BIM技術(shù)在水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

許俊鋒

摘要：BIM技術(shù)是一種新型輔助工具，被建筑工程廣泛應(yīng)用，得到業(yè)界的一致認(rèn)可，其具有良好的發(fā)展前景。BIM技術(shù)主要以模擬技術(shù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)為基礎(chǔ)，全面展示工程項(xiàng)目從建設(shè)初期到完成的整個(gè)過程，有效地提高工程設(shè)計(jì)與施工管理的效率。但是，從近幾年來看，BIM技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用還不完全。水利工程施工區(qū)域往往比較復(fù)雜，使得設(shè)計(jì)容易出現(xiàn)圖紙信息容納過多、土方量不精確等問題。當(dāng)前，人們可以設(shè)計(jì)水利工程項(xiàng)目與地形的BIM模型，實(shí)現(xiàn)水利工程項(xiàng)目仿真，并結(jié)合BIM軟件來完成水利工程的相關(guān)計(jì)算，以達(dá)到各項(xiàng)施工要求，確保各項(xiàng)施工指標(biāo)精確，保證施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);水利工程;規(guī)劃設(shè)計(jì)

當(dāng)前，BIM 技術(shù)廣泛應(yīng)用于建筑工程領(lǐng)域，指導(dǎo)設(shè)計(jì)和施工。水利工程不同于建筑工程，其設(shè)計(jì)較為獨(dú)特。CAD 設(shè)計(jì)圖紙信息繁多，工程三維模型構(gòu)建起來較為復(fù)雜，設(shè)計(jì)時(shí)間長，設(shè)計(jì)質(zhì)量不易把控不足，而BIM技術(shù)可以用于水利工程三維模型的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)對水利工程的直觀設(shè)計(jì)和細(xì)節(jié)把控。合理應(yīng)用 BIM技術(shù)，可以有效提高工程建設(shè)質(zhì)量，縮短施工周期，保證關(guān)鍵土方量計(jì)算精確，提高水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)的信息化水平

1.BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)是基于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用技術(shù)，也是建筑信息建模技術(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中，它是一種多維建筑模型信息集成管理技術(shù)。BIM技術(shù)具有非常高的技術(shù)含量，充分體現(xiàn)了全面、調(diào)整、綠色、開放和共享的開發(fā)理念。在技術(shù)應(yīng)用方面，致力于追求節(jié)能環(huán)保，努力提高設(shè)計(jì)的信息水平。有效結(jié)合BIM技術(shù)的應(yīng)用，當(dāng)前綠色建筑工程的發(fā)展得到了顯著改善，工業(yè)信息化也取得了快速突破。這也對全球智慧城市的建設(shè)產(chǎn)生了重大影響。BIM技術(shù)在工程成本、虛擬化和可視化方面具有明顯的優(yōu)勢。通過應(yīng)用BIM技術(shù)，可以改善項(xiàng)目決策的科學(xué)性，并可以提高總體規(guī)劃，設(shè)計(jì)和施工水平，從而縮短施工時(shí)間并為建筑公司帶來經(jīng)濟(jì)效益。就時(shí)間而言，BIM技術(shù)的應(yīng)用時(shí)間相對較短，許多設(shè)計(jì)師缺乏BIM技術(shù)應(yīng)用的專業(yè)知識。

2.BIM技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

BIM技術(shù)不僅具有很高的模擬水平，也擁有良好的協(xié)調(diào)性，能夠優(yōu)化項(xiàng)目設(shè)計(jì)，有效降低工程規(guī)劃的時(shí)間成本，提高工程施工的可視化程度?，F(xiàn)階段，BIM 技術(shù)主要應(yīng)用于工程建設(shè)的各個(gè)環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)階段，人們可以應(yīng)用 BIM 技術(shù)來科學(xué)分析不同的設(shè)計(jì)方案，同時(shí)可以將設(shè)計(jì)方案與理念傳遞給各個(gè)部門，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)共享;招投標(biāo)階段，可以使用 BIM 技術(shù)，利用相關(guān)模型來對施工過程進(jìn)行模擬，分析與預(yù)測資金投入，為投標(biāo)企業(yè)提供參考;施工階段，運(yùn)用 BIM技術(shù)對項(xiàng)目進(jìn)行程序化管理與實(shí)施，根據(jù)模型預(yù)測材料成本，防止后勤工作不到位，加快工程進(jìn)度。

3.BIM技術(shù)在水利工程中的作用

3.1 BIM技術(shù)在水利工程選址中的作用

項(xiàng)目選址一旦確定，就很難更改。許多后續(xù)部門需要注意此計(jì)劃，因此在設(shè)計(jì)節(jié)水項(xiàng)目之初，應(yīng)詳細(xì)分析整個(gè)項(xiàng)目的選址。BIM技術(shù)有助于選擇項(xiàng)目站點(diǎn)，不僅是建筑物本身的模型。同時(shí)，可以輸入與建筑物有關(guān)的地形和地質(zhì)信息，以獲得準(zhǔn)確的三維地質(zhì)模型。可以根據(jù)模型進(jìn)行規(guī)劃，并將灌溉項(xiàng)目的每個(gè)模塊都放置在模型中。這樣，可以準(zhǔn)確地計(jì)算出項(xiàng)目的開挖和回填量，如何處理和修改實(shí)際的地形和地質(zhì)條件，并且與其他場所相比，資金和人工成本最高。

3.2 BIM技術(shù)在灌溉項(xiàng)目總體布局中的作用

設(shè)計(jì)節(jié)水項(xiàng)目需要整體規(guī)劃，具有強(qiáng)大地形處理功能的BIM技術(shù)可直觀地控制設(shè)計(jì)方案。這將幫助實(shí)現(xiàn)節(jié)水項(xiàng)目的3D布局和3D施工計(jì)劃。該技術(shù)還可用于施工道路的設(shè)計(jì)。該模型可以快速生成最佳的道路設(shè)計(jì)計(jì)劃，準(zhǔn)確地計(jì)算工程量，并在模型上直觀地表現(xiàn)出來。通過提高項(xiàng)目建設(shè)的效率，確保各個(gè)環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系，避免施工過程中交通擁堵造成的各種弊端，進(jìn)一步科學(xué)地提高了施工效率并保證了計(jì)劃的合理性。BIM技術(shù)可以集成首次練習(xí)測試的內(nèi)容，并分析集成模型項(xiàng)目。如果存在沖突，并且在需要哪種解決方案方面存在沖突，這些將不會反映在傳統(tǒng)的2D圖形設(shè)計(jì)中。

3.3BIM技術(shù)在工程仿真中的作用

在構(gòu)建節(jié)水項(xiàng)目之前，BIM技術(shù)可以使用強(qiáng)大的模型處理和計(jì)算功能預(yù)先模擬整個(gè)項(xiàng)目。盡管計(jì)算機(jī)仿真不能完全替代現(xiàn)實(shí)世界工程中可能出現(xiàn)的各種問題，但該技術(shù)可以在一定程度上提高設(shè)計(jì)方案的合理性并避免嚴(yán)重的錯(cuò)誤?？梢愿庇^地模擬灌溉項(xiàng)目的進(jìn)度，調(diào)整項(xiàng)目的總體進(jìn)度，并減少項(xiàng)目的總體進(jìn)度。

4.BIM技術(shù)在水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

4.1 工程規(guī)劃

水利工程的區(qū)域地形往往比較復(fù)雜，人們需要綜合評價(jià)操作規(guī)范流程和構(gòu)件組成，應(yīng)用 BIM 技術(shù)，構(gòu)建 BIM 模型，做好工程規(guī)劃，充分了解人員、設(shè)備、材料等的實(shí)際情況，結(jié)合施工技術(shù)和施工材料等影響因素，合理選擇施工方案。

4.2工程設(shè)計(jì)

BIM 技術(shù)廣泛應(yīng)用于水利工程的設(shè)計(jì)階段。人們要根據(jù) BIM 技術(shù)理念和可行性研究方案，設(shè)計(jì)出符合要求的 BIM 模型;合理運(yùn)用 BIM 軟件對初步設(shè)計(jì)進(jìn)行概算，對整體工程施工步驟進(jìn)行綜合評價(jià)，以提高水利工程項(xiàng)目質(zhì)量，并以模型為基本依據(jù)，優(yōu)化施工過程;構(gòu)建數(shù)字模型，完善水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)，合理規(guī)劃材料數(shù)量和用度，縮短施工時(shí)間，提高施工效率。人們可以借助 BIM 技術(shù)來選擇方案，使項(xiàng)目承包方在建設(shè)初期了解工程大體的建設(shè)資金投入。設(shè)計(jì)師可以運(yùn)用 BIM 技術(shù)，分析設(shè)計(jì)項(xiàng)目是否符合具體要求，展現(xiàn)項(xiàng)目外觀效果。BIM 模型的調(diào)整可以有效減少水利工程設(shè)計(jì)量，相對于傳統(tǒng)工程設(shè)計(jì)，避免了誤差過大與計(jì)算過程煩瑣，有效提高了設(shè)計(jì)效率。同時(shí)，BIM 技術(shù)的運(yùn)用可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)部門數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)共享，增進(jìn)彼此的溝通，縮短水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)間。

4.3工程造價(jià)

水利工程較為復(fù)雜，傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)圖紙已經(jīng)不能滿足其多樣的施工要求。過去，設(shè)計(jì)人員和施工人員往往不能進(jìn)行有效的協(xié)調(diào)和溝通，工程項(xiàng)目容易出現(xiàn)材料不符、項(xiàng)目遺漏等問題，最終導(dǎo)致項(xiàng)目預(yù)估造價(jià)與實(shí)際造價(jià)完全不符。BIM 技術(shù)可以通過相關(guān)軟件合理構(gòu)建三維模型，有效傳輸數(shù)據(jù)，使人及時(shí)了解項(xiàng)目實(shí)施過程，同時(shí)能預(yù)估項(xiàng)目成本，以免水利工程項(xiàng)目造價(jià)不符，加快工程項(xiàng)目進(jìn)度，有效地降低建設(shè)成本。

4.4BIM 技術(shù)在工程監(jiān)測中的應(yīng)用

根據(jù) BIM 技術(shù)的發(fā)展概況來看，BIM 內(nèi)部涵蓋了一個(gè)巨大的數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫能夠?qū)κ┕み^程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的整合與管理，通過數(shù)據(jù)整合方式，能夠在很大程度上提高水利工程的設(shè)計(jì)和建設(shè)質(zhì)量，從而更方便后期工作的開展。

在工程的監(jiān)測過程中，BIM 技術(shù)主要是利用實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)，掌握整個(gè)水利工程的周邊狀況，根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)狀況、水利狀況等進(jìn)行更好的施工設(shè)計(jì)和工程監(jiān)測，對相關(guān)的數(shù)據(jù)有更加清楚的認(rèn)識。在工程的監(jiān)測中，與傳統(tǒng)的監(jiān)測模式不同的是，BIM 技術(shù)中的監(jiān)測系統(tǒng)不需要對水利工程涉及的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行人工監(jiān)測，也不需要再利用其他軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，從而提升了工作效率。BIM 技術(shù)會在監(jiān)測完成之后自動生成相關(guān)數(shù)據(jù)，供工作人員參考，通過這樣的三維模型對比，能夠直觀的觀測到工程的變化狀況和施工進(jìn)度，并且通過動畫的方式，讓監(jiān)工人員對于工程的后期位移變化預(yù)測有更加深刻的體驗(yàn)。由此可見：通過三維模型的數(shù)據(jù)參考方式，能夠清楚、準(zhǔn)確的找出工程中的危險(xiǎn)點(diǎn)，讓相關(guān)人員能夠及時(shí)的準(zhǔn)備應(yīng)急預(yù)案。

5.結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)階段的 BIM 技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用還處在初期的研究階段，從水利行業(yè)的發(fā)展概況來看，將 BIM 技術(shù)運(yùn)用在水利工程的設(shè)計(jì)工作中，是時(shí)代的要求，也是現(xiàn)實(shí)的需要。為此，必須要加強(qiáng)研究，提高技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量。

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