三維技術(shù)與BIM在水利設(shè)計(jì)行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀及相關(guān)建議

賴正中

摘 要：在我國(guó)基礎(chǔ)項(xiàng)目中水利設(shè)計(jì)行業(yè)也有著一定的參與，所實(shí)施的工程項(xiàng)目對(duì)技術(shù)質(zhì)量有著嚴(yán)格的要求，這一部分對(duì)于設(shè)計(jì)施工具有較高的難度，所設(shè)計(jì)的工程實(shí)例需要具備三維效果，盡可能的保障水利設(shè)計(jì)項(xiàng)目有依據(jù)的展開(kāi)施工。在水利工程設(shè)計(jì)中借助BIM技術(shù)實(shí)施作業(yè)，可以有效推動(dòng)水利設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展。本文主要對(duì)水利設(shè)計(jì)行業(yè)三維技術(shù)與BIM技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及相關(guān)建議進(jìn)行分析探究。

關(guān)鍵詞：三維技術(shù);BIM;水利設(shè)計(jì)行業(yè);應(yīng)用現(xiàn)狀;相關(guān)建議

中圖分類號(hào)：TV222.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）09-0134-02

建筑信息模型簡(jiǎn)稱為BIM，BIM在工程施工中具有良好的實(shí)用性，在構(gòu)建信息化數(shù)字模型時(shí)運(yùn)用三維技術(shù)是BIM的核心，適用于對(duì)相關(guān)內(nèi)容的整合，合理分析系統(tǒng)化的信息工程。建筑信息模型從具體效用上來(lái)講，在水利設(shè)計(jì)行業(yè)中是與三維技術(shù)結(jié)合使用的，負(fù)責(zé)搜集、整理施工工程信息，對(duì)工程的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行合理控制。

1 三維技術(shù)與BIM在水利設(shè)計(jì)行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著新時(shí)代的來(lái)臨，三維技術(shù)也獲得了良好的發(fā)展。水利設(shè)計(jì)行業(yè)中的很多企業(yè)也開(kāi)始意識(shí)到新時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì)，開(kāi)始對(duì)技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行逐步探索，并或缺了良好的效果。但也有一部分企業(yè)在設(shè)計(jì)二維圖紙和三維模型會(huì)受到資金的影響，阻礙了企業(yè)的思路轉(zhuǎn)換，以致于三維技術(shù)與仿真技術(shù)在發(fā)展中仍處于落后形勢(shì)?，F(xiàn)階段，真正做信息技術(shù)與建筑信息模型設(shè)計(jì)的企業(yè)少之又少，這一類的企業(yè)普遍集中在大型設(shè)計(jì)單位。Catia的Architecture系列、Bentley的Architecture系列、建筑信息模型設(shè)計(jì)系列軟件以及Autodesk三維在水利設(shè)計(jì)行業(yè)中屬于比較成熟的三維設(shè)計(jì)工具，其中Autodesk系列中因二維CAD軟件所涉及的產(chǎn)品比較豐富，并具有一定的延續(xù)性，在我國(guó)水利設(shè)計(jì)行業(yè)中所占有的市場(chǎng)份額較多，具有較快的推廣速度，受到了很多中小型企業(yè)的歡迎。以上所介紹的軟件步入中國(guó)的時(shí)間都是在2000年后，初始階段主要是被大眾了解并接受，發(fā)展一段時(shí)間之后，水利設(shè)計(jì)行業(yè)引入了建筑信息模型概念，并大力度的展開(kāi)推廣。

很多大型綜合甲級(jí)設(shè)計(jì)單位，在早期已經(jīng)開(kāi)展了三維技術(shù)與BIM應(yīng)用，并獲取了良好的成就，在很大程度上脫離了二維，實(shí)現(xiàn)了三維技術(shù)與BIM在水利設(shè)計(jì)行業(yè)的有效應(yīng)用。但有很多勘察設(shè)計(jì)單位仍沒(méi)有實(shí)現(xiàn)三維設(shè)計(jì)，更無(wú)法有效應(yīng)用建筑信息模型，其主要的影響因素就是資金與態(tài)度，導(dǎo)致發(fā)展形勢(shì)仍處于二維設(shè)計(jì)、三維展示階段。其他中小型企業(yè)的發(fā)展速度更加緩慢，正處于學(xué)習(xí)階段。

近幾年來(lái)，沒(méi)有普及與全面發(fā)展三維設(shè)計(jì)的主要原因是推廣與應(yīng)用方面的不足。通常情況下，在三維設(shè)計(jì)的初級(jí)階段，設(shè)計(jì)單位會(huì)受到市場(chǎng)導(dǎo)向的影響，呈現(xiàn)出較高的積極性，在購(gòu)置軟件時(shí)可以邀請(qǐng)廠商對(duì)企業(yè)設(shè)計(jì)人員展開(kāi)專業(yè)培訓(xùn)，使設(shè)計(jì)人員不斷提升自身的建筑信息模型技術(shù)理念，并借助培訓(xùn)內(nèi)容，告知設(shè)計(jì)人員現(xiàn)階段的設(shè)計(jì)理念、新型的設(shè)計(jì)手段以及有效的解決方案，不斷提生設(shè)計(jì)人員的專業(yè)技能與專業(yè)素養(yǎng)。隨著三維設(shè)計(jì)的不斷深入，很大程度的增加了協(xié)同難度。而且當(dāng)前又不具備相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)重打擊了工作人員的熱情，降低了設(shè)計(jì)人員的積極性。與此同時(shí)，很多企業(yè)受到了資金投入的壓力，在初始階段雖然推進(jìn)了三維設(shè)計(jì)，但所形成的生產(chǎn)力仍不夠高效，其主要影響因素是傳統(tǒng)思維與工程任務(wù)工期，導(dǎo)致三維設(shè)計(jì)工作的發(fā)展趨勢(shì)仍不理想，大多情況都處于停滯狀態(tài)。針對(duì)這種情況也十分常見(jiàn)，畢竟開(kāi)拓新技術(shù)的過(guò)程中，很難保證齊頭并進(jìn)，因?yàn)槊總€(gè)企業(yè)的投入能力都是不同的[1]。但在三維設(shè)計(jì)中，若初級(jí)探索階段不夠成熟，也會(huì)存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致在建立三維模型的過(guò)程中存在著較強(qiáng)的不確定性，無(wú)法對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行預(yù)測(cè)，在沒(méi)有形成三維成果之前，若出現(xiàn)工期延誤，將無(wú)法取得良好的設(shè)計(jì)成果，這為二維設(shè)計(jì)帶來(lái)了一定的不確定性，以致于在三維可視化設(shè)計(jì)中無(wú)法體現(xiàn)出來(lái)，合理解決二維設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題，可以加快對(duì)比方案的速度，降低設(shè)計(jì)成本，快速得出計(jì)算工程量的結(jié)果，有效提升工作效率。與此同時(shí)，指導(dǎo)人員與審圖人員也會(huì)影響到設(shè)計(jì)內(nèi)容，從而無(wú)法有效監(jiān)督與合理把控設(shè)計(jì)過(guò)程，造成發(fā)展誘因[2]。

三維技術(shù)與建筑信息模型在水利設(shè)計(jì)行業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)成為未來(lái)行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，但開(kāi)展三維技術(shù)，需要培養(yǎng)更多的技術(shù)人才，并依據(jù)企業(yè)內(nèi)部的資金支持與堅(jiān)定意志，探索出更多的發(fā)展途徑，大力度的推進(jìn)水利設(shè)計(jì)行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

2 探索三維技術(shù)與BIM在水利設(shè)計(jì)行業(yè)的相關(guān)建議

對(duì)現(xiàn)階段我國(guó)三維設(shè)計(jì)與建筑信息模型的開(kāi)展情況進(jìn)行分析研究，了解水利設(shè)計(jì)行業(yè)各企業(yè)單位的資金情況與技術(shù)力量，認(rèn)為三維技術(shù)在水利設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展應(yīng)依據(jù)自身情況，謹(jǐn)慎前行。對(duì)于發(fā)展趨勢(shì)較為理想的設(shè)計(jì)單位，應(yīng)利用已經(jīng)創(chuàng)建成功的水利水電建筑信息模型平臺(tái)去進(jìn)行推廣，并基于此，制定有效技術(shù)，衡量發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)我國(guó)水利設(shè)計(jì)行業(yè)三維設(shè)計(jì)發(fā)展[3]。資金與技術(shù)力量成為阻礙中小型設(shè)計(jì)單位發(fā)展的關(guān)鍵因素，需要這些單位借鑒成功案例，探索新的發(fā)展渠道。

2.1 探索三維技術(shù)在水利設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展模式

依據(jù)近幾年水利設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展規(guī)律與發(fā)展趨勢(shì)，很多設(shè)計(jì)人員認(rèn)為三維效果圖、建筑信息模型協(xié)同設(shè)計(jì)、三維設(shè)計(jì)圖以及三維動(dòng)畫(huà)展示這幾個(gè)階段的發(fā)展過(guò)程是現(xiàn)階段比較具有代表性的，這種發(fā)展模式的優(yōu)勢(shì)是在各個(gè)階段都可以獲取良好的效果，防止所定的目標(biāo)較高，無(wú)法一一實(shí)現(xiàn)，也避免了設(shè)計(jì)人員的積極性被挫傷，可以通過(guò)穩(wěn)扎穩(wěn)打逐步使水利設(shè)計(jì)項(xiàng)目的魅力被釋放出來(lái)[4]。三維設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)是建筑信息模型協(xié)同設(shè)計(jì)，但目前的經(jīng)驗(yàn)與標(biāo)準(zhǔn)并不成熟，若相關(guān)企業(yè)不考量自身的資金與人力，過(guò)度追求三維設(shè)計(jì)，無(wú)法確定設(shè)計(jì)成果。目前建立三維模型，甚至三維效果圖，又或者展示三維動(dòng)畫(huà)，都成為了水利設(shè)計(jì)行業(yè)探索三維技術(shù)的渠道[5]。近幾年，三維效果圖設(shè)計(jì)成為了三維設(shè)計(jì)的突破點(diǎn)，使三維視頻動(dòng)畫(huà)的設(shè)計(jì)得到開(kāi)發(fā)，有效帶動(dòng)了市場(chǎng)發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)建筑信息模型的協(xié)同設(shè)計(jì)。

2.1.1 三維效果圖在水利設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)

文中所介紹的三維效果圖與市場(chǎng)中軟件制作的效果圖有著明顯差異，該三維效果圖是通過(guò)設(shè)計(jì)軟件，并依據(jù)工程項(xiàng)目構(gòu)建的地形模型，通過(guò)組合基本模型，使工程項(xiàng)目在嚴(yán)格要求下達(dá)到真實(shí)的三維場(chǎng)景。構(gòu)建三維效果圖的過(guò)程本身就是建筑信息模型設(shè)計(jì)的工作內(nèi)容，是未來(lái)建筑信息模型協(xié)同設(shè)計(jì)的儲(chǔ)備技術(shù)。現(xiàn)階段，建立水利工程三維模型已經(jīng)比較容易實(shí)現(xiàn)[6]。但從擱置的電腦硬盤(pán)中提取成果，并進(jìn)行展示，會(huì)使三維發(fā)展受到制約，并使推廣過(guò)程中遭到瓶頸，實(shí)現(xiàn)三維設(shè)計(jì)成果的快速途徑就是三維效果圖。在設(shè)計(jì)工程項(xiàng)目的初始階段和匯報(bào)項(xiàng)目?jī)?nèi)容的過(guò)程中，三維效果圖能將設(shè)計(jì)理念與設(shè)計(jì)思路更好的展現(xiàn)出來(lái)[7]。不僅如此，三維效果圖還能夠提升工程設(shè)計(jì)的水準(zhǔn)，使評(píng)審專家對(duì)項(xiàng)目有著更深入的了解。

2.1.2 項(xiàng)目三維視頻在水利設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)

基于三維效果圖的帶動(dòng)，有效銜接了視頻軟件的生成，水利設(shè)計(jì)行業(yè)的相關(guān)企業(yè)可以快速實(shí)現(xiàn)三維視頻項(xiàng)目的實(shí)施，為了更好地展示三維動(dòng)畫(huà)，應(yīng)在后期加入配音與文字，可以進(jìn)行自動(dòng)化項(xiàng)目匯報(bào)。項(xiàng)目三維視頻在水利設(shè)計(jì)行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展改變了原有的平面匯報(bào)形象，幫助水利設(shè)計(jì)企業(yè)匯報(bào)項(xiàng)目并展示項(xiàng)目[8]。搭建設(shè)計(jì)項(xiàng)目的視頻場(chǎng)景是非常關(guān)鍵的，實(shí)現(xiàn)了單元模型的組合，并通過(guò)反饋數(shù)據(jù)，協(xié)調(diào)專業(yè)成果，分析碰撞情況與建筑物，發(fā)現(xiàn)各系統(tǒng)中模型存在的問(wèn)題，以便于模型調(diào)整，設(shè)計(jì)反饋指導(dǎo)，有效優(yōu)化專業(yè)協(xié)同成果。處理實(shí)際地形是三維視頻的關(guān)鍵，長(zhǎng)時(shí)間的周期與大量的投入是真實(shí)精細(xì)的主要原因，針對(duì)這種情況，可以根據(jù)目標(biāo)展開(kāi)分類設(shè)計(jì)。

2.1.3 三維設(shè)計(jì)出圖以及BIM協(xié)同設(shè)計(jì)在水利設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)

水利設(shè)計(jì)工程項(xiàng)目中的各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)都是以建筑信息模型作為基礎(chǔ)，通過(guò)建立建筑模型，模擬建筑物，了解工程項(xiàng)目的信息內(nèi)容[9]。建筑信息模型具有模擬性、協(xié)調(diào)性以及可視化的特點(diǎn)。有相關(guān)設(shè)計(jì)人員曾經(jīng)預(yù)估建筑信息模型是第二次設(shè)計(jì)變革的主要依據(jù)，但現(xiàn)階段，開(kāi)始設(shè)計(jì)建筑信息模型的設(shè)計(jì)院并不多，主設(shè)計(jì)仍然是二維設(shè)計(jì)，可以從中了解到三維設(shè)計(jì)出圖以及建筑信息模型協(xié)同設(shè)計(jì)在水利設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展并沒(méi)有想象的那么容易，建筑信息模型協(xié)同設(shè)計(jì)中三維設(shè)計(jì)出圖是實(shí)現(xiàn)前攻克的重點(diǎn)，通過(guò)軟件手段與相關(guān)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)三維設(shè)計(jì)出圖并沒(méi)有發(fā)生技術(shù)障礙，推廣應(yīng)用與制定標(biāo)準(zhǔn)是主要難點(diǎn)，需要進(jìn)行針對(duì)性的解決[10]。

2.2 探索三維設(shè)計(jì)項(xiàng)目管理在水利設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展模式

在推動(dòng)三維設(shè)計(jì)進(jìn)程中，三維設(shè)計(jì)項(xiàng)目管理也是其中的關(guān)鍵。轉(zhuǎn)變思想是緊跟時(shí)代發(fā)展的主要依據(jù)，需要不斷提高認(rèn)知，并采取良好的措施展開(kāi)有效管理。水利設(shè)計(jì)行業(yè)的相關(guān)企業(yè)對(duì)于三維設(shè)計(jì)發(fā)展中存在的一系列發(fā)展，設(shè)計(jì)推廣部門(mén)，并根據(jù)企業(yè)具體情況，設(shè)計(jì)發(fā)展方案，設(shè)計(jì)發(fā)展目標(biāo)，推行發(fā)展規(guī)劃，有效解決其中的技術(shù)難點(diǎn)，獲取良好的設(shè)計(jì)成果。

3 結(jié)語(yǔ)

建筑信息模型協(xié)同設(shè)計(jì)是水利設(shè)計(jì)行業(yè)發(fā)展中需要面對(duì)的挑戰(zhàn)，也是第二次設(shè)計(jì)變革的主要依據(jù)，應(yīng)深入探究水利行業(yè)三維發(fā)展現(xiàn)狀，并采取措施展開(kāi)突破。

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