BIM技术在水利工程设计中的应用初探

发表时间:2020/7/30   来源:《工程管理前沿》2020年第11期   作者:许黎
[导读] 近年来随着我国社会经济的可持续发展,人们的生活品质不断提高,各行各业的科学技术应用日新月异,水利工程的建设规模也逐渐扩大,对新技术、新材料、新工艺的要求也发生了较大变化。
        摘要:近年来随着我国社会经济的可持续发展,人们的生活品质不断提高,各行各业的科学技术应用日新月异,水利工程的建设规模也逐渐扩大,对新技术、新材料、新工艺的要求也发生了较大变化。将BIM技术应用在水利工程中能够在很大程度上提高水利工程项目的质量与效率,具有非常大的应用价值。目前我国BIM技术尽管得到了一定的发展,但是仍处于初级阶段,在我国水利工程中的推广力度不够,实际应用还存在一定的问题,因此对其进行学习探讨具有非常重要的意义。
        关键词:BIM技术;水利工程设计;学习探讨
        引言
        随着现代科技的不断发展,水利工程的信息化程度不断提高。信息化的发展已经成为经济发展的主要动力,同时也是推进我国产业优化升级的核心力量。水利工程的特征十分明显,例如规模大、投入高、工期长、技术复杂、影响面广等,因此每个水利工程项目的建设都会涉及很多参与部门与专业,贯穿工程整个生命周期,每个阶段会有大量的工程信息需要处理。而水利工程在规划设计、施工管理等各个阶段,由于每个参与部门或者专业,都有不同的标准同时又不方便及时沟通,导致项目设计变更效率低、信息共享不及时、建设成本增加较多等。这一系列问题,归根结底还是信息化程度相对不够导致的,必须及时找到合适的新技术,转变固有的思维方式,才能让现代化水利行业能够更好更快地发展。
        1 BIM技术在水利工程施工应用中存在的问题
        国际上目前BIM技术的使用已经比较成熟,但是在我国还处于发展阶段。在水利工程应用中,其不仅受到了该工程自身的特点影响,还存在以下几种问题:(1)将BIM技术应用于水利工程工程中的优质产品相对较少,因此在实际开展工作时需要从基础内容开展,具有较大的工作量;(2)目前使用的BIM技术主要用于水利、安装等施工过程中,与水利工程没有较高的匹配度,所以在水利工程中应用该类技术,需要有效于其他软件进行协调才能保证质量;(3)尽管目前我国的BIM技术应用相对比较成熟,且呈现比较成熟的发展态势,但是对于工程管理的综合能力还相对较低,要想全面执行BIM管理模式,就需要和项目管理平台合作才能完成,就有较大的复杂性。
        2 BIM技术的整体介绍
        BIM从汉语的角度解析为水利信息的深度化建模。BIM技术在电子信息设计等领域的技术的核心基础上得到了进一步的提升,从而有效的实现了传统二维水利模型设计水利形式向着三维水利数字化设计水利形式的全面改变。并且相关水利工程的工作人员在操作的进程当中需要特别注意的是:BIM技术无法在水利工程设计当中进行单独的开展应用,BIM技术需要与其他的应用技术和设施同时组合应用才能发挥其最大的作用,通常最常应用的相关设施就是三维协同设计基础的平台的相关知名品牌。而还需要进一步说明的是,BIM技术包含了水利工程当中的全面进程,可以更好的呈现水利工程当中每一个阶段。
        3应用措施分析
        3.1应用于施工质量管理中
        水利工程在实际的建设过程中,往往会受到参与工程的人员、使用的设备性能和工艺方法、原材料及半成品质量、地质水文等环境因素五个大的方面的影响,BIM模型具有一定的直观性,能够在模型上呈现出水利工程整体和局部的质量情况,从而能够进行更加全面的施工管理工作。在水利工程中引入BIM项目管理平台,能够将所有的施工人员信息反映在BIM模型当中,并通过信息化的模型对任务进行分配,从而完成机械在施工阶段中需要进行的维护、验收等各个方面的管理,有效将各个管理人员的责任进行明确,并制定出管理人员在施工机具管理过程中的相关职责和方法,让施工机械的使用更加合理和有效;以BIM为基础的项目管理平台的施工材料管理工作,能够通过结合物联网对物料进行跟踪,让材料管理得到全面的跟踪;使用BIM技术对施工工法进行管理,能够在可视的4D模型中整合空间信息和时间信息,将施工过程以及施工的先后顺序进行模拟,让整个项目的施工过程得到直观且精确的反映,不断提升施工方案的真实性和准确性。


        3.2 BIM在水利工程中的应用
        采用BIM技术有效地解决了工程信息流失及管理不足等问题,对水利工程的发展有着重要意义。将BIM技术引入水利工程的第一步就是建立水工信息模型,通过涵闸的模型建立,探出了BIM技术在水利工程应用实践的重要一步。随后BIM技术向水利工程其他方向发展,根据水利工程项目的特点,分析了BIM技术在水利工程施工应用过程中所遭遇的困难,初步总结了BIM技术在水利工程施工的优势以及应用思路,并表示BIM技术在该领域有良好的发展前景。以Navisworks软件为开发平台,研究了水工水利的三维可视化建模方法,创建了水利工程动态施工可视化仿真系统。分析了当前水利工程信息特点与管理模式,建立基于BIM的信息体系框架,构建了水利工程信息模型,开发基于信息模型的HPIM集成平台。通过分析水利工程项目特点,既研究了水利工程信息模型的建立,又包含了信息模型共享管理以及使用的主要过程等。可以根据水利行业涉及的专业和包含的工程流程,详细介绍BIM技术的应用价值,从长远来看,推动BIM的发展能使水利行业获得更高的收益,对实现参建各方的互通具有重要意义。总的来看,投入更多的资源推动BIM技术应用,能够促进BIM产业的成熟,才能从中获得更多的价值,进一步地推动我国水利现代化的建设,最终可以形成水利行业技术发展的良性循环。
        3.3实际项目当中的模型建立
        在实际工作的较大项目中,底面板、工作桥、翼墙等族模型的建设完成之后,就可以在项目文件中曲组合形成一整套完整的涵闸水利物。依照通常的施工流程,需要先将底面板的模型载入到项目的文件之中,同时需要放置到设计的高程当中,此项底面板也是下一步所有构件放置的对比物。底面板设置到相应的位置之后就可以展开载入闸墩的操作,通过相关的操作指令从而精准的放置到相应的位置。闸墩整体放置完成之中可以进一步载入工作桥等相关的构件,高效的完成相关闸室的建设。载入U型槽架构,通过底面板为位置进行有效的设置。上游以及下游的U型槽的架构的标准会产生不能够完全一致的问题,可以依据不同的族文件载入到相应的位置。再通过U型槽作为相对应的对比物,从而有效的安置翼墙,最终完成核心水工结构的建模完成。Revit软件可以高效的建设房屋的建模,其中可以充分的应用诸如墙、窗、房顶三大功能模块,从而更加高效的完成相对简便的启闭机房的建设。
        3.4模型以及信息的表达
        模型中包含着非常丰富的数据信息,是设计必须要重视的,只有将模型当中包含的丰富信息有效提取出来,这样才能满足实际的需要。从当前来看,将二维表达与模型以及模型信息的展现紧密结合起来是非常有必要的,为此,在应用BIM技术进行设计的过程中,还需要从图纸文字的层面对模型进行有效表达。在《设计企业BIM实施标准指南》当中有非常明确的规定,BIM设计应用成果,主要是体现到BIM交付可供优化的设计方案、精准的设计数据、综合协调成果、丰富的建造分析、可视化的沟通手段以及和模型具有一定关联关系的二维视图等方面。
        结语
        综上所述,本篇文章主要是从水利工程设计的层面对BIM技术的内涵进行了分析,进而对模型建构、交付内容的设计、模型及信息的创建、模型以及信息的表达等进行了初步介绍,这对于深化BIM技术在工程设计当中的应用具有重要意义,有助于水利工程规划设计与基本情况更为紧密的结合起来,对于发挥BIM技术的价值具有一定意义。
        参考文献
        [1]清华大学BIM课题组,互联立方(isBIM)公司BIM课题组.设计企业BIM实施标准指南[J].中国建筑工业出版社,2013.3.
        [2]杜九博,李玉莹,常倩倩,等.BIM正向设计在水利枢纽工程中的应用[J].水利规划与设计,2019(09):87-90.
        [3]张旭哲.水利工程中BIM技术的应用.工程技术(文摘版),2019(01):118.
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