BI M技術(shù)在水利工程設(shè)計(jì)咨詢項(xiàng)目中的應(yīng)用

陳家東

（海南省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，?？?570203）

1 引言

建筑信息模型（BIM）作為土木工程領(lǐng)域的新型輔助工具，能夠通過設(shè)計(jì)過程中的各項(xiàng)參數(shù)信息構(gòu)建建筑三維模型，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，協(xié)助各部門進(jìn)行信息交流與合作，直觀地展現(xiàn)項(xiàng)目由建設(shè)到運(yùn)營(yíng)的全過程，為保證工程項(xiàng)目的質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。近年來，隨著我國(guó)水利工程的不斷發(fā)展，BIM技術(shù)在水利工程建設(shè)過程中的應(yīng)用也越發(fā)深入。水利工程具有綜合性、復(fù)雜性強(qiáng)的特點(diǎn)，為保障水利工程的質(zhì)量，促使工程順利建成，在水利工程設(shè)計(jì)咨詢項(xiàng)目中，應(yīng)廣泛應(yīng)用BIM技術(shù)，提高工作效率，保證設(shè)計(jì)方案的合理性，滿足社會(huì)需求。本文對(duì)此展開探討。

2 BI M技術(shù)的簡(jiǎn)單概述

BIM技術(shù)是以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）為基礎(chǔ)進(jìn)行研發(fā)的，是一種多維建筑模型信息集成管理技術(shù)。BIM技術(shù)作為一項(xiàng)新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了二維向三維的轉(zhuǎn)變，推動(dòng)了綠色工程的發(fā)展，提高了工程產(chǎn)業(yè)的信息化水平，促進(jìn)了智慧城市的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了建筑業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)[1]。BIM技術(shù)具有虛擬化、可視化的特點(diǎn)，將其應(yīng)用于建筑行業(yè)中，能夠在協(xié)同管理、進(jìn)度控制、成本控制中發(fā)揮重要作用，且能夠極大地提高工程決策、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)等水平，減少不必要的浪費(fèi)與返工行為，縮短工期，提高工程質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)效益。

3 BI M技術(shù)在水利工程設(shè)計(jì)咨詢項(xiàng)目中的應(yīng)用要點(diǎn)

3.1 軟件平臺(tái)的合理選擇

信息是BIM的關(guān)鍵，模型是BIM技術(shù)應(yīng)用呈現(xiàn)的結(jié)果，協(xié)作是BIM技術(shù)發(fā)揮作用的重點(diǎn)，而計(jì)算機(jī)軟件是BIM技術(shù)發(fā)揮作用的主要工具。在水利工程設(shè)計(jì)咨詢項(xiàng)目中，為落實(shí)BIM技術(shù)，首先，應(yīng)選擇適宜的軟件平臺(tái)，常見的軟件平臺(tái)有：歐特克、奔特力、達(dá)索。因歐特克是以前水工建筑設(shè)計(jì)的常用軟件，本文主要對(duì)其進(jìn)行探討。在歐特克平臺(tái)中，AutoCAD擁有較強(qiáng)的二維繪圖能力，被眾多工程設(shè)計(jì)人員熟悉與使用。在三維設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，歐特克也是相同行業(yè)中的領(lǐng)跑人，該公司推出的三維套包軟件貫穿圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、可視化、圖紙文檔、仿真模擬、項(xiàng)目建設(shè)等眾多流程，能夠幫助眾多專業(yè)在不同設(shè)計(jì)階段實(shí)現(xiàn)兼容，使各項(xiàng)工作流程靈活協(xié)同。當(dāng)前，在建筑領(lǐng)域中，歐特克三維軟件應(yīng)用廣泛，實(shí)現(xiàn)了三維圖紙和二維圖紙的靈活轉(zhuǎn)換，且整個(gè)軟件平臺(tái)耗費(fèi)成本低，吸引了眾多中小設(shè)計(jì)院的注意[2]。在水利工程建設(shè)中，歐特克為適應(yīng)設(shè)計(jì)人員需求，推出了基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)套件，基本滿足了信息模型搭建、模型表達(dá)等需求，而Revit、Civil 3D作為套件核心建模與模型表達(dá)軟件，在應(yīng)用中發(fā)揮著重要作用。

3.2 由二維圖紙生成三維模型

在水利工程建設(shè)中，使用三維設(shè)計(jì)軟件構(gòu)建模型有助于工作人員快速呈現(xiàn)設(shè)計(jì)成果，且設(shè)計(jì)人員只需要掌握歐特克Revit、Civil 3D三維設(shè)計(jì)軟件的各項(xiàng)操作，便能夠快速創(chuàng)建工程模型。通過應(yīng)用這些軟件，便利了模型構(gòu)建，縮短了工程設(shè)計(jì)時(shí)間，提高了圖紙的直觀性，保證了施工人員與設(shè)計(jì)人員對(duì)圖紙理解一致，避免發(fā)生實(shí)際施工與工程設(shè)計(jì)出現(xiàn)偏差的情況。

3.3 圖紙中輪廓繪制與參數(shù)設(shè)定

在水利工程設(shè)計(jì)咨詢項(xiàng)目中，供審查的圖紙內(nèi)結(jié)構(gòu)斷面形狀、圖形尺寸等均要準(zhǔn)確、完整，因此，只要工程師具有AutoCAD繪圖能力，即可根據(jù)二維圖紙快速繪制建筑物輪廓，且保證所繪制的項(xiàng)目構(gòu)筑物的輪廓接近工程圖紙。

Revit軟件能夠直接將參數(shù)轉(zhuǎn)化為建筑模型，還可通過修改尺寸參數(shù)修改整個(gè)模型的尺寸，為水利工程圖紙繪制、工程建模等提供了便利。例如，在進(jìn)行水利工程擋土墻設(shè)計(jì)時(shí)，原擋土墻模型不符合實(shí)際需求，為快速得到所需模型，可通過修改底板長(zhǎng)度與厚度、立板高度與厚度等參數(shù)達(dá)到目的，增強(qiáng)了方案調(diào)整的靈活度。

3.4 生成建筑物模型并準(zhǔn)確擺放

在設(shè)計(jì)咨詢項(xiàng)目中，待建筑物輪廓繪制完成并滿足工程設(shè)計(jì)要求后，可通過放樣命令依照原輪廓?jiǎng)?chuàng)建實(shí)體模型[3]。之后，由專業(yè)人員將各個(gè)輪廓模型如搭積木般快速搭建完成，形成1個(gè)完整的水利工程模型。

4 BI M技術(shù)在水利工程設(shè)計(jì)咨詢項(xiàng)目中的應(yīng)用

4.1 模型全方位檢查

水利工程作為利國(guó)利民的基礎(chǔ)設(shè)施，承擔(dān)著興水利、緩解洪澇災(zāi)害、水資源科學(xué)調(diào)配等重任，工程項(xiàng)目質(zhì)量非常關(guān)鍵。在工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，往往會(huì)存在一些問題，應(yīng)用BIM技術(shù)能夠協(xié)助工程師進(jìn)行碰撞試驗(yàn)，以此快速尋找設(shè)計(jì)方案中管線布置的問題并修改，不斷優(yōu)化施工方案。具體來講，工程師可采用Revit軟件建模，確定無誤后，將所構(gòu)建的三維模型導(dǎo)入軟件內(nèi)，依照工地施工預(yù)定的流程進(jìn)度模擬施工流程，若出現(xiàn)碰撞，軟件會(huì)給出碰撞報(bào)告，設(shè)計(jì)人員直接對(duì)碰撞點(diǎn)出現(xiàn)的原因進(jìn)行分析，排除合理碰撞，并對(duì)影響工程質(zhì)量的碰撞點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，保障水利工程設(shè)計(jì)方案科學(xué)合理，避免不必要的變更與成本浪費(fèi)，保證水利工程的整體質(zhì)量。

4.2 工程量計(jì)算

工程量計(jì)算是工程預(yù)算編制的基礎(chǔ)，只有準(zhǔn)確掌握工程量情況，方能控制工程造價(jià)，保證工程投入與產(chǎn)出相平衡[4]。在工程量計(jì)算中，BIM技術(shù)的應(yīng)用提高了計(jì)算速度與準(zhǔn)確性。具體來講，在水利工程設(shè)計(jì)中，利用Revit、Civil 3D軟件，不僅能構(gòu)建工程立體模型，還能通過分析水利工程施工現(xiàn)場(chǎng)巖石、土壤類別，計(jì)算地下水位標(biāo)高，選擇排水降水方式，根據(jù)基坑和溝槽挖掘的起止標(biāo)高、土方運(yùn)輸距離、施工方式等準(zhǔn)確計(jì)算工程量，為項(xiàng)目咨詢提供完善的工程量信息，為工程造價(jià)估算、預(yù)算及結(jié)算奠定基礎(chǔ)。

4.3 在工程造價(jià)計(jì)算中的應(yīng)用

在工程決策階段，BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠?yàn)樵诒姸喙こ添?xiàng)目設(shè)計(jì)方案中選出最科學(xué)的方案提供便利，還可以通過BIM技術(shù)的財(cái)務(wù)分析軟件調(diào)整財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)，計(jì)算各方案收益率，為項(xiàng)目決策提供支持。在工程設(shè)計(jì)階段，應(yīng)抓好造價(jià)控制，引進(jìn)BIM技術(shù)，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)方案進(jìn)行定額設(shè)計(jì)與限額設(shè)計(jì)等。還可以通過收集既有水利工程項(xiàng)目中積累的各種數(shù)據(jù)信息建立數(shù)據(jù)庫，通過對(duì)數(shù)據(jù)庫信息進(jìn)行對(duì)比分析，可在設(shè)計(jì)前限定設(shè)計(jì)目標(biāo)指標(biāo)。并且BIM技術(shù)能夠保障多專業(yè)信息溝通，使各項(xiàng)工作協(xié)調(diào)進(jìn)行，避免出現(xiàn)各專業(yè)不協(xié)調(diào)的問題。在工程招投標(biāo)階段，傳統(tǒng)清單模式嚴(yán)重影響了招投標(biāo)的公平性，BIM技術(shù)的應(yīng)用，解決了該短板，能夠快速計(jì)算工程量，提供豐富的建筑設(shè)計(jì)模型，快速獲得工程量，依照造價(jià)規(guī)范形成造價(jià)清單，完成招標(biāo)清單的編制。

5 結(jié)語

水利工程本身復(fù)雜性強(qiáng)，隨著水利工程不斷向著現(xiàn)代化的方向發(fā)展，對(duì)信息化的要求也逐漸提高，傳統(tǒng)的模型表達(dá)手段已經(jīng)無法滿足需求。因此，應(yīng)積極引進(jìn)BIM技術(shù)，通過BIM建模、優(yōu)化設(shè)計(jì)、工程模擬等，有效提高設(shè)計(jì)圖紙的可行性，及時(shí)規(guī)避工程建設(shè)中可能存在的問題，全面提升水利工程建設(shè)水平。