水利工程BIM 應(yīng)用探索與實踐

羅小文

江西省新干縣城上鄉(xiāng)人民政府 江西吉安 331300

在我國經(jīng)濟發(fā)展新形勢下，水利工程的規(guī)模不斷擴大、數(shù)量持續(xù)增加，充分滿足了當代居民生活和生產(chǎn)的用水需求，并且具有抵御洪澇災(zāi)害的作用?；谛畔r代下，在水利工程建設(shè)中，大量新技術(shù)獲得應(yīng)用，BIM 技術(shù)作為以信息技術(shù)為支撐的新型技術(shù)，其具有優(yōu)化性、模擬性、協(xié)調(diào)性、參數(shù)化以及可視化等優(yōu)勢，是對傳統(tǒng)施工技術(shù)的革新與改變，符合時代發(fā)展需求。

1 BIM 技術(shù)概述

BIM 翻譯為中文為：建筑信息模型，其以現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)、計算機技術(shù)和信息技術(shù)為支撐，利用各種圖像設(shè)計軟件而形成的綜合管理技術(shù)，可以完成多維快速建模。BIM 技術(shù)與以往的二維基礎(chǔ)存在一定差異，其真正實現(xiàn)了數(shù)字化三維立體建模，可以根據(jù)施工信息直觀、清晰以及完整的呈現(xiàn)三維模型，便于設(shè)計優(yōu)化和改進。在水利工程建設(shè)中引入BIM 技術(shù)，可以為前期準備、工程設(shè)計、現(xiàn)場施工提供參考，降低施工決策失誤、縮短建設(shè)周期、確保建設(shè)質(zhì)量，實現(xiàn)水利工程的生態(tài)效益、社會效益和經(jīng)濟效益[1]。

2 BIM 技術(shù)的特點

2.1 優(yōu)化性

工程建設(shè)的過程也是設(shè)計、運營、施工不斷優(yōu)化和調(diào)整的過程，但是優(yōu)化過程受到時間、復雜程度以及信息等因素的制約，例如如果信息不準確，則難以得出最佳的優(yōu)化效果?；贐IM 技術(shù)下的工程建設(shè)，可以收集工程的具體信息，包括規(guī)則信息、物理信息以及幾何信息等、并且為設(shè)計和施工優(yōu)化提供信息支撐。

2.2 協(xié)調(diào)性

工程建設(shè)普遍具有復雜性特點，尤其是水利工程建設(shè)，其涉及的專業(yè)類別較多，在施工和設(shè)計中，要綜合考慮各個專業(yè)的特點，并且做好工程協(xié)調(diào)工作。如果協(xié)調(diào)工作不到位，會誘發(fā)各種矛盾沖突。引入BIM 技術(shù)能夠根據(jù)模型自動生成各種協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)，明確各個施工工序的責任和順序，避免發(fā)生矛盾沖突。同時，通過BIM技術(shù)還可以協(xié)調(diào)各個區(qū)域的設(shè)計布置。

2.3 可視性

可視性是BIM 技術(shù)最顯著的特點，通過各種軟件三維建模，能夠?qū)⒐こ探Y(jié)構(gòu)和附近環(huán)境以三維立體的方式呈現(xiàn)出來，實現(xiàn)建模的整個過程可視化，在工程運營、施工和設(shè)計等環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的決策和討論，都能夠在可視化狀態(tài)下開展。

3 BIM 技術(shù)在水利工程建設(shè)中的具體應(yīng)用

3.1 準備階段

在工程前期準備階段需要完成對現(xiàn)場的調(diào)查分析，根據(jù)設(shè)計環(huán)境完成模型構(gòu)建，通常情況下，水利工程建設(shè)環(huán)境較為復雜，并且涉及水利、城管、交通、國土以及規(guī)劃等相關(guān)部門，根據(jù)施工環(huán)境和現(xiàn)場特點的差異性，需要合理確定施工方案，制定相關(guān)決策，進而確保各項施工活動的有序進行。在前期準備階段應(yīng)用BIM 技術(shù)，使用Infraworks 軟件進行環(huán)境模型構(gòu)建，其中包括水利工程現(xiàn)場的市政管線、堤防、河道、道路、房屋以及橋梁等，通過Revit 軟件完成構(gòu)筑物模型構(gòu)建，包括廠房、新建橋梁以及水閘等。在分別完成環(huán)境模型和構(gòu)筑物模型構(gòu)建后，要將二者進行整合，通過數(shù)字沙盤的方式呈現(xiàn)水利工程模型。在沙盤模型中，能夠清晰的看到地貌信息、管網(wǎng)信息、地形數(shù)據(jù)以及地塊信息，施工單位根據(jù)實際情況設(shè)計和選擇施工方案[2]。

3.2 設(shè)計階段

在以往的水利工程設(shè)計中，主要利用效果圖或者CAD 圖紙的方式進行設(shè)計，但是這兩種方式的工作量較大，受人員專業(yè)水平影響較大，并且無法呈現(xiàn)三維立體圖，不能展示工程設(shè)計細節(jié)，為施工活動的有序開展帶來一定程度的影響。應(yīng)用BIM 技術(shù)，即可以確保設(shè)計圖紙的可靠性和精確性，還能夠呈現(xiàn)三維立體圖。水利工程設(shè)計涉及景觀、金屬結(jié)構(gòu)、自動化、電氣、結(jié)構(gòu)、建筑以及水工等專業(yè)，設(shè)計過程十分復雜，通過Revit 軟件能夠完成項目基點建模，然后通過Lumion 軟件然后讀取文件后，可獲得與真實場景相匹配的漫游環(huán)境，進而呈現(xiàn)最完成的設(shè)計方案，實現(xiàn)方案可視化?；诳梢暬姆桨赶?，可以便于施工單位優(yōu)化以及改進設(shè)計細節(jié)，促使水利工程設(shè)計向人性化設(shè)計、功能性設(shè)計以及精細化設(shè)計發(fā)展。同時，基于Revit 模型下，還能夠?qū)υO(shè)計方案修改過程進行分析，保留相關(guān)數(shù)據(jù)和信息，模型可重復使用多次，避免設(shè)計人員重復開展建模工作。

3.3 施工階段

在水利工程施工建設(shè)中，由于施工工序復雜、涉及內(nèi)容較多，在以往的橫道圖模式下，無法對整個施工過程開展針對性管理，容易誘發(fā)質(zhì)量問題和安全問題。基于BIM 下的工程施工，引入三維立體圖能夠為施工單位提供參考和指導，全面掌握施工進度，并且對各個施工環(huán)節(jié)開展精確管理。例如在現(xiàn)場資源調(diào)配中，利用BIM技術(shù)能夠根據(jù)現(xiàn)場實際安排設(shè)備、機械、材料以及人工入場，對整個施工現(xiàn)場進行全面的調(diào)度和安排，與以往的管理方式相比較，其更具直觀性和高效性；又例如在進度管理中，應(yīng)用BIM 技術(shù)能夠?qū)Ω鱾€工序的進展進行全面監(jiān)督，根據(jù)合同規(guī)定的建設(shè)時間統(tǒng)籌施工進度，促使進度管理更具針對性[3]。

4 結(jié)語

總而言之，隨著我國科學技術(shù)的蓬勃發(fā)展，BIM 作為一門新型技術(shù)，其已經(jīng)在水利工程建設(shè)領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用，在實際應(yīng)用中，施工單位要根據(jù)各個施工階段的管理側(cè)重點，合理應(yīng)用，發(fā)揮BIM技術(shù)的優(yōu)勢與特點，起到縮短建設(shè)周期、降低施工成本、確保施工質(zhì)量、預防安全事故的作用，推動我國水利事業(yè)的穩(wěn)定以及可持續(xù)發(fā)展[4]。