我國水利水電工程中BIM技術應用現(xiàn)狀研究

龍潛　周宜紅

摘要：近年來，隨著國民經(jīng)濟水平的不斷提升，建筑行業(yè)的發(fā)展也是如火如荼，水利水電工程作為工程建設行業(yè)的一個重要組成部分，也呈現(xiàn)出迅猛的發(fā)展態(tài)勢。但由于工程規(guī)模龐大、建筑結構復雜，水利水電建筑工程面臨著巨大的考驗。BIM技術的出現(xiàn)給水利水電工程的高質(zhì)高效提供了更加可靠的擔保。但由于國內(nèi)BIM技術發(fā)展環(huán)境不佳、相關制度缺失等問題，導致BIM技術在水利水電工程中的應用頻頻受阻。本文將以我國BIM技術在水利水電工程中的發(fā)展現(xiàn)狀為基礎，分析其推廣的主要障礙，以期從實踐角度提出相關解決對策和建議。

Abstract： In recent years， with the continuous improvement of the national economy， the construction industry is also in full swing. Water conservancy and hydropower projects， as an important part of the construction industry， also show a rapid development trend. However， due to the huge scale of the project and the complex structure of the building， the water conservancy and hydropower construction project is facing a huge challenge. The emergence of BIM technology provides a more reliable guarantee for the high quality and efficiency of water conservancy and hydropower projects. However， due to the poor environment for the development of domestic BIM technology and the lack of relevant systems， the application of BIM technology in water conservancy and hydropower projects has been hampered. Based on the current situation of BIM technology in water conservancy and hydropower engineering in China， this article will analyze the main obstacles to its promotion so as to put forward some countermeasures and suggestions from the practical point of view.

關鍵詞：水利水電工程；BIM技術；施工管理

Key words： water conservancy and hydropower project；BIM technology；construction management

中圖分類號：TU17 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）05-0191-02

0 引言

水利水電工程是我國建筑業(yè)的重要組成部分，也是我國社會經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱。尤其在洪澇災害頻發(fā)的時期，水利工程發(fā)揮了的作用有目共睹。近年來，隨著我國施工技術水平的不斷提升，相關工藝技術的不斷改進和優(yōu)化，水利工程建設項目也逐漸呈現(xiàn)出了蓬勃的發(fā)展態(tài)勢。但由于水利工程具有工程規(guī)模大、施工技術復雜、操作空間有限、受地質(zhì)條件影響巨大等因素，導致水利工程的發(fā)展一直面臨著重重挑戰(zhàn)。新技術的引用和施工模式的優(yōu)化和改革對于水利工程建設而言勢在必行。

BIM技術是建筑業(yè)的一大革新，也是建筑業(yè)發(fā)展的一個重要里程碑。20世紀70年代，美國的Chuck Eastman教授首先提出了這一概念，隨后美國當局將BIM定義為對物理設施及其功能特性的數(shù)字形式的表達。BIM技術的全稱為Building Information Modeling，2002年正式引入中國，并在建筑業(yè)備受青睞。目前，BIM技術已經(jīng)全面覆蓋到公路、橋梁、地鐵、水利水電等各個行業(yè)，并受到了廣發(fā)的應用和推崇。但由于我國對于BIM技術的使用尚屬于初級階段，在其推廣和發(fā)展過程中仍舊存在一系列問題亟待解決。

1 BIM技術的應用優(yōu)勢分析

1.1 降低施工風險

BIM技術的優(yōu)勢在于對工程項目進行技術改造，通過計算、仿真以及信息化技術，建立工程主體和相關施工結構的數(shù)字模型，再根據(jù)模型在具體的進行工程量預算，通過預算過程中的難點排除和施工進度控制等作業(yè)優(yōu)化，提前消除施工中可能遇到的不確定性，從而避免施工風險，提高施工效率，保證工程的安全可靠。

1.2 幫助了解設計意圖

BIM技術可以輔助生成可視化工程圖紙，這對于水利工程這類大型項目而言，將很好的幫助施工技術人員了解整個工程項目，從而確保信息解讀的準確性、高效性。針對當前水利工程諸如設計錯誤、工序復雜等問題，BIM技術的出現(xiàn)能夠很好地予以緩解，加之設計與施工之間的緊密聯(lián)絡，將更進一步完善原有施工效果。

1.3 完善施工管理手段

在BIM技術的配合下，水利工程項目的數(shù)字模型基本可以清晰，根據(jù)該成果編制施工組織設計能夠更為直觀的反映出該工程的整體情況。BIM還能夠以三維動畫的形式對施工技術人員進行技術交底，這樣清晰、流暢的施工項目介紹和交接工作對于施工重點難點的把握，以及各類安全隱患的控制都將一目了然。對于施工管理流程和施工管理活動的順利展開都將起到積極的保障效果。endprint

1.4 實現(xiàn)數(shù)字模型與實體產(chǎn)品同時交付

BIM能夠為水利工程項目提供一個數(shù)字化模型，從而使得工程項目在運營維護和生產(chǎn)改造的各個環(huán)節(jié)都提供數(shù)字和實物模型輔助。隨著工程項目的逐漸完善，BIM還能夠?qū)椖康拿總€部位的材料使用情況和各環(huán)節(jié)的相關信息進行統(tǒng)計歸納，從而確保產(chǎn)品運行續(xù)存期間的所有內(nèi)容都清晰可視。信息化管理手段和數(shù)字產(chǎn)品的交接都將使得運營單位的工程效率和工程集成化程度逐漸向著精益化方向發(fā)展。數(shù)字模型與實體產(chǎn)品的同時交付也將進一步簡化業(yè)主評估和驗收工作內(nèi)容。

2 BIM技術在水利水電工程中的應用障礙

2.1 缺乏成熟的政策環(huán)境支持BIM應用于水利項目

水利工程在我國有著悠久的歷史，但從目前水利工程發(fā)展來看，相關技術水平一直較為落后，尤其對于傳統(tǒng)施工工藝的依賴以及技術人員的傳統(tǒng)施工思維和設計方案等都嚴重制約著水利工程技術的完善。BIM的出現(xiàn)雖然在一定程度上為水利工程項目施工提供了更加先進的施工手段，但由于我國在BIM技術使用規(guī)范和應用模式等方面缺乏成熟的法律法規(guī)保障，導致該行業(yè)人士在工程技術管理環(huán)節(jié)仍舊難以接受以BIM技術替代傳統(tǒng)思維。政策環(huán)境不成熟，直接導致了BIM技術在水利工程項目中推廣受阻。

2.2 缺乏成熟的技術應用環(huán)境

BIM技術的使用會涉及到多個行業(yè)、多個單位，而目前我國使用的BIM軟件多是由外國引入，在信息安全、本地適用性等方面都存在著很大的弊端。加上國外引入軟件的使用成本過高、模型間的交互能力不足，會直接導致BIM軟件在我國水利工程項目中的使用屢屢受挫。水利工程自身具有規(guī)模大、結構復雜的特點，這就導致BIM軟件對計算機的要求很高，如果無法匹配相應的技術設備，將導致BIM的使用并不流暢，其操作優(yōu)勢和技術優(yōu)勢將得不到展現(xiàn)。因此，技術應用環(huán)境不成熟，也直接導致了BIM技術在我國水利水電工程中的應用不暢。

2.3 水利工程中使用BIM技術的行業(yè)環(huán)境不成熟

目前，BIM技術已經(jīng)在我國的部分設計院使用，但是當期的使用多是以試用為主，這就導致了目前BIM技術在水利行業(yè)的操作不成熟，適用范圍和深度不能達到預期標準，最終使得BIM技術的投資收益率并不高。而處于初期探索階段的BIM技術也需要大量的人資、物力和財力資源的投入，工作效率低下將直接影響到BIM技術在水利工程項目中的應用和推廣。因此，行業(yè)環(huán)境的不成熟也直接影響了BIM技術在水利工程項目中的推廣。

3 BIM在水利工程中推廣應用的建議

自2002年BIM技術引入我國以來，其使用和推廣就受到了重重阻礙，雖然在技術效果上有一定的優(yōu)勢，但由于政策環(huán)境、技術環(huán)境以及行業(yè)環(huán)境的不成熟，使得BIM技術始終未能在水利工程項目中得到廣泛的推廣使用。因此，本文將從政策環(huán)境、技術環(huán)境和行業(yè)環(huán)境三個方面出發(fā)，提出相應的解決建議。

3.1 政策環(huán)境方面

作為建筑行業(yè)的一個新生事物，BIM技術的推廣首先需要相應的制度政策予以支撐。通過幫助工程技術人員調(diào)整傳統(tǒng)設計思維，使其認識到BIM的實踐價值和效果，從而讓BIM的工作原理和設計理念真正得到相關工作人員的認可。因此，政府可以結合發(fā)達國家的發(fā)展經(jīng)驗，制定出適合我國水利工程發(fā)展實際的BIM應用標準，并通過水利工程實際案例、BIM項目案例，制定行業(yè)規(guī)范和涉及規(guī)章。通過試點推行的方式，讓BIM在水利工程項目中逐漸被認識起來，進而讓整個行業(yè)中的人都了真正開始自愿了解BIM、使用BIM，實現(xiàn)推動創(chuàng)新技術使用的作用。

3.2 技術環(huán)境方面

針對國外引進BIM技術軟件的問題，國內(nèi)相關行業(yè)技術人員應該加強對BIM的認識，通過對引入軟件的改造以及自己開發(fā)的方式，設計出適合我國本土水利工程項目的BIM系統(tǒng)，讓施工技術人員在施工環(huán)節(jié)更加得心應手。此外，相關部門也需對技術開發(fā)工作加以鼓勵，從而提升我國自主研發(fā)BIM軟件品牌的積極性。借鑒國外“化整為零”的思路，將我國水利工程項目都以“化整為零”的路線加以設計，使得該軟件對于配套基礎設備的要求逐漸降低，讓BIM技術的使用得到廣泛普及。

3.3 行業(yè)環(huán)境方面

對于水利水電行業(yè)而言，行業(yè)協(xié)會的作用不容小視。通過對現(xiàn)有水利工程項目BIM使用案例進行搜集歸納，對BIM的應用價值予以探討并在行業(yè)間宣傳，可以極大的刺激水利行業(yè)對于BIM技術的認知。此外，通過借助政府和行業(yè)協(xié)會的力量，在各大企業(yè)、社會團體之間進行宣傳和介紹，能夠讓更多的從業(yè)人員了解并掌握到該技術的應用價值。定期組織BIM知識培訓，對于培養(yǎng)行業(yè)儲備BIM人才也將起到積極地效果。另外，招標單位應當發(fā)揮自身在行業(yè)中的主動地位，通過強制性要求施工階段采用BIM技術的方式鼓勵并刺激施工人員對于BIM技術的使用，對于形成良好的行業(yè)環(huán)境，激發(fā)BIM技術在水利工程領域的使用都將意義重大。

4 結論

綜上所述，建筑行業(yè)的信息化智能化發(fā)展亦然是大勢所趨。目前，BIM技術的發(fā)展已經(jīng)給各大行業(yè)施工工作帶來了極大的便利，而其信息完備性、協(xié)調(diào)性、可視性和優(yōu)化性等特點對于工程項目的完成都將發(fā)揮積極地促進效果。但從水利行業(yè)技術發(fā)展來看，BIM技術的推廣仍舊不太樂觀。為了使BIM的經(jīng)濟效益在水利工程項目中也得以施展，政府、行業(yè)協(xié)會、施工技術人員等都將發(fā)揮自身作用，投入到BIM技術的推廣和宣傳工作中。通過制定相應法律法規(guī)、加大行業(yè)宣傳、開展公益性BIM課程講座的形式，將現(xiàn)有BIM技術在水利工程項目中的使用障礙予以清除，以實現(xiàn)水利工程項目的現(xiàn)代化和創(chuàng)新化發(fā)展，為BIM提供更為寬廣的發(fā)展空間。相信BIM技術未來一定能夠為水利水電工程的發(fā)展開辟更為廣闊的疆土，為建筑行業(yè)的智能化和信息化發(fā)展推波助瀾。

參考文獻：

[1]林偉，路佳欣，程雷梓，武苗苗，張新宇.BIM在小南海水電站施工組織設計中的應用[J].水電與新能源，2013（06）：32-35，37.

[2]劉凱.BIM技術在水利水電工程可視化仿真中的應用[J].電子技術與軟件工程，2017（16）：68.

[3]劉金巖，劉云鋒，李浩，趙萍，尹筍.基于BIM和GIS的數(shù)據(jù)集成在水利工程中的應用框架[J].工程管理學報，2016，30（04）：95-99.

[4]李德，賓洪祥，黃桂林.水利水電工程BIM應用價值與企業(yè)推廣思考[J].水利水電技術，2016，47（08）：40-43.

[5]彭小虎.基于BIM技術的水利水電工程建設研究[J].工程技術研究，2016（05）：176，178.endprint