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BIM技术在水利水电工程施工中的应用方春霞

发表时间：2021/5/17 来源：《基层建设》2021年第2期作者：方春霞刘汉清

[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，并在水利水电工程中得到了广泛的应用。

        云南兴利工程质量检测有限公司云南省大理市 671000
        摘要：随着科学技术的发展，我国的BIM技术有了很大进展，并在水利水电工程中得到了广泛的应用。项目实际施工中，因水利水电项目自身比较复杂，故频繁发生各类安全问题，直接影响到项目整体经济效益的提高。为此，文章结合水利水电项目施工特点，简单论述了其应用BIM技术的优势，同时结合水利水电项目施工需要注意的问题，研究了水利水电项目施工中BIM技术的具体应用，可为水利水电工程施工质量的提高提供重要的参考依据。
        关键词：BIM技术；水利水电工程；应用
        引言
        BIM是一种三维施工模拟信息技术，其对工程建设各方面的数据进行有效提取和采集，并通过专业软件对其进行加工整合，最终以三维信息模型的形式立体展现出来，从而实现工程建设的可视化管理，有效提升工作效率，促进工程建设管理各方面的优化。水利水电工程建设中通过建立BIM施工模型，可将施工进度的时间参数与施工3D模型相关联，同时集成质量安全、资源供给、成本变化、场地布置等信息于一体，进行施工过程可视化模拟，做到基于BIM的施工进度、质量、成本和安全等方面的动态集成管理。
        1BIM的概念及特点
        BIM技术通过一系列软件和数字转化技术，将工程项目中各种信息有机整合成一个整体，并通过多维度、可视化的立体模型展示。BIM模型是一个各类信息综合而成的载体，通过这个载体，参建各方主体可以通过网络平台随时共享资源，并可根据需要，在项目不同阶段对BIM模型进行插入、提取、更新和信息修改。与传统的CAD图相比，BIM模型除了在空间上达到三维外，还引入了时间、造价、安全管理等其他维度的信息。（1）贯穿水利工程项目全生命周期。在相同的BIM建模软件和标准要求条件下，一个综合性项目可以在规划阶段、设计阶段、施工阶段，乃至运营维护阶段等各个生命周期，共用同一个BIM模型，并且参建各方可以在确立的模型上根据自身任务的不同，结合实际情况进行修改，达到全方位、全历程的设计和模拟。（2）立体可视化。BIM技术最大的优势是可以整合相关数据，直接构建建筑物的三维模型，甚至是四维（进度）、五维（进度、造价等）模型，从而实现整体布局到构件、施工过程的全部可视化。参建各方可以通过共享平台，在自己的终端上直观看到建筑物或构件整体成型后的样子，从而方便沟通讨论，避免了在信息传递过程中，拟建建筑物→设计师二维图纸→施工方三维建筑施工→建筑物成品，经历两次二维、三维信息的转换，出现信息传递的偏差。（3）模拟碰撞与优化。BIM技术一项最基本的应用就是对施工过程进行多方位、全过程模拟，这其中不但包括建筑物及构件模拟，还包括施工平面布置模拟、施工进度控制模拟，乃至建筑物建成后的管理及检修过程模拟。通过直观的模拟碰撞，提前发现问题，并通过项目管理优化，进而加强对施工过程中成本与工期的控制等。BIM技术的实现，不是单单依靠一款软件，而是基于同样标准下一系列不同软件协同完成的，从而实现设计、施工、管理和维护等诸多信息的传递和共享。应用相关软件，如现阶段已较为成熟的ＲEVIT等，对项目整体进行建模和设计，可生成模型，输出图像，进行成本核算、能耗分析、设计以及集成不同信息的管理系统等。
        2水利水电项目施工中需要注意的问题
        2.1施工前准备工作方面的问题
        在水利水电工程中，做好施工前的各项监督管理对开展整个项目的施工工作尤为关键。当前，我国部分水利工程建设中，缺乏正规的制度约束设计环节与勘察工作，甚至有的水利水电项目直接借用以往数据库中的数据，这对水利水电项目施工安全性与稳定性造成了严重的影响。为此，在水利水电项目施工中，必须做好前期施工监管准备工作，并优化管理项目设计图纸。

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        2.2安全质量标准化程度低，施工质量无法保障
        水利水电工程相较于一般的建筑工程，施工条件比较恶劣，往往都是在地形比较复杂的区域，施工现场的场地非常有限。另外，水电工程的建设需要各级工程单位相互配合推进，容易出现由于工程单位之间缺乏沟通与协调导致总体工程设置不合理的情况，因此工程管理的难度也会进一步加大。在这种情况下，如果没有建立完整的安全质量标准，很容易导致工程建设过程中质量无法保证，继而引发诸多的施工安全和质量隐患。同时，由于施工地点大都处于高寒和高海拔的区域，施工中因昼夜温差容易导致材料储存管理以及工程养护不到位，极易为工程的安全生产和质量埋下隐患。
        2.3相关人才不足
        BIM技术的应用不仅是使用相关软件进行建模，更主要的是根据BIM的理念，把技术和现场施工有机结合起来。在水利施工企业，既有施工经验又有相应BIM技术的专业人员仍非常稀少。要完全发挥BIM技术的优势，其工作量是非常大的，项目团队需要的人员较多，企业现有人才储备很难满足各个项目的需要。
        3水利水电项目施工中BIM技术的应用
        3.1构建施工安全信息建筑模型
        有效应用BIM技术，搜集分析工作结构分解、数据进度安排及模型属性数据配置等相关数据，可为全面控制项目安全隐患提供可靠的依据。完成进度绩效测量节点设置后，应用BIM技术可全面展示相关信息。在此基础上，结合BIM技术模型和现有安全规则标准与实践经验仿真，应用Tekla建筑建模工具，可为不同环境下合理应用的安全规则提供支撑。比如高边坡施工监控工作中，根据高处作业面及通道等临空边缘设置1.3m以上的安全防护栏，同时根据高边坡开挖施工中的安全监控标准，高边坡作业前清除干净杂物，开挖开口线4.9m外区域设置高度不小于2.1m的防护栏墙。
        3.2有针对性地加强技能培训，建立数字化信息平台
        BIM技术在工程管理中的优势就在于其能够通过信息化系统，准确而全面地记录工程建设中的相关数据，并根据工程的实际情况进行信息的分类和整理，而且能够将这些数据信息体现在后续施工的管理中，使之形成一个系统化的信息平台。一旦在工程建设过程中发现异常或者质量问题，就能够通过数字信息平台对问题进行系统地分析并提出解决方案。而且在工程管理过程中，可以基于此加强对员工的技能培训，使其能够在后续的工作中尽量避免此类问题的发生，不断提高工人的施工技术和丰富他们的经验，在提高工程质量的同时，也为后续的工程建设提供了重要的参考
        3.3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。
        结语
        综上所述，基于BIM技术的施工管理，推动了水利水电工程建设行业的科技进步，工程建设集成化程度得到提升，施工单位加强对BIM技术的应用，可以使技术能力和生产方式得到升级更新，提升项目管理者科学决策和精细管理水平的同时，确保工程建设的质量、进度和安全生产，有效降低施工成本。
        参考文献：
        ［1］庞彬．BIM技术在建筑施工中的应用研究［J］．城市建筑，2015（11）：107－108．
        ［2］胡长明，熊焕军，龙辉元，等．基于BIM的建筑施工项目进度－成本联合控制研究［J］．西安建筑科技大学学报（自然科学版），2014，46（4）：474－478．
        ［3］张春霞．BIM技术在我国建筑行业的应用现状及发展障碍研究［J］．建筑经济，2011（9）：96－98．