三維協(xié)同設(shè)計(jì)在水利水電工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

周旭雄

摘 要：水利水電工程作為我國基礎(chǔ)設(shè)施體系的核心組成部分，在水電生產(chǎn)以及水資源管控等方面發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。與傳統(tǒng)建筑工程相比，水利水電工程開發(fā)規(guī)模較大、施工難度較高。為了確保水利水電工程設(shè)計(jì)、施工活動的有序開展，管控施工難度，節(jié)約施工成本，有必要從設(shè)計(jì)施工環(huán)節(jié)入手，構(gòu)建起現(xiàn)代高效的設(shè)計(jì)施工機(jī)制。文章以水利水電工程設(shè)計(jì)作為研究對象，以三維協(xié)同設(shè)計(jì)作為切入點(diǎn)，穩(wěn)步增強(qiáng)設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性與合理性，為后續(xù)項(xiàng)目施工活動的有序開展提供理論參考。

關(guān)鍵詞：水利水電 工程設(shè)計(jì) 三維協(xié)同設(shè)計(jì) 應(yīng)用方式

中圖分類號：TV222 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）07（b）-0063-02

水利水電工程設(shè)計(jì)作為水利水電施工項(xiàng)目機(jī)制的核心組成部分，對于后續(xù)施工活動有著最為直接的影響?；谶@種認(rèn)識，文章將水利水電工程設(shè)計(jì)作為研究對象，以三維協(xié)同設(shè)計(jì)為突破口，充分利用CAD技術(shù)，構(gòu)建起系統(tǒng)、高效的水利水電工程協(xié)同機(jī)制。通過不同環(huán)節(jié)的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，確保施工技術(shù)、施工設(shè)備、施工人員的合理配置，有效彌補(bǔ)過往手工繪圖、電腦繪圖設(shè)計(jì)體系中存在的缺陷，形成現(xiàn)代、高效的設(shè)計(jì)體系。為了更好地將三維協(xié)同設(shè)計(jì)與水利水電設(shè)計(jì)活動結(jié)合起來，厚植三維協(xié)同設(shè)計(jì)的優(yōu)勢，優(yōu)化水利水電設(shè)計(jì)流程，文章在研究過程中，對三維協(xié)同設(shè)計(jì)的概念進(jìn)行厘清，著眼于實(shí)際，明確水利水電工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)應(yīng)用三維協(xié)同設(shè)計(jì)的意義，同時(shí)吸收過往有益經(jīng)驗(yàn)，采取針對性的應(yīng)用策略，推動三維協(xié)同設(shè)計(jì)在水利水電工程設(shè)計(jì)中的有效應(yīng)用。

1 三維協(xié)同設(shè)計(jì)分析

三維協(xié)同設(shè)計(jì)理念的分析，在思維層面引導(dǎo)設(shè)計(jì)人員形成一個(gè)完整、準(zhǔn)確的認(rèn)知，這對于其在水利水電設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的應(yīng)用有著極大的裨益，降低了技術(shù)應(yīng)用的難度。

三維協(xié)同設(shè)計(jì)又被稱為三維模型設(shè)計(jì)的協(xié)同效應(yīng)，是在同一平臺之上，由不同領(lǐng)域技術(shù)人員廣泛參與的協(xié)同性設(shè)計(jì)軟件，從而大大增強(qiáng)設(shè)計(jì)工作的專業(yè)性以及科學(xué)性[1]。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是CAD技術(shù)的日益完善，技術(shù)人員著眼于設(shè)計(jì)工作開展的實(shí)際，在充分利用已有技術(shù)手段的基礎(chǔ)上，搭建起三維協(xié)同設(shè)計(jì)的主體架構(gòu)，形成一種全新的工業(yè)設(shè)計(jì)模型。與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式不同，三維協(xié)同設(shè)計(jì)為設(shè)計(jì)人員提供可視化、精準(zhǔn)化的平臺服務(wù)，降低了設(shè)計(jì)工作開展的難度，同時(shí)也為不同設(shè)計(jì)人員參與同一設(shè)計(jì)工作提供了技術(shù)可能性，大大提升了設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量與效率，充分滿足了現(xiàn)階段大型工程建設(shè)項(xiàng)目對于設(shè)計(jì)工作的客觀要求。

2 三維協(xié)同設(shè)計(jì)在水利水電工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)意義

與傳統(tǒng)意義上的二維、三維CAD設(shè)計(jì)體系有所不同，三維系統(tǒng)設(shè)計(jì)在水利水電工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，極大地提升了設(shè)計(jì)工作的有效性，較好地貼合了水利水電工程施工規(guī)模大、技術(shù)難度高以及管理難度大的特點(diǎn)，從設(shè)計(jì)層面入手，為后續(xù)施工活動的開展提供了極大的便利。

2.1 設(shè)計(jì)形象優(yōu)勢

三維協(xié)同設(shè)計(jì)能夠使得設(shè)計(jì)對象更為具象化，形成虛擬的三維模型，并且通過三維模型全真反饋出水利水電工程建設(shè)的整體流程。設(shè)計(jì)人員通過對水利水電工程建設(shè)流程的全面評估，明確施工建設(shè)活動中可能出現(xiàn)的問題，并在此基礎(chǔ)上，從設(shè)計(jì)層面出發(fā)，進(jìn)行方案調(diào)整，有效消除各類潛在威脅，使得水利水電工程的設(shè)計(jì)形象更為科學(xué)，為施工活動的安全性以及工程項(xiàng)目成本控制的有效性提供了有力的技術(shù)支持。

2.2 空間優(yōu)勢

三維協(xié)同設(shè)計(jì)模式下，有效扭轉(zhuǎn)了水利水電工程二維設(shè)計(jì)在空間布置方面存在的問題，通過對水利水電工程設(shè)計(jì)要求的準(zhǔn)確解讀，設(shè)計(jì)人員能夠結(jié)合施工區(qū)域?qū)嶋H情況，對水利水電工程設(shè)計(jì)方案進(jìn)行直觀的模型展示，并在這一過程中，借助于現(xiàn)代化的技術(shù)手段，將模型進(jìn)行三維呈現(xiàn)[2]。設(shè)計(jì)人員在這一過程中，能夠更加直觀地感受到水利水電工程內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，這對于水利水電工程內(nèi)部建筑結(jié)構(gòu)的完善以及施工方案的制定有著極大的幫助。設(shè)計(jì)人員得以在掌握工程空間信息的基礎(chǔ)上，采取針對性的設(shè)計(jì)方案，提升水利工程內(nèi)部空間使用率，避免空間浪費(fèi)的情況出現(xiàn)。

2.3 提升設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量與效率

從過往情況來看，水利水電工程設(shè)計(jì)需要多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域不同設(shè)計(jì)人員的共同參與，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式，只能夠?qū)υO(shè)計(jì)活動進(jìn)行分割處理，不同的技術(shù)人員，從不同的專業(yè)角度出發(fā)，對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，在此基礎(chǔ)上，再度進(jìn)行總體設(shè)計(jì)方案的修改與協(xié)商。這種方式無疑大大降低了設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量與效率，無法滿足現(xiàn)階段我國水利水電工程設(shè)計(jì)工作開展的客觀要求。三維協(xié)同設(shè)計(jì)則借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)，完成了設(shè)計(jì)平臺的搭建，不同的技術(shù)人員可以在同一時(shí)間同一平臺上，進(jìn)行各自的設(shè)計(jì)工作，系統(tǒng)軟件在后臺運(yùn)行的過程中，自動進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的匹配評估，并實(shí)時(shí)反饋給設(shè)計(jì)人員，設(shè)計(jì)人員根據(jù)反饋結(jié)果調(diào)整設(shè)計(jì)工作。

3 三維協(xié)同設(shè)計(jì)在水利水電工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用的途徑

三維協(xié)同設(shè)計(jì)在水利水電工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用呈現(xiàn)出復(fù)雜性、整體性的特征，為了切實(shí)增強(qiáng)三維協(xié)同設(shè)計(jì)的實(shí)用性，文章著眼于現(xiàn)有的三維協(xié)同設(shè)計(jì)軟件實(shí)際，以Microstation Bentley為研究核心，通過對其開展深入研究，進(jìn)行優(yōu)勢重組，確保三維協(xié)同設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性與準(zhǔn)確性，為其在水利水電工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用提供參考。

3.1 Microstation Bentley軟件在設(shè)計(jì)工作中的應(yīng)用

Microstation Bentley是現(xiàn)階段較為主流、功能較為強(qiáng)大的一款三維協(xié)同設(shè)計(jì)軟件，其充分滿足了水利水電設(shè)計(jì)工作的要求，極大地增強(qiáng)了設(shè)計(jì)工作的有效性與科學(xué)性。在實(shí)際操作的過程中，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)活動開始之初，需要對水利水電工程設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)目標(biāo)以及技術(shù)參數(shù)進(jìn)行解讀，并以文檔的形式單獨(dú)存儲于Microstation Bentley之中。這種操作使得設(shè)計(jì)人員能夠在短時(shí)間獲取設(shè)計(jì)核心信息，避免出現(xiàn)設(shè)計(jì)偏差，基于三維協(xié)同上設(shè)計(jì)在協(xié)同性方面的優(yōu)勢，Microstation Bentley給用戶充分的授權(quán)，確保用戶對于設(shè)計(jì)方案的修改無需單獨(dú)建檔即可存儲。

3.2 Microstation Bentley軟件在工程量計(jì)算方面的應(yīng)用

Microstation Bentley軟件降低了水利水電工程量計(jì)算的難度，設(shè)計(jì)人員在相關(guān)應(yīng)用程序的支持下，無需使用人工計(jì)算的方式，對水利水電工程中涉及到的工程量數(shù)據(jù)進(jìn)行核算，大大增加了工程量計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，避免了計(jì)算誤差的出現(xiàn)。同時(shí)Microstation Bentley軟件的使用，使得設(shè)計(jì)人員能夠較為直觀地掌握工程量信息，并結(jié)合設(shè)計(jì)需求對其進(jìn)行區(qū)分域定義處理，這種操作模式，增強(qiáng)了設(shè)計(jì)人員工作的針對性，為設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化提供了必要的數(shù)據(jù)支持。

4 結(jié)語

三維協(xié)同設(shè)計(jì)在水利水電工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用有著極為深遠(yuǎn)的影響，為了提升應(yīng)用效果，增加三維協(xié)同設(shè)計(jì)的實(shí)用性，文章在分析三維協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)原理與特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，從認(rèn)知層面出發(fā)，明確其在水利水電工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)意義。以此為切入點(diǎn)，借鑒過往有益經(jīng)驗(yàn)，從多個(gè)維度出發(fā)，采取針對性的應(yīng)用策略，實(shí)現(xiàn)水利水電工程設(shè)計(jì)與三維協(xié)同設(shè)計(jì)的融合，逐步促進(jìn)水利水電工程設(shè)計(jì)工作的有序進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃宏亮.三維協(xié)同設(shè)計(jì)在水利水電工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].科教導(dǎo)刊，2015（6Z）：32-33.

[2] 吳坤峰.淺議三維協(xié)同設(shè)計(jì)在水電工程設(shè)計(jì)中的重要性[J].建材發(fā)展導(dǎo)向，2016，14（1）：78-79.

[3] 杭旭超，楊雅新.水利水電工程建筑信息模型與三維協(xié)同設(shè)計(jì)淺談[J].廣東水利水電，2017（10）：49-52.