浅析BIM技术在水利工程施工中的应用 张海洋

发表时间:2021/7/8   来源:《基层建设》2021年第11期   作者:张海洋 徐庆符 唐香坦
[导读] 摘要:随着科学技术的发展,我国的BIM技术有了很大进展,并在水利工程施工中得到了广泛的应用。
        山东京杭建设发展有限公司  山东省济宁市  272000
        摘要:随着科学技术的发展,我国的BIM技术有了很大进展,并在水利工程施工中得到了广泛的应用。本文阐述了BIM技术的含义以及应用优势,分析了BIM技术在水利工程中的应用,以期为BIM技术在水利工程中的推广使用提供参考。
        关键词:水利工程;BIM技术;施工管理;应用
        引言
        随着政府推动力度的不断加强,运用BIM技术解决设计与施工分割的问题,是当下最为高效的方式之一,但这也导致了项目各参建方在软件选择及模型对接上矛盾的不断升级。诸如BIM建模软件无法统一、设计模型无法被施工应用逐渐成为BIM贯穿项目全生命周期的重要障碍。如何打通BIM建模平台之间的数据对接,减少各个阶段重复建模工作,拓展BIM技术的应用价值,助力设计施工的一体化是行业关注的重点问题之一。
        1BIM技术的基本概述
        BIM技术在工程领域的应用是行业信息化的重要表现,BIM技术正是在计算机技术、信息技术等的发展下逐步兴起的。随着工程结构的日渐复杂化、施工内容的多样性,传统的二维图纸设计已经难以达到设计、建造和管理相互协调的要求,而BIM技术的这一技术特征,正是其他技术所无法比拟的。水利水电工程的建设规模庞大,施工环境比较复杂和恶劣,在施工过程中,工程企业常常会遇到诸多的技术难题,而BIM技术的应用可以有效克服传统的技术局限,通过BIM三维模型的构建,在该模型内可以集成和共享水利水电工程的全部信息,通过三维数字化技术,使得在模型中囊括了数据和行为,各个工程参与主体都可以根据施工模拟的最终结果,来开展相应的施工作业。因此,从根本上看,BIM技术的核心是以计算机、信息技术为基础所构建的三维模型数据库,该数据库有效地在不同参数之间建立了关联,使得工程企业可以在此基础上实现动态管理与控制,保障了进度、成本、安全、质量管理的便捷性与高效性。
        2BIM技术在水利工程中的应用
        2.1BIM+云数据库
        云数据库是虚拟计算机环境中的数据库,可配置操作数据库实例,可备份和恢复数据,对数据进行管理,实时监控等。将BIM技术与云数据库技术结合应用到水利工程运营阶段管理可为法律法规体系不健全问题的解决提供参考依据。通过将现有的关于水利工程运营阶段相关的法律法规、标准规范等,共享存储于云数据库中,采用BIM技术对现有的储存数据进行分析,查看在运营阶段哪些方面存在欠缺和漏洞,为完善后续的管理和监督提供参考依据。
        2.2构建安全管理模型
        水利工程项目中的安全管理应该是贯穿全过程的管理行为,随着近年来我国水利水电工程建设项目的增多,国家乃至行业都对安全管理提出了越来越高的标准,即使各个工程企业在参与水利水电工程项目的过程中都在积极开展安全管理工作,但是,安全事故也时有发生,这说明当前的水利水电工程项目中,施工安全管理方面还存在很多的问题和巨大的发展潜力。BIM技术在施工安全管理方面的应用,使得工程企业能够根据现场的实际情况,来构建安全管理模型,将与安全管理相关的参数和信息都直接集成到该模型中,BIM软件就可以自动进行安全分析,并给出相应的安全施工方案,实现安全预防。
        2.3施工协调优化
        水利工程施工中,施工单位不只是跟业主、设计、监理交流协调,还要跟各政府审批单位、交通部门、相邻标段施工单位和众多供应商等协调沟通。对于其中不是专业从事工程建设的人员,很难根据图纸或文字描述想象出具体的建筑物三维立体形状。基于BIM技术生成的三维模型,可以一目了然进行展示,提高沟通效率。


        2.4识别危险因素、划分危险区域
        以某水利水电工程项目为例,该项目处于水环境中,地质地形、水文土质都可能使工程现场的安全问题频发。因此,在水利水电工程施工安全管理中,工程企业需将GIS技术所勘测到的现场数据快速、准确地输入到BIM模型中,在模型中,由于软件存在三维操作功能,可以在不同的参数之间建立关联,最终将会以可视化的方式来呈现出全部的工程过程,可视化与施工模拟使得施工中危险因素的识别将更为便捷,也就可以快速在模型中划定现场的危险区域,并针对这些区域给出有效的安全管理策略。BIM平台可以对工程的各个施工区域加以科学划分,通过区域内不同颜色的区分,可以直观向现场施工人员展示各个区域内的危险程度,使得施工人员能够根据BIM下的危险区域划分,来作出相应的施工方案调整。
        2.5河道工程应用
        河道工程长度大,河道流域周围环境复杂,工程投入使用后,运维管理工作更为复杂。在该类工程中可选择多个地区建立监控中心,接入环境监控系统、管线道路监测系统、安全防范系统、通信系统、预警监测系统,收集地形、水位(包括河道水位和地下水位)、水质和流速、水环境、河段治理发展史、提防渗漏及稳定、坡角冲刷,降雨、护气质量、白蚁灾害等相关数据储存于地理信息库中;收集日常巡查、管线维护、故障报修等记录数据储存于维修库中;收集设备参数、管线损耗、运维管理人员信息等数据储存于运维库中,将以各数据库的信息导入“BIM+”水利运维模型数据库,对属性和功能进行编辑,利用模型形成“BIM+”集成平台,把监控系统、排水系统、环境监控系统、定位系统和报警系统接入其中,建立可视化的智能管理平台。利用BIM技术对河道工程的主体及运营进行仿真模拟,从三维的角度查看每段河道的运营、维护情况,将巡检、维修的具体点在GIS地图上精准标注,对周围环境变化规律利用数据分析进行预测和判断。对于设备系统,通过网络数据传输,利用温度、湿度、气体传感器等采集实时监测数据,掌握设备的运维情况。对于预警系统,实时监测数据超过设定的阈值时,自动触发报警系统,报警系统通过通信系统传递到具体的负责人所绑定的手机上,负责人可第一时间掌握故障的精准位置,并做出及时的处理措施。
        2.6三维碰撞检查
        水利水电工程项目中BIM技术的应用,还可以实现三维碰撞检查,碰撞检查可以避免工程施工建设时的管线冲突问题,避免由于线路冲突所引起的安全事故。由于BIM技术中集成了全部的工程信息,也就可以直接通过碰撞试验来开展碰撞检查,及时对不合理的施工作业进行相应的调整,最大程度上提高施工的整体效率,保障施工的安全性。
        结语
        综上所述,水利工程建设项目不同于一般的建筑工程施工,其具有建设规模大、参加单位多、建设周期长,施工难度大等特点。在水利工程建设中,引入BIM技术能够发挥三维模型与信息集成化的优势,提高水利工程建设管理效率,为各参建方提供信息交流的平台,达到提升水利工程建设效率与质量的目的。同时,BIM技术还能够有效地减少前期设计过程中所产生的设计误差。我们相信,随着BIM技术的不断发展与完善,其必将在水利工程建设中发挥更加突出的作用,为推进水利工程建设保驾护航。
        参考文献:
        [1]周祥龙.BIM技术在水利水电工程施工安全管理中实践应用[J].建材与装饰,2020,615(18):157-158.
        [2]刘敬伟.水利水电工程施工安全管理中BIM技术的应用探究[J].城市建设理论研究:电子版,2015(17):7009-7010.
        [3]王京浦.BIM技术在水利水电工程施工安全管理中的实践思考[J].工程技术研究,2019(3):163-164.
        [4]李云鹏.BIM技术在建筑施工安全管理中应用的思考[J].建筑知识,2017(10):130-131.
        [5]李景华.BIM技术在水利水电工程施工安全管理中的实践思考[J].区域治理,2019(5):93.
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