單位之間的合作，以最大限度地提高建筑效率。鑒于BIM技術(shù)的諸多優(yōu)勢(shì)，其發(fā)展和應(yīng)用前景是眾所周知的BIM在水利工程施工中的應(yīng)用是建筑設(shè)計(jì)和施工管理中的一項(xiàng)新創(chuàng)新，可以進(jìn)一步提高施工效率。

一、BIM技術(shù)概念

BIM技術(shù)允許進(jìn)行不同的設(shè)計(jì)變更，使用先進(jìn)的作業(yè)技術(shù)來識(shí)別傳統(tǒng)技術(shù)無法識(shí)別的細(xì)節(jié)，確保建筑工程的質(zhì)量，并確保整個(gè)建筑行業(yè)的持續(xù)運(yùn)營(yíng)和發(fā)展。BIM技術(shù)可隨時(shí)監(jiān)測(cè)施工進(jìn)度和狀況，利用現(xiàn)代信息技術(shù)監(jiān)測(cè)施工進(jìn)度，控制成本，合理分配人力和物力資源，優(yōu)化資源利用，并協(xié)助管理人員進(jìn)行有效管理 按時(shí)完成工程，有效保證工程質(zhì)量，提高投資者的效率。BIM技術(shù)來自建筑行業(yè)，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的改進(jìn)后正在逐步應(yīng)用于所有行業(yè)。

二、BIM的原理和技術(shù)特點(diǎn)

BIM實(shí)際上是建筑項(xiàng)目物理和功能特征的數(shù)字表達(dá)，也是一個(gè)資源平臺(tái)，用于交換有關(guān)目標(biāo)項(xiàng)目的信息，從而為從設(shè)計(jì)到拆除的整個(gè)項(xiàng)目生命周期中的決策提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ);在項(xiàng)目的每個(gè)階段，信息數(shù)據(jù)都可以由BIM系統(tǒng)中的不同參與者輸入、提取、更新和共享，同時(shí)考慮到各自的業(yè)務(wù)責(zé)任和支持各自的決定，以實(shí)現(xiàn)協(xié)同增效。使用基于BIM技術(shù)的設(shè)計(jì)軟件（例如Revit），建筑師可以在圖形環(huán)境中直接將參數(shù)信息（例如墻厚度、樓層高度等）輸入到數(shù)據(jù)庫中，而無需在二維CAD抽象平面上花費(fèi)更多能量。

三、BIM技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

3.1模型的可見性

三維建模是BIM應(yīng)用中最基本的元素，它與傳統(tǒng)的二維平面設(shè)計(jì)圖形不同，后者提供了液壓模型的三維幾何圖形的直觀視圖，以及三維軟件的常規(guī)功能（例如碰撞檢測(cè)），并可幫助您避免中最基本的尺寸錯(cuò)誤例如，組合模型可讓您更好地檢視不同部門專案之間的組織關(guān)系，以便在規(guī)劃階段比較組織選項(xiàng)。

3.2建模

BIM模型本身是計(jì)算機(jī)空間中物理工程模型的雙胞胎。BIM模型不僅提供了設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助分析，還提供了基于現(xiàn)有三維模型和專用軟件的不同流量分析、照明分析、水流分析和建筑流程模擬需求的仿真。

3.3 ?BIM技術(shù)在土方量計(jì)算中的應(yīng)用

BIM技術(shù)在水電項(xiàng)目中的應(yīng)用還導(dǎo)致測(cè)量水的計(jì)算，而在水利項(xiàng)目中，這種計(jì)算更為困難，因?yàn)闇y(cè)量計(jì)算不準(zhǔn)確不僅會(huì)影響施工進(jìn)度，而且還會(huì)威脅施工質(zhì)量。但是，由于水利工程項(xiàng)目通常規(guī)模較大，因此體積計(jì)算也很復(fù)雜，這很容易導(dǎo)致計(jì)算中出現(xiàn)更明顯的扭曲，而BIM技術(shù)則有助于提高計(jì)算的準(zhǔn)確性和簡(jiǎn)化計(jì)算。僅當(dāng)目標(biāo)數(shù)由相關(guān)人員選擇時(shí)，BIM模型才可直接計(jì)算土方量。此外，BIM技術(shù)應(yīng)用于土方量也可能具有強(qiáng)大的動(dòng)態(tài)特性，可實(shí)時(shí)調(diào)整相結(jié)合。

3.4 ?BIM技術(shù)在施工方案審查中的應(yīng)用

BIM技術(shù)在水利工程項(xiàng)目中的應(yīng)用還包括審查一個(gè)具體的施工方案，其主要目的是評(píng)估特定施工方案的可行性，并及時(shí)修改可能難以在今后施工中實(shí)施的內(nèi)容。BIM技術(shù)可有效模擬設(shè)計(jì)解決方案，并將其作為相應(yīng)的模塊化虛擬操作設(shè)計(jì)的一部分，集成測(cè)量模型和測(cè)量分析的后續(xù)構(gòu)造應(yīng)用程序，特別是復(fù)雜管道碰撞風(fēng)險(xiǎn)分析，從而直接識(shí)別設(shè)計(jì)解決方案和上的潛在沖突。

3.5 ?BIM技術(shù)在工程質(zhì)量控制中的應(yīng)用

BIM技術(shù)在水利工程項(xiàng)目中的應(yīng)用也可以在質(zhì)量管理中發(fā)揮重要作用，這是項(xiàng)目管理中最重要的任務(wù)。BIM技術(shù)在水電行業(yè)的質(zhì)量管理中的應(yīng)用不僅優(yōu)化了對(duì)以往工程設(shè)計(jì)的審查，而且改進(jìn)了對(duì)今后施工工作的實(shí)時(shí)控制，特別是可能需要對(duì)進(jìn)行的修改BIM技術(shù)也可以用于質(zhì)量控制。

3.6 ?BIM技術(shù)在施工進(jìn)度控制中的應(yīng)用

水利工程項(xiàng)目往往規(guī)模較大，這必然導(dǎo)致施工期較長(zhǎng)，為了確保更好的施工周期，必須努力充分利用BIM技術(shù)。在這方面采用BIM技術(shù)可以實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)施工前整個(gè)項(xiàng)目的施工周期，并對(duì)每個(gè)子項(xiàng)目進(jìn)行詳細(xì)分析，以了解施工進(jìn)度;同樣，對(duì)于以后的特定建筑，管理人員可以集成BIM技術(shù)的實(shí)時(shí)信息、了解項(xiàng)目進(jìn)度，并確保以更高效、更有針對(duì)性的方式執(zhí)行建筑計(jì)劃。

3.7在材料管理中的應(yīng)用

BIM技術(shù)的應(yīng)用有助于完成對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的分析、仔細(xì)規(guī)劃和合理限制采購。此外，在適當(dāng)考慮到施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況后，可以準(zhǔn)確計(jì)算和及時(shí)準(zhǔn)備施工階段所需的建筑材料，從而有效地避免進(jìn)一步搬遷。如果水利工程施工進(jìn)度出現(xiàn)問題，需要進(jìn)行修改，可以使用BIM技術(shù)準(zhǔn)確了解施工進(jìn)度，并對(duì)材料進(jìn)行必要的修改。

3.8采用BIM技術(shù)核查施工時(shí)間

部分水利工程施工時(shí)間很長(zhǎng)，內(nèi)容很多，復(fù)雜，需要嚴(yán)格管理。使用BIM技術(shù)實(shí)用程序可以模擬整個(gè)施工過程、深入分析項(xiàng)目期限的科學(xué)性質(zhì)、分析施工方案、編寫施工規(guī)范和優(yōu)化時(shí)間線數(shù)據(jù)。作為評(píng)標(biāo)過程的一部分，BIM重新計(jì)算模型可以在數(shù)據(jù)和信息交換的基礎(chǔ)上有效地驗(yàn)證招標(biāo)方案。

四、結(jié)論

鑒于上述情況，采用BIM技術(shù)對(duì)水利工程信息進(jìn)行建模，可以有效地幫助解決這些問題，利用BIM技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的土地面積科學(xué)計(jì)算，填補(bǔ)了傳統(tǒng)水文領(lǐng)域土地面積計(jì)算方法的空白，提高了土地面積計(jì)算的準(zhǔn)確性和效率，并在計(jì)算的同時(shí)制作了地形模型，事實(shí)證明，BIM技術(shù)在大型水利設(shè)施的決策階段提供了一個(gè)全面和追溯性的沙盤模型，這對(duì)于及時(shí)發(fā)現(xiàn)平臺(tái)、防止返回、縮短時(shí)間和節(jié)省資源非常重要。

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