BIM技術(shù)在水利工程建設(shè)中的應(yīng)用與拓展研究

王達(dá)樺

（華北水利水電大學(xué) 450046）

1 BIM 技術(shù)簡(jiǎn)介

BIM，即建筑信息模型技術(shù)是在計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)和數(shù)學(xué)建模水準(zhǔn)上發(fā)展而來的一種綜合性應(yīng)用軟件技術(shù)，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)水平和建模水準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)建筑信息的三維立體建模，從而改變了傳統(tǒng)的建筑工程行業(yè)設(shè)計(jì)以二維圖形繪制為主的狀況，使得現(xiàn)代建筑行業(yè)的信息化和科學(xué)化水準(zhǔn)提升，促進(jìn)了行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。在具體的工程設(shè)計(jì)以及施工階段進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，建筑信息模型技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)虛擬化以及可視化，從而將整個(gè)建設(shè)周期在模型內(nèi)進(jìn)行反映，從全局出發(fā)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)資源的最優(yōu)化使用，降低建設(shè)成本，使得建設(shè)工程項(xiàng)目的管理效率相應(yīng)的提升，管理人員可以通過BIM 技術(shù)實(shí)現(xiàn)整體項(xiàng)目的良好掌控。從而提升工程質(zhì)量。隨著BIM 技術(shù)的不斷更新發(fā)展，該技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到除建筑行業(yè)以外的其他各種行業(yè)之中，代表著現(xiàn)代化建設(shè)的接班趨勢(shì)。而在水利工程建設(shè)中也需要利用這一技術(shù)實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)的偉大轉(zhuǎn)型，提升水利工程建設(shè)的信息化程度，使得水利工程建設(shè)符合現(xiàn)代化建設(shè)目標(biāo)，能夠更好地為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供服務(wù)[1]。

BIM 技術(shù)之所以在建筑行業(yè)以及水利工程等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用前景，是由其基本的優(yōu)勢(shì)決定的，首先該技術(shù)具備良好的協(xié)調(diào)性，在應(yīng)用到建筑工程行業(yè)中能夠根據(jù)實(shí)際情況首先與其他專業(yè)或者建設(shè)環(huán)節(jié)的協(xié)同作用，同時(shí)BIM 技術(shù)具備很高的模擬化水平，可以將建筑信息進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)換從而建立三維信息模型，該模型內(nèi)反映了建筑工程的全部信息并實(shí)現(xiàn)了信息的可視化，施工人員可以及時(shí)的進(jìn)行信息獲取并在平臺(tái)內(nèi)實(shí)現(xiàn)信息共享和交流，從而使得建筑工程項(xiàng)目具體進(jìn)行階段節(jié)約了很多不必要的時(shí)間，提升工作效率。另外，建筑工程項(xiàng)目尤其是水利工程是一個(gè)動(dòng)態(tài)進(jìn)行的過程，其中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息以及設(shè)計(jì)方案需要根據(jù)實(shí)際施工階段的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，而BIM 技術(shù)的應(yīng)用有助于實(shí)現(xiàn)建筑工程項(xiàng)目的動(dòng)態(tài)化管理，可以根據(jù)實(shí)際情況實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)更新與施工方案的調(diào)整，使得工程的整體造價(jià)降低，節(jié)約了成本[2]。

由于其存在的各種優(yōu)勢(shì)，BIM 技術(shù)能夠在工程建設(shè)的各個(gè)環(huán)節(jié)得到應(yīng)用。首先，在前期設(shè)計(jì)階段，BIM 技術(shù)通過建模實(shí)現(xiàn)建設(shè)過程的模擬，從而在較多建設(shè)方案中選擇最為合適的投入使用，同時(shí)借助于該技術(shù)實(shí)現(xiàn)建筑數(shù)據(jù)信息的全面收集與整理，從不同的領(lǐng)域和不同方向的角度出發(fā)，在平臺(tái)內(nèi)實(shí)現(xiàn)信息有效共享。其次，BIM 技術(shù)在招投標(biāo)階段也能夠發(fā)揮重要作用，對(duì)施工企業(yè)提供的招標(biāo)方案以模擬的方式統(tǒng)計(jì)出其中的關(guān)鍵信息，以供招標(biāo)企業(yè)選擇。最后，在施工過程中BIM 技術(shù)有助于施工進(jìn)度的有效控制和成本造價(jià)的計(jì)算，根據(jù)計(jì)算的結(jié)果向合作方支付款項(xiàng)，使得施工階段的成本控制更為合理，保證工程項(xiàng)目能夠在計(jì)劃的時(shí)間內(nèi)完成。

2 BIM 技術(shù)在水利工程項(xiàng)目的應(yīng)用

2.1 設(shè)計(jì)方案的選擇以及施工場(chǎng)地的規(guī)劃

水利工程的建設(shè)是一個(gè)十分復(fù)雜的過程，在建設(shè)過程中需要考慮較多的因素，如地理位置、氣候條件以及地形地貌等，因此在項(xiàng)目開展之初需要選擇較為合理的設(shè)計(jì)方案，保證工程能夠在原定時(shí)間內(nèi)安全高質(zhì)量的完成。對(duì)于我國的水利工程項(xiàng)目而言，建設(shè)周期往往要持續(xù)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，如三峽水利工程便經(jīng)過數(shù)十年的時(shí)間才得以完成，因此在進(jìn)行管理時(shí)需要對(duì)施工階段格外關(guān)注，建立的BIM 技術(shù)模型一定要從實(shí)際情況出發(fā)，對(duì)所有技術(shù)設(shè)備、施工人員、材料性能等進(jìn)行全面的考慮，設(shè)計(jì)出最佳的圖紙以及模型，在施工進(jìn)行的所有環(huán)節(jié)、所有階段都根據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行，因此需要在施工前期選擇最佳的方案。

2.2 施工設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

在水利工程具體施工進(jìn)行時(shí)，需要根據(jù)BIM 建立的三維模型進(jìn)行施工程序的綜合分析和基本判斷，最終實(shí)現(xiàn)工程質(zhì)量的真正提升[3]。而通過BIM 模型進(jìn)行施工程序模擬化能夠基本實(shí)現(xiàn)工程流程的優(yōu)化，同時(shí)這樣優(yōu)化完成的施工程序?qū)τ谑┕みM(jìn)度也是一種保證，能夠保證工程建設(shè)能夠在設(shè)計(jì)規(guī)劃內(nèi)進(jìn)行，提升工作效率。工程建設(shè)團(tuán)隊(duì)需要在BIM 技術(shù)模型的基礎(chǔ)上開展具體工作，并及時(shí)的進(jìn)行模型數(shù)據(jù)分析，從而有效提升項(xiàng)目質(zhì)量。通過BIM 技術(shù)實(shí)現(xiàn)施工程序分析能夠降低施工難度并提升施工效率，并實(shí)現(xiàn)建設(shè)過程中所有環(huán)節(jié)之間的有效配合、協(xié)同合作。最終提升工程質(zhì)量。對(duì)于水利工程這種規(guī)模較大的建設(shè)工程項(xiàng)目而言，BIM 技術(shù)的這一應(yīng)用更是能夠極大地提升建設(shè)過程中資源的優(yōu)化配置，能夠在最短的時(shí)間內(nèi)完成最高質(zhì)量的工程項(xiàng)目。

2.3 BIM 技術(shù)應(yīng)用于工地現(xiàn)狀建模

BIM 技術(shù)能夠?qū)さ噩F(xiàn)場(chǎng)的所有施工人員、環(huán)境因素等信息進(jìn)行收集并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息在三維信息模型中進(jìn)行顯示，該模型包括現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、使用到的專業(yè)設(shè)備、施工團(tuán)隊(duì)等所有因素，并應(yīng)用到項(xiàng)目施工的整個(gè)周期內(nèi)。與此同時(shí)，該模型能夠保證動(dòng)態(tài)化管理，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況的變化做出調(diào)整，這樣就使得BIM 技術(shù)建立的模型能夠?qū)崿F(xiàn)與施工團(tuán)隊(duì)之間的有效銜接，使得業(yè)主與建設(shè)人員實(shí)現(xiàn)信息資源的共享與交流，這樣不僅是施工團(tuán)隊(duì)內(nèi)的人員，業(yè)主也能夠及時(shí)的獲取工程建設(shè)的有效信息，并根據(jù)自我的需求進(jìn)行信息反饋，使得施工更加合理化、人性化[4]。而這種優(yōu)勢(shì)在應(yīng)用到水利工程建設(shè)中時(shí)也有著其他技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)，可以將施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行建模并及時(shí)更新，同時(shí)實(shí)現(xiàn)與施工人員以及項(xiàng)目管理人員的及時(shí)溝通，保證了工程建設(shè)的質(zhì)量。

2.4 BIM 技術(shù)應(yīng)用于水利工程項(xiàng)目的造價(jià)控制

水利工程通產(chǎn)是國家主導(dǎo)建設(shè)的大型項(xiàng)目，因此投資規(guī)模較大且施工條件相對(duì)復(fù)雜，傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)模型在應(yīng)用到工程設(shè)計(jì)時(shí)顯得捉襟見肘，因此應(yīng)用BIM技術(shù)能夠有效實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)以及各領(lǐng)域的信息收集與整理，并保證所有建設(shè)部門在信息共享平臺(tái)上能夠及時(shí)的進(jìn)行信息溝通，這樣就會(huì)大大節(jié)省時(shí)間成本，減少了建設(shè)過程中很多不必要的麻煩[5]。與此同時(shí)，在水利工程施工階段采用BIM 技術(shù)能在原有的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)成本控制，在可視化模型內(nèi)將遇到的實(shí)際狀況充分考慮并及時(shí)解決，從全局出發(fā)進(jìn)行施工進(jìn)度的把控，這樣就極大的減少了設(shè)計(jì)方案在施工階段的變更，降低了生產(chǎn)成本。

3 結(jié)語

綜上所述，BIM 技術(shù)能夠在水利工程項(xiàng)目建設(shè)中發(fā)揮重要作用，不僅能夠提升工程設(shè)計(jì)的科學(xué)性，在施工過程中更是能夠通過三維信息模型實(shí)現(xiàn)建設(shè)過程的動(dòng)態(tài)化管理，使得施工能夠更加有效的開展，節(jié)省建設(shè)成本。提升建設(shè)質(zhì)量。