我國(guó)水利水電工程中BIM技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀研究

熊明俊

中國(guó)電建集團(tuán)昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司 云南 昆明 650051

前言

想要實(shí)現(xiàn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，做好基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是首要的前提與保障。水利水電工程作為基建項(xiàng)目的重要組成部分，不僅對(duì)沿岸地區(qū)的生態(tài)環(huán)境起到了保護(hù)作用，同時(shí)在調(diào)蓄旱澇、水產(chǎn)養(yǎng)殖、發(fā)電等領(lǐng)域都有著重要的積極作用。由于水利水電工程建設(shè)周期長(zhǎng)，規(guī)模大，施工技術(shù)難度較高等原因，對(duì)施工設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)專業(yè)能力和技術(shù)能力提出了較高的要求。所謂BIM即為建筑信息模型的簡(jiǎn)稱，最早起源于20世紀(jì)70年代，能夠依據(jù)數(shù)據(jù)信息對(duì)建筑工程進(jìn)行三維建模，彌補(bǔ)了CAD技術(shù)過(guò)于抽象的缺憾，對(duì)于幫助施工人員了解設(shè)計(jì)意圖和完善施工手段具有重要作用。在水利水電工程中，BIM技術(shù)能夠更加直觀的幫助設(shè)計(jì)施工人員了解項(xiàng)目情況，提升設(shè)計(jì)精度和減少設(shè)計(jì)失誤，具有良好的發(fā)展前景，對(duì)提升水利水電工程的建設(shè)質(zhì)量具有重要的技術(shù)支撐作用。

1 BIM技術(shù)在我國(guó)水利工程中的應(yīng)用情況

BIM技術(shù)可以在項(xiàng)目開始前對(duì)水利工程進(jìn)行三維模擬建模，使整個(gè)項(xiàng)目立體地呈現(xiàn)在項(xiàng)目決策和實(shí)施團(tuán)隊(duì)的面前，可以極大的提高決策和實(shí)施效率。在傳統(tǒng)的水利水電工程建設(shè)過(guò)程中，工程設(shè)計(jì)人員更多只能依靠自身技術(shù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，但由于水利水電工程建設(shè)周期長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且非常容易受到環(huán)境影響，在實(shí)際施工過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)因設(shè)計(jì)方案與實(shí)際工程環(huán)境不匹配的原因而導(dǎo)致項(xiàng)目設(shè)計(jì)中斷及工程設(shè)計(jì)方案變更的情況。在建設(shè)過(guò)程中，一些工程質(zhì)量問(wèn)題由于技術(shù)缺陷難以排查出故障點(diǎn)和工程隱患，而在BIM技術(shù)應(yīng)用下，工程人員可以在遠(yuǎn)離現(xiàn)場(chǎng)的情況下通過(guò)三維建模找出工程隱患位置，并及時(shí)修正設(shè)計(jì)方案。此外，由于BIM技術(shù)的直觀性，也方便施工人員更好地了解施工意圖，保障施工項(xiàng)目與設(shè)計(jì)圖紙保持一致。在BIM技術(shù)加持下，有效解決了因施工部門較多和建設(shè)周期長(zhǎng)導(dǎo)致的信息傳遞損失，強(qiáng)化了各施工部門之間的協(xié)作能力，有效提升了工程效率，對(duì)保障工程質(zhì)量起到了重要的支撐作用。表一是當(dāng)前我國(guó)主要水利工程在建設(shè)過(guò)程中BIM技術(shù)的應(yīng)用情況[1]。

表1 BIM技術(shù)在我國(guó)水利工程項(xiàng)目中的應(yīng)用情況

2 我國(guó)水利水電工程發(fā)展現(xiàn)狀

水利水電工程本身作為一種介于基礎(chǔ)設(shè)施與營(yíng)利性工程項(xiàng)目之間的特殊建筑工程，一直存在著公益化和市場(chǎng)化之間的矛盾。一方面，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，水電工程的市場(chǎng)化投資建設(shè)已成為一種必然趨勢(shì)，但完全由于水電上網(wǎng)電價(jià)由政府定價(jià)，上網(wǎng)電價(jià)遠(yuǎn)低于火電價(jià)格，投資回收期長(zhǎng)，如提高上網(wǎng)電價(jià)又對(duì)當(dāng)?shù)仉妰r(jià)會(huì)造成一定壓力；因此水利水電工程只能加強(qiáng)與市場(chǎng)的對(duì)接，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新降低成本，保障水利水電工程建設(shè)的質(zhì)量與技術(shù)先進(jìn)性，從而提高投資收益。全過(guò)程BIM技術(shù)作為水利水電工程建設(shè)的重要技術(shù)創(chuàng)新，具有廣泛的應(yīng)用前景[2]。

3 BIM技術(shù)在水利水電工程應(yīng)用中存在的問(wèn)題

3.1 技術(shù)環(huán)境不成熟

BIM技術(shù)的有效應(yīng)用需要建立在相關(guān)技術(shù)人員的支持和保障下完成。因此，水利水電工程企業(yè)有必要建設(shè)自身專屬的信息技術(shù)應(yīng)用團(tuán)隊(duì)。目前，有關(guān)于BIM技術(shù)的考核已經(jīng)成為建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域上崗的必備技能之一，但整體而言想要保障行業(yè)技術(shù)環(huán)境的成熟還有待進(jìn)一步優(yōu)化。由于在水利水電工程建設(shè)過(guò)程中，涉及多個(gè)部門的聯(lián)合協(xié)同作業(yè)，因此不僅需要設(shè)計(jì)施工部門掌握BIM技術(shù)，參與建設(shè)的團(tuán)隊(duì)都應(yīng)當(dāng)具備一定的BIM技術(shù)功底。由于BIM技術(shù)屬于舶來(lái)品，其本土化應(yīng)用程度不高，因此安全系數(shù)和軟件兼容能力不強(qiáng)，數(shù)據(jù)資源的安全性問(wèn)題亟待解決。此外，水利水電工程行業(yè)中硬件設(shè)施的不完備也限制了BIM技術(shù)的進(jìn)一步推廣[3]。

3.2 政策環(huán)境有待完善

水利水電工程建設(shè)是事關(guān)民生發(fā)展的大計(jì)，盡管長(zhǎng)期以來(lái)一直受到社會(huì)各界的重視，但整體行業(yè)的發(fā)展進(jìn)程與社會(huì)發(fā)展不匹配，除一些國(guó)家級(jí)大型項(xiàng)目工程能夠保持技術(shù)先進(jìn)性和管理先進(jìn)性外，多數(shù)水利水電工程的建設(shè)方案呈現(xiàn)出思維守舊，封閉保守的狀態(tài)。在施工方面，由于內(nèi)部行業(yè)體制不統(tǒng)一，交付標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃能力有限缺乏書面化的制度管理等原因，對(duì)先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用往往是盲目的，自然導(dǎo)致BIM技術(shù)的普及受到影響。

3.3 行業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)

我國(guó)水利水電工程企業(yè)及項(xiàng)目勘察設(shè)計(jì)院對(duì)于BIM技術(shù)的掌握程度參差不齊，一些省級(jí)和國(guó)家級(jí)的重點(diǎn)工程單位很早就完成了BIM技術(shù)本土化的應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，使BIM技術(shù)的軟件兼容度得到了有效提升。但另一方面，許多企業(yè)對(duì)于BIM技術(shù)的應(yīng)用與推廣缺乏重視，合同模式和索賠模式不完善。技術(shù)熟練度非常有限，基本處于試點(diǎn)探索階段，對(duì)BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和先進(jìn)性缺乏正確認(rèn)識(shí)，也不重視對(duì)先進(jìn)技術(shù)人才的培養(yǎng)與引進(jìn)。而BIM技術(shù)在開放初期對(duì)資源的較高需求，也是限制BIM技術(shù)應(yīng)用推廣的重要因素[4]。

4 有效推動(dòng)BIM技術(shù)在水利水電工程中進(jìn)一步推廣的實(shí)現(xiàn)路徑

首先，從行業(yè)環(huán)境方面，各企業(yè)和設(shè)計(jì)研究院應(yīng)當(dāng)充分利用水利水電工程行業(yè)協(xié)會(huì)這個(gè)平臺(tái)，定期開展內(nèi)部交流和先進(jìn)項(xiàng)目調(diào)研工作。對(duì)BIM技術(shù)在水利水電工程項(xiàng)目應(yīng)用中的優(yōu)秀工程，進(jìn)行BIM技術(shù)應(yīng)用的價(jià)值和經(jīng)濟(jì)收益評(píng)估，通過(guò)投入產(chǎn)出比喚醒后發(fā)企業(yè)對(duì)BIM技術(shù)應(yīng)用的重視，鼓勵(lì)中小設(shè)計(jì)研究院引進(jìn)BIM技術(shù)研發(fā)，降低技術(shù)門檻，吸引更多企業(yè)學(xué)習(xí)并使用BIM技術(shù)進(jìn)入到水利水電工程建設(shè)中，從而推動(dòng)BIM技術(shù)在水利工程行業(yè)有效應(yīng)用。其次，在技術(shù)環(huán)境方面，設(shè)計(jì)研究院應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)BIM技術(shù)軟件的本土化研究開發(fā)，鼓勵(lì)更多從業(yè)人員進(jìn)入到行業(yè)研究當(dāng)中，吸取國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，做好有效BIM技術(shù)項(xiàng)目調(diào)研，與相關(guān)企業(yè)加強(qiáng)合作，打造具有我國(guó)本土化自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的BIM技術(shù)軟件。最后，在政策環(huán)境方面，政府應(yīng)當(dāng)做好行業(yè)的監(jiān)管，確保水利水電工程行業(yè)市場(chǎng)化與公益性之間的平衡，構(gòu)建完善的行業(yè)法律標(biāo)準(zhǔn)和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，并積極引導(dǎo)相關(guān)企業(yè)在工程建設(shè)中加強(qiáng)先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)和應(yīng)用，同時(shí)制訂BIM技術(shù)合同示范文本，使BIM技術(shù)規(guī)范化發(fā)展。此外，從業(yè)人員要積極轉(zhuǎn)變項(xiàng)目設(shè)計(jì)思維，避免水利水電工程項(xiàng)目建設(shè)固步自封，應(yīng)當(dāng)結(jié)合行業(yè)法律法規(guī)展開交流合作，積極學(xué)習(xí)先進(jìn)項(xiàng)目工程的建設(shè)過(guò)程，深入了解BIM技術(shù)在水利水電項(xiàng)目建設(shè)中的具體應(yīng)用情況。對(duì)于一些工程規(guī)模較大，現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境復(fù)雜的水利水電項(xiàng)目，有必要強(qiáng)制性要求BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，以保障工程建設(shè)效率和質(zhì)量[5]。

5 結(jié)論

隨著信息技術(shù)的發(fā)展以及水利水電建筑工程建設(shè)要求的不斷提升，BIM技術(shù)在水利工程建設(shè)中的應(yīng)用已經(jīng)成為不可逆的發(fā)展趨勢(shì)。由于BIM技術(shù)具有較好的可視性、完備性、關(guān)聯(lián)性和模擬性優(yōu)勢(shì)，因此受到了廣大參建企業(yè)的高度重視，當(dāng)前在我國(guó)水利水電工程中BIM技術(shù)的應(yīng)用還不夠成熟，技術(shù)應(yīng)用環(huán)境和行業(yè)發(fā)展環(huán)境有待完善。因此，為進(jìn)一步有效推廣BIM技術(shù)在我國(guó)水利工程項(xiàng)目中的應(yīng)用情況，企業(yè)應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步完善行業(yè)環(huán)境，加強(qiáng)BIM技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用研究，使水利水電工程建設(shè)達(dá)到一個(gè)新的高度。

[1] 龍潛,周宜紅.我國(guó)水利水電工程中BIM技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀研究[J].價(jià)值工程,2018,18(15):191-192.

[2] 劉志明,劉輝.BIM技術(shù)在提高水利水電工程建設(shè)現(xiàn)代化水平中的探討[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì),2018,22(12):115-118.

[3] 楊堅(jiān).BIM技術(shù)的水利水電工程建設(shè)研究[J].科技資訊,2017,15(30):154-155.

[4] 鞠天智.BIM技術(shù)在水利水電工程施工安全管理中的應(yīng)用[J].中國(guó)高新區(qū),2017,21(23):10050-10051.

[5] 劉麗華.BIM技術(shù)在水利水電工程可視化仿真中的應(yīng)用[J].黑龍江水利科技,2017,18(10):133-135.