BIM技术在水利工程中的应用分析 王玉鹏

发表时间:2018/10/8   来源:《新材料.新装饰》2018年5月下   作者:王玉鹏
[导读] BIM技术是一种全寿命周期管理的信息化技术,多用于建筑工程项目当中,对于建筑工程的规划设计、采购施工及运营等多个环节都大有裨益,不仅能够为项目建设的参与方提供信息交流的平台,同时也能为决策者在管理中提供决策依据。具体到水利工程当中,通过对BIM技术的应用,能够更方便地实现工程协同设计、施工过程一体化以及运营期的智能化管理。除此之外,借助于BIM技术,工程项目的业主单位、施工单位及运营方能够更好地实

(颍上县水利建筑安装工程公司,安徽 236200)
摘要:BIM技术是一种全寿命周期管理的信息化技术,多用于建筑工程项目当中,对于建筑工程的规划设计、采购施工及运营等多个环节都大有裨益,不仅能够为项目建设的参与方提供信息交流的平台,同时也能为决策者在管理中提供决策依据。具体到水利工程当中,通过对BIM技术的应用,能够更方便地实现工程协同设计、施工过程一体化以及运营期的智能化管理。除此之外,借助于BIM技术,工程项目的业主单位、施工单位及运营方能够更好地实现沟通和交流。服务于项目的全生命周期。
关键词:水利工程;BIM技术;工程建设

 
        建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM),是一种集成的全寿命周期管理的建设信息化方法,在建筑工程项目中应用比较多,它贯穿在建设项目的规划、设计、采购、施工和运营等各阶段,为建设项目各参与方提供了协同管理工作和信息交流的平台。它的提出与发展,给工程建设项目的决策者和参与者在协同工作、信息共享的应用管理方面提出了更高的要求。在水利工程建设中采用BIM技术,不仅可以实现工程设计阶段的协同设计、施工阶段的建造全过程一体化,以及运营阶段对建筑物的智能化维护和设施管理,同时,还消除了从业主、施工单位到运营方之间的沟通屏障,实现了对水利工程项目全生命周期管理。
        一、将BIM引入水利工程设计 
        根据我国水利工程的特性和行业标准,笔者努力尝试在Civil 3D的基础上,二次开发一些实用的程序和部件,如下文中提到的“库容曲线程序”、“拱坝、重力坝和土石坝部件”、“地质曲面程序”、“曲面转实体程序”等,将为水利工程设计,特别是大坝设计,带来极大的便利,从而能让建筑信息模型(BIM)“本土化”、“水利化”。
        二、BIM技术在水利工程建设中的应用
        1.基于地形BIM模型的土方量计算
        在水利工程项目建设过程当中,土方量计算是非常重要的基础工作,土方量计算是为后期施工安排提供科学的数字依据和参考。尤其是对于工程量的预算、施工设计以及施工现场布置等,有较大的作用。就目前的情况而言,常用的土方量计算系统主要有两类:一是AutoCAD系列和GIS,二是遥感系列。应用BIM技术,就是基于BIM模型进行土方量计算,而该模式与实际地形是完全一致的,首先会对原始地形进行曲面模型绘制,并进行曲面模型设计,将模型的交点进行连接,而交线则是原始的地形曲面模型与设计的曲面模型的交汇线,其间的空间就是需要在施工中进行开挖或填筑的区域,对应的空间体积就是土方量,然后根据土方量生成体积曲面。通过对BIM技术的应用来进行土方量的计算,原始地形曲面模型与设计曲面模型是动态变化的,因而可以在模型上进行土方开挖或填筑的实验,从而提高土方量计算的精确性,最终选择最优的开挖或填筑方案。
        2.水工建筑物BIM模型的应用
        2.1基于水工建筑物BIM模型的枢纽布置
        在水利工程中进行枢纽布置,主要是为了明确各个建筑物在平面上的布置以及高程上的布置,由于枢纽布置较为复杂,因而单靠一般的确定算法无法完成任务,这就需要在明确约束条件的前提下,进行多种方案的筛选。就本文的工程实例而言,候选方案都是以平面图为基础,结合水工专家的意见和经验进行推理。与此同时,构建各个方案下的水工建筑物BIM模型,结合整个模型总览项目的总体沙盘,从而让决策者能够对项目方案有更清晰的了解,也能让各个水工建筑之间、水工建筑物与其他地形条件之间的联系显现得更为明显直观。


不仅如此,由于BIM模型是可以进行空间移动的,因而可以动态更改和更新,让决策者在进行方案筛选的过程中,通过可视化的途径提高方案筛选的科学性和效率。
        2.2BIM模型信息的应用
        单个BIM模型是一个完整的信息数据库,通过完善BIM数据信息,丰富工程项目构件的参数,能够更好地提高工程项目管理信息化水平和技术信息化水平。
        (1)管理信息化
        建筑施工活动对施工队伍间的协调、合作有较高的要求,因为施工活动的开展必然涉及到不同专业、不同岗位之间的相互配合和协调,进而会产生频繁的联系和大量的信息,但是如果项目建设各方各自为政,没有进行相互合作和配合,则会形成信息孤岛。通过对BIM技术的应用,BIM中所包含的大量信息能够实现对工程所有档案的高效管理,进而实现项目建设各方的信息共享和交换。因此,从根本上来说,BIM模式就是管理层面的一个资源集成管理平台。通过对BIM信息平台的运用和管理,就能更好地保证项目信息的完整性和全面性。
        (2)技术信息化
        水利工程施工具有显著的复杂性、系统性,且影响因素众多,施工难点多,而我国目前水利工程施工技术水平仍然不能说达到较为理想的水平。但是实践证明,通过对BIM技术的应用,能够帮助提高技术信息化水平,提高项目管理质量和施工技术水平。如果在一个工程当中完整地使用了BIM技术,则它至少应当包括三维可视化模型、可视化的施工任务以及可视化的施工流程。而这些信息直接关系到施工活动的计划和安排,进而影响到施工进度。此外,BIM模型中与建筑物属性相关的信息会直接与成本数据链接,由此一来,在项目投资环节,就能帮助决策者进行成本估算。
        3.BIM技术在水利工程工程造价方面的优点概述
        采用BIM技术支持下的设计软件,能够搭建一个设计、施工、造价、运营一体的协同交流平台,从而不仅便于各个阶段各个岗位人员的相互沟通和协调,而且可以更便捷地进行设计方案的调整,大大提高了项目建设的效率,缩短项目建设的周期。例如设计人员可以直接利用BIM技术实现二维绘图向三维建筑模型的转换,并直接绘制相应的布置条件图。总而言之,通过对BIM的应用,显著提高了工程造价管理的科技水平,同时也加快了工程造价改革的进度,目前越来越多的水利工程项目采纳BIM技术,并以此来加强协调设计,在更大程度上推动了水利工程全过程运行的效率和质量。
        三、结语
        综上所述,BIM技术在建筑工程项目中应用较为广泛,尤其是对于水利工程项目而言,具有显著的应用价值,其不仅可以用于项目的设计规划,还可以在施工、运营等全过程发挥作用。借助于BIM技术支持的水利工程信息模型,能够在很大程度上解决水利工程建筑物的技术问题和设计问题。与此同时,采用BIM技术能够显著提高计算的精确性和效率,同时也便于后期修改和调整,提高了土方量计算的质量。为了能够更充分地发挥BIM技术在水利工程中的应用价值,需要做到构建参数的完整性、工程族库的多样化。相信通过对BIM技术的科学应用,可以进一步推动水利工程设计布局的合理性,提高施工效率,降低施工成本,节约建筑资源。
参考文献
[1]张绍庆. BIM技术在水利工程项目建设中的应用探讨[J]. 住宅与房地产,2016,(24):130+132.
[2]孙少楠,张慧君. BIM技术在水利工程中的应用研究[J]. 工程管理学报,2016,(02):103-108.
[3]张超,洪向华,王海俊. BIM技术在水利工程中的应用实践――以涵闸建模为例[J]. 江苏水利,2016,(01):63-66.

 

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