高斌
新疆阿拉尔上游水利水电工程有限责任公司 新疆阿拉尔843300
摘要：水利水电工程项目中的安全风险非常多，如果要有效保障工程建设目标的顺利实现，就必须积极开展全过程、动态化的安全管理，消除工程建设施工时的安全风险。传统的安全管理方面，理念、技术等相对落后，安全管理成效不明显，而在当前工程领域现代化的发展过程中，BIM技术在安全管理方面的优势越来越突出，工程企业要积极通过BIM模型的构建，发挥该技术的模拟性、可视化和协调性优势，及时根据施工模拟的安全风险，制定安全防范策略。
关键词：BIM技术；水利工程；全生命周期管理
引言：全生命周期思想最初源于产品生命周期管理（PLM），随后被引入建筑行业，全生命周期管理的运用与建筑行业信息化发展趋势相关。为保障水利工程建设与运行的可靠性，全生命周期管理得到了广泛的运用。文章分析了全生命周期管理的价值与关键技术，明确了BIM技术在水利工程全生命周期管理的运用需求与架构，以期为类似工程提供参考。
1、BIM技术在施工安全管理方面的应用优势
1.1节约时间，提高效率
水利水电工程的建设施工任务繁重，现场施工作业是严格按照设计图纸来组织的，在传统的二维图纸设计过程中，施工人员常常会存在读图错误、理解偏差问题，最终导致现场施工作业并不能与设计图纸相一致。而在BIM技术下的施工作业开展时，由于所构建的三维模型，最终的施工成果会在模型中更为直观地呈现出来，也就避免了现场施工人员对设计理解错误的情况，可以大大提升读图效率，保障施工效率，避免由于施工与设计偏差所造成的安全问题。
1.2降低风险，安全施工
水利水电工程的施工建设过程中，在很多的环节都可能存在安全风险，而BIM技术在工程建设施工中的应用，可以有效降低施工时的安全风险，促进工程安全管理目标的实现。BIM技术与传统技术相比，最为突出的优势就是其具有信息化特征，在具体的施工建设过程中，可以有效根据模型中的计算、仿真和模拟，来实现对整体施工作业的模拟，通过模型的“预施工”也就可以及时发现施工过程中的潜在安全问题，施工管理人员可以在此前提下采取更为有效的控制策略与方式，最大程度上通过工序安排、进度规划等，来降低安全风险，保障施工作业的高效性与安全性。
2、基于BIM的水利工程全生命周期管理需求与架构分析
2.1各参建方对BIM的需求
（1）业主方。在水利工程建设管理中，业主发挥着主导作用。在项目决策期间，需确定水利工程建设意义、采用何种建筑形式及其对周边的影响，还需研究如何控制建设成本、提高管理水平。基于上述需求，业主方需充分利用BIM技术中多专业信息交换与数据共享功能。项目决策期间，利用BIM技术建模，明确工程直观设计方案、成本预算，为业主决策提供依据。项目实施期间，通过BIM信息模型业主可实时查询工程实际进展，及时发现问题，增强业主方对建设项目的控制力。
（2）设计方。设计方是水利工程设计方案的提供者，根据水利工程实际情况，设计方需要指导施工方作业，并不断优化设计方案。设计单位对BIM技术的运用主要体现在全面自动工程质量控制、工程三维建模、碰撞检测以及模拟施工分析上，极大地提高了设计方案优化效率与水平。基于BIM技术的应用，可加强不同专业设计人员的交流，减少设计问题；同时，业主也可随时发现设计中的不足，并提出修改意见，防止在水利施工中出现反复修改的情况，减少不必要的资源浪费。
（3）施工与设备供应方。施工方、设备供应方在水利工程建设中承担着最重要的责任，施工单位需严格按设计方案推进项目，但是由于施工环境较为复杂，往往也存在诸多不确定性。
通过BIM技术的运用可为施工与设备供应方工作的开展提供诸多便利，具体包括以下几方面：①基于BIM模型，施工单位可及时发现设计不合理、施工困难之处，并与设计单位协商，在施工前完成设计方案的调整工作。②利用BIM技术可模拟施工过程，从而合理安排施工顺序、排查施工隐患、优化施工方案。③设备供应商可通过查询BIM模型，及时掌握施工进展、材料设备消耗情况，为项目稳步落实提供保障。
（4）监理方。水利工程项目重要且复杂，监理方肩负着重要的监督工作职责，通过BIM模型的运用，可提高监理方与其他参与各方的沟通效率，全面提高工程建设透明度。此外，BIM模型可提供各种标准提示，以便及时发现水利工程设计、施工、材料设备是否满足国家强制性标准规范。
3、BIM技术在水利水电工程全生命周期管理的具体使用
3.1 BIM在进度管理中的应用
BIM技术通过Ｒevit软件来建立水利水电工程项目对应的模型，首先把全部工程构件根据施工时的实际尺寸、空间信息以及材料的性能参数进行模拟组合，形成基础的三维模型，然后把具体的工程项目进度和工程量信息导入到这个基础模型，有效地实现关联，针对模型里的每一个构件都设置对应的时间参数，创建模型空间划分以及空间进度的内在联系，模拟施工过程并对施工进度进行监控、对比和优化，最终形成基于BIM模型的进度控制体系。BIM模型基本涵盖了工程项目在整个生命周期管理过程当中所需要的全部信息，所以根据这个模型就能够有效地模拟分析工程项目的整个施工过程，实现进度的可视化管理。利用BIM系统的LubanIWorks模块可实时添加构件生产、施工状态信息，并依据这些数据进行统计分析，及时反映项目现场施工进度，对项目现场进度进行管理，提高项目部对现场进度的管控，分析阶段施工所需工期，对比总结是否存在提高效率的可能性，合理安排下阶段施工所需材料及资金。
3.2 BIM在质量管理中的应用运用
BIM模型系统进行虚拟排布，可以将施工质量隐患在施工前进行排除。水利水电工程中大型设备安装工程较多，利用BIM模型进行碰撞检测，能够提前解决不同安装构件间的碰撞问题，并且工程技术人员还可以从三维的视角对设计图纸进行更加高效直观地校审，事前就避免了空间碰撞与冲突，防止因设计错误而造成施工中安装工程的返工。以河道工程中常见的挡墙施工为例，利用BIM技术对挡墙止水带与挡墙钢筋做碰撞检查，通过对模型的碰撞，找出具体碰撞的钢筋位置，从而避免在实际施工中钢筋穿过止水带的问题。
3.3 BIM在成本管理中的应用
把BIM技术引入施工成本控制过程中，可以轻松实现时间维和工序维的对比，帮助项目管理人员进行成本控制。把BIM模型跟时间维度有效地结合起来，让每一个部件都具备时间相关的参数信息，把任意时间段里面所出现的成本跟预算计划成本进行有效的比较分析，可以更加直观地显示出项目在某时间段到底处于盈利状态还是亏损状态，能够更好地选择合理的成本控制方案。把BIM模型跟工序维度有效结合起来，就能按照每个工序进行成本分析，以更快地发现哪些地方出现了成本超支，针对性地进行改进，真正做到精细化的成本管理。
结束语：综上所述，水利工程是重要的基础设施，在保障国家水安全方面发挥着重要作用。为充分发挥水利工程应有的效益，应重视全生命周期管理理念的落实，积极推进BIM技术的运用，构建完善的管理系统，为项目设计、施工、运营管理等提供可靠支撑，切实保证工程顺利完工、正常运营，发挥相应的发电及水资源协调等功能。
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