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BIM技术在水利工程设计中的应用研究 1孟呈龙

发表时间：2020/10/10 来源：《基层建设》2020年第17期作者：1孟呈龙 2张晨东

[导读] 摘要：我国在改革开放后社会经济处于快速发展阶段，而经济的发展也带动了我国水利工程事业的发展和突破，水利工程的数量和施工质量近年来都有了明显的提升，这对社会经济来说相应的有着很大的推动作用。

        江苏省水利建设工程有限公司江苏 225002
        摘要：我国在改革开放后社会经济处于快速发展阶段，而经济的发展也带动了我国水利工程事业的发展和突破，水利工程的数量和施工质量近年来都有了明显的提升，这对社会经济来说相应的有着很大的推动作用。而其中各种科学技术的研发和使用都为水利工程做出了一定贡献，比如依托BIM技术就可以在很大程度上提升水利工程的设计与施工水准，这项技术的应用对于水利工程后续的防范施工安全事故的工作也有很大帮助。本文主要从分析BIM技术的概念以及作用的角度出发来探讨如何科学地将其应用在水利工程中，对于当前形势下优化水利工程的结构设计具有重大意义。
        关键词：BIM技术；水利工程设计；应用
        BIM技术随着自身迅速的模式转变和优化升级逐渐具备了科学化、可视化、模拟性和优化性等特征，它既可以依托于计算机进行辅助设计工作又可以进行建筑信息模型的建立，这样较科技性的作用多用于现在比较常见的多维建筑模型信息集成管理。在实现城市化的进程中BIM技术也发挥了巨大作用，而建筑信息模型所具备的可视化以及模拟性等特征使BIM技术获得了广泛地应用。水利工程事业属于我国相当重要的基础设施行业，而有关于水利工程事业的BIM技术相关政策和标准也在相继出台，BIM技术在水利工程中的应用核心要素在于数字化的建模工作，因此BIM技术的初步应用以及深度应用可以说都要从创建模型入手。[1]
        一、BIM的技术内涵
        BIM指主要以计算机辅助设计为基础的应用型技术，在通常的应用中多用于多维度建筑模型信息集成管理的工作当中，BIM技术中在涵盖全面、协调、绿色与开放共享的理念的同时也不缺乏科技含量，这项技术在应用过程当中追求实现节能环保、同时尽可能将设计技术信息化水平达到最大化，在与BIM技术的有效结合过程中实现了当前建筑工程绿色化水平的提升，也在短时间内迅速实现了产业信息化的突破。目前各个领域积极地运用BIM技术进行各项工作，充分体现了这项技术在二维设计向三维设计建造技术转变的过程中的重要地位。并且BIM技术在工程造价等方面具有非常明显和突出的优势，借助这项技术对于工程决策的科学性以及提升整体规划设计水准有很大帮助，从而进一步缩短工期为工程企业单位创造最大化经济和社会效益。不过BIM到目前来说应用时间还相对较短，有很多设计人员对于这项技术的理解和操作只达到了初步水准，但是国家对于设计工作愈发重视就给建筑行业及BIM技术提出了更高的要求，一开始BIM技术只是在建筑行业得到了初步应用，目前已经被广泛运用到各个领域中，包括水利工程对此项技术也给予了高度重视。
        二、BIM技术在水利工程中的应用探究
        1、构建地形模型
        水利工程在设计过程中需要对特定施工场所的地形进行开挖，这个受体就是在构建地形时所需建立的模型。地形模型的中作用是任何工作形式都无法代替其进行工作的，并且属于基础性的工程布局项目。进行地形建模的过程中首先要创建一个曲面，与此同时要对水利工程涉及环境的相关数据以及周围河道地形进行详细的数据分析处理，要不断对等高线进行数据更新以及修改。在后续全面的创建工作中还需要使用到不规则三角网进行辅助工作，这个工具是由曲面三角网剖分所构成的三角形，不规则三角网的利用能够在地形模型的构建中充分且明确地将地形的起伏变化表现出来。
        2、构建水利工程建筑物模型
        如果想让建筑信息模型所具备的可视化仿真技术特征得到运用，需要建筑物模型具有相当准确的工程设计信息模型以及相关数据。基于这个要素在水利工程建筑物模型的构建过程中不管是在及按摩顺序或者建模方法上都与地形模型的构建工作有很大差异性。

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并且对说现在不少部门都有关于建筑信息模型技术的应用标准与规定，但是在水利工程行业非常缺少这些相关规定，一般水利工程的建筑模型进行构建主要是通过以下步骤：
        第一步是要通过建筑信息模型技术确定模型处于什么应用阶段，这是为了确定模型的建模精准度。
        第二步要对建筑物的CAD图纸及相关数据信息进行全面的收集工作，有利于了解水利工程项目的具体要求和工程标准。[2]
        第三步是要对参与的工作人员进行明确详细的责任工作划分，将各项分配工作进行切实落实。
        第四步需要对构建模型的工作进程中所涉及到的图形以及信息管理工作加大重视程度。对于水利工程建筑物模型的构建工作需要将图纸与信息模型技术进行充分结合，以便达到更加精准和有效的建模效果。在建模工作开展过程中对于出现的问题要做好及时的分析解决以及后续的记录保存工作。
        最后在建筑信息模型的应用过程中要对模型质量进行严格审查以确保模型的质量能够达到工程标准要求。
        三、BIM技术的深入研究
        建筑信息模型技术设计实现了在极大程度上优化和升级建筑信息模型技术，并且由于建筑信息模型技术所具备的特征以及先进理念，其最理想化的应用方式就是在建筑项目的全部环节中投入应用，不过在目前的实践过程中发现这项目的比较难以实现。当前的建筑信息模型技术在交付过程中模型对施工能够进行工作指导就是最理想的状态，这是因为建筑信息模型的产品结构尺寸以及所要求的用到的材料材质，包括产品的最佳摆放位置都能够进行充分体现，见此项技术用于施工指导工作能够帮助工程达到最佳预期效果。建筑信息模型设计与现代信息化技术同时进行指导可以更好地控制施工进度、观察施工的质量及效果。不过目前的技术水平要想将这种技术投入到实际的施工工作中，还处在初步的探索和研究阶段，当然现代信息化的迅速发展能将其在不久的将来变为可能。
        1、创建模型和信息数据
        通常的建筑信息模型就是指工程中的建筑实体及其功能特征可以通过数字化形式进行展现。建模技术不仅具有高精度和高专业性的优势并且还有着较强的通用性，在一般的建筑信息模型技术中的应用非常普遍。建筑信息模型的设计过程中做出的三维效果图并不仅仅是效果图，它在精准度方面具有非常大的差异性，在模型尺寸都完整的同时对于面积和体积也能进行全面、准确的展示，所以对建模来讲难点并不在于二维图纸及三维技术化，而是在于如何提升高效性。
        2、表达模型和信息数据
        建筑信息模型技术的过程中主要工作就是要对模型信息进行全面且精准的表达，只有将模型中所存在的信息数据进行有效提取才能使这项技术发挥出应有的作用。进行基本的二维表达在建筑信息模型技术的应用过程中极为必要，并且其价值在进行交付的过程中可以得到很好体现，主要是该项技术能否将优化的设计方案、准确的数据信息以及充分的建造结构分析，包括可视化都痛手段以及二维视图进行明确提供。[3]由于目前针对三维的模型和信息数据表达方式还处在初步的探索和研究阶段，当前建筑信息模型对模型和信息数据的表达主要是通过二维图纸进行实现，这也属于非常成熟的技术手段。
        结语：BIM技术的应用是水利工程事业在发展过程中必须经历，也是实现企业蜕变的良好契机，这项技术的应用能够将思维化的信息数据以二维模型和信息的方式展现出来，使设计意图和工程结构更加明确，其对于相关数据的集成与传递功能为后续的设计工作以及工程进度提供了大量的数据支持，使水利工程的工期和工程质量得到有效提升。
        参考文献：
        [1]董仁凯.BIM技术在水利工程设计中的应用研究[J].砖瓦世界，2020，（16）：251.
        [2]陈淑青.BIM技术在水利工程设计中的应用初探[J].魅力中国，2020，（25）：386.
        [3]韩进军，何政翔.分析BIM技术在水利工程设计中的运用[J].百科论坛电子杂志，2018，（19）：693.