摘要:BIM技术在我国发展已有十余年,对于水利工程地形条件复杂、构筑物型式多变、涉及专业众多、图纸信息繁冗等特点,有其独特的优势。但是近些年BIM技术在我国水利行业的应用仍然进展缓慢。本文对BIM技术的发展现状进行阐述,包括国外的BIM技术发展现状与国内的BIM使用现状进行说明,并对BIM技术应用于水利工程设计的研究进行分析,以促进国内水利BIM设计的进步。
1 BIM技术概述
BIM的中文音译是建筑信息模型,也就是通常所说的利用数字技术将工程项目的所有信息进行整合形成的工程数据模型。它是一种数字化的表达方式,它能够连接不同阶段的各环节的数据,并能对工程对象进行一个详细完整的描述,所以被工程各个参与体广泛接受与应用。一方面,它具有单一的工程数据源,可以解决分布式工程数据同一性与共享性等问题。另一方面,它还是一种数字化的设计,管理,建设的方法,能够有效的提高各工程的效率,降低系列工程风险。
2 BIM技术自身的优势
BIM自身优势体现在多个方面,其特点体现在协调性,模拟化,可优化与可出图等方面。通过协作平台的建立从而实现共享数据,使工程设计与造价工作的联系更加的紧密,能够交换的信息数据更加的丰富,同时交换的过程中也更加的快捷。技术应用能够实现施工过程中可视化,动态造价管理等,为设计变更减少与工程造价控制创造了有利的条件。
BIM技术贯穿了工程建设整个过程。项目决策环节,技术应用能够通过对不同的方案信息进行比较,从而对项目实施的可靠性与可行性进行分析,在此基础上做出科学的决策。而在设计环节,可以利用模型将数字信息传递到相关专业。招标现投标环节,利用模型对实际工程进行统计,从而形成标准与规范的工程量清单。施工环节应用技术,可以对成本分析进行统计与分析,而在结算的时候则可以依据模型进行相关款项的支付,避免出现延期或者是超付等问题。
3 BIM技术在水利工程中的应用
3.1设计阶段的应用
3.1.1可视化设计
BIM提供了可视化的思路,让传统的线条式模式以三维的立体实物展现在人们的面前。以往做过很多水利工程的三维动画或工程效果图,虽然很逼真,但主要是用来吸引人们的眼球,起到宣传作用。BIM技术的三维模型效果,与以往有本质的区别,BIM软件提供的三维模型,从工程的设计到竣工,自始至终都是为工程服务,实现互动性和反馈性的可视化。BIM技术实现的三维动画和工程效果图,只是其应用的一个方面。
3.1.2图纸的输出与会审
图纸,被誉为“工程界的技术语言”。BIM技术的引入,节约了图纸的绘制时间。在设计初期阶段,如输水建筑物水闸的设计,首先通过BIM技术创建出三维模型,通过模型的建立直接完善和生成图纸。图纸的核对审查也是水利工程项目中相当重要的信息,通过图纸的审核、校对,及早发现问题,更好地服务于设计变更和施工。
3.2在施工阶段的应用
3.2.1可视化应用
BIM技术在水利工程施工阶段的应用能够实现可视化的施工监督,了解施工过程中的技术工艺、工程造价、工程关键技术、工程重点环节等,进而优化施工管理效率,提高施工质量。并且,在施工过程中运用BIM技术能够了解水利工程的造型、全体面貌、结构形式、施工进度等,优化施工管理。
3.2.2工程量计算
BIM技术在水利工程施工阶段的应用能够优化施工工程量的计算。传统的工程量计算技术大都采用人工核算的方法,人工投入较大,核算效率较低。而BIM技术能够通过三维模型直接得出施工的工程量,并且工程量数据准确度较高,有效提升了工程量计算的效率。
3.2.3模拟施工进度
BIM技术在水利工程施工阶段的应用能够模拟施工进度,了解水利工程全貌和水利工程的整体布局,掌握水利工程的施工过程,及时发现并解决水利工程的施工问题,增强水利工程施工的安全性,减少返工现象,提高施工质量。
3.3运维阶段的应用
3.3.1文档管理
在水利工程中,一个项目完成后会堆积很多文档资料,需要耗费人力,存放时间不长,而且容易丢失。借助BIM技术,根据水利工程的特点,可以协同合作,将错综复杂的文档进行统一,提高文档管理的功能;并且可以控制工程设计文件之间的关联关系,自动维护,减少人员的工作量。
3.3.2运维管理
BIM模型包含水利工程中建筑物、水轮机、启闭机等多个构件的尺寸、高程、安装时间和顺序、出厂单位及混凝土浇筑的信息,施工完成后,便于后期的运用维护管理,出现问题及时解决,减少故障带来的损失。BIM技术可以及时了解设备的运行情况并进行远程控制,出现问题可以调用BIM模型,直接展现出所有的数据和信息,以便检查检修。
4 BIM在水利工程设计中的应用策略
4.1改变设计理念做好技术融合
从传统设计理念转化成BIM的三维技术需要一定的时间,水利工程设计人员一定要适应这种转变,随着时代发展将老旧的观念进行革新,以适应当前的设计需求,同时也要做好相关的技术融合,为BIM的应用开辟通道。设计方面一定要充分利用BIM技术的优势,将施工中的各个环节都体现在BIM模型上,以便更好的在模型上对整个工程设计进行管理和修改,并提高设计与实际施工之间的关联强度,保证具体设计理念能够贯彻到实际施工中去,进一步提高水利工程的建设质量。
4.2强化方案执行提高建设质量
BIM技术在设计方案上有着许多优势,而实际施工中一定要充分利用这些优势来提高建设质量,保证水利项目在后期运营时能够高效安全。将工程使用的材料特征、物力特征、力学参数、设计属性、价格参数、厂商信息等数据放到模型中进行统一管理,构建水利工程项目的智能实体,并对水利项目的能耗进行科学分析,总结出更加绿色环保的设计方案,使建设质量得到质的飞跃。
4.3提高交流沟通实现统筹管理
水利工程建设需要各个环节的统筹配合,由于水利工程专业性比较强,各个建设项目之间的管理人员如果不进行有效的沟通和交流,将会使建设过程中出现许多问题,导致工程运行时存在矛盾。所以,水利工程设计方要将设计理念充分的传达给施工方,利用可视化交流、联动化设计和多专业协调等内容实现方案的有效交底,避免施工方由于人员失误导致的施工标准不统一,影响建设质量。同时,运营方也要与设计方进行有效的交流,利用第一手数据来提高水利工程的运营效率,将运营信息集成在BIM模型中可以更好的分析运营方案,优化运营管理。
4.4提高设计质量减少建设成本
水利工程设计要充分利用BIM技术实现对建设成本的管理,将信息技术与工程造价管理进行有机结合,实现协同设计,让投资方通过对BIM模型的检查来最终得到资金使用的具体规划。同时,在后续施工中也可以利用设计好的BIM模型来对比管理,对于某些资金使用超标的项目进行科学分析,并总结出资金使用的具体内容,以及提高资金使用效率的办法,最终实现建设成本的优化。
5结语
水利行业作为国内较早引入BIM技术的行业,在设计阶段,根据不同环节需求的不同,逐层控制模型精度、提升模型的信息承载量,使BIM模型既能满足不同环节的使用需求,又不至于无限增加设计建模的工程量;在施工阶段,BIM技术主要用于场平布置、施工模拟、进度仿真、工程量计算等,借助BIM技术在可视化以及仿真模拟方面的优势,科学指导施工;在运维阶段,基于BIM模型,综合应用计算机、通信等技术,能够实现项目的数字化管运维管理,提高了管理效率,提升了水利项目运维管理的信息化水平。