胡文学
临沂市东蒙水利建筑安装工程有限公司 山东省 276000
摘要：BIM技术是引入“工业4．O”、“互联网+”概念和技术，发展起来的一种多维信息模型大数据、全流程、智能化管理技术．是水电工程及大土木工程规划设计、工程建设、运行管理一体化、信息化的最佳解决方案。BIM技术的优势是可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性。BIM技术不仅仅是一个具体软件、一种设计工具的更新和升级，而是整个行业流程的一次革命。
关键词：BIM技术、水库工程全生命期、应用
前言：水库工程在规划设计、施工建造、运行维护阶段的BIM技术应用展开研究，运用“BIM+”思维，联合应用GIS技术、Web技术、通信技术等先进技术，总结出涵盖水库工程全生命期BIM技术应用的开展方法和实现方式，为水库工程的全生命BIM应用工作开展提供指导，从而提高项目全过程精细化、信息化管理水平。
一、新型建造技术与智慧水利工程
1. 新型建造技术。随着当今经济社会的快速发展和城市化进程的不断加速, 城市人口随之激增, 出现了住房供应不足、居住环境及条件逐步恶化、城市资源供应不足等社会问题。城市基建发展滞后的城市化进程速度的问题日渐凸显。尤其体现在传统建造方式上, 其粗放管理、劳动密集、技术粗糙的特点, 带来建造周期较长、产业现代化程度不高且对环境的破坏较大等世界性难题。基于此, 各国根据本国国情提出了一些相应的新型建造方式 。是以“绿色” 为前提, 以“智慧” 为手段, 以“工业” 为方式, 实现“节能环保, 提高效率, 提升品质, 保障安全” 的新型工程建设组织模式。
1. 2 智慧水利。水利工程, 属于基础设施工程范畴, 其参建单位(部门) 和涉及专业众多、建筑物体型大、设计复杂、多地下结构。因此, 水利工程在工程全生命周期(勘察、设计、施工、运营维护、拆除) 中产生的信息量(工程信息和管理信息) 是巨大的。而相较于传统建造方式, 新型建造方式更环境友好, 管理高效透明。基于高新技术武装水利工程, 将产生的信息形成闭环, 消除信息孤岛, 从而将传统的水利工程升级为数字水利工程, 进而发展为智慧水利工程。
1. 3 新型建造技术的应用。BIM 即建筑信息模型技术, 以三维数字技术为基础, 集成项目全生命周期中所产生的全部有效信息。完善设计、生产、管理、服务各个环节的数据连接, 使在项目实施的各个阶段的实体和功能都有完整的数字化表达。具有协同性、可视化、模拟性三大特点。同时在项目全产业链中, 从上游的项目建议书和可行性报告, 到中游的勘察设计, 到下游的施工和设备运营维护, 全部工作都留有痕迹, 反向促进建造行业的管理体系升级。当前, 在设计企业在初设阶段用BIM 技术进行造型、空间等分析外, 还可进行能耗、成本分析, 使初设方案更具有科学性。运用BIM 技术进行协同设计, 可使设计重心前移, 使设计师更注重设计本身而不是繁琐而重复的出图过程, 同时进行各专业的碰撞检查生成高质量的施工图。施工企业在施工过程中运用BIM 技术: (1)检查错漏碰缺。最大程度减少返工; (2) 模拟施工, 多维管理。有效协同各参建单位的施工任务; (3) 模型漫游, VR 安全教育。所见即所建, 做到预施工, 从而防患于未然。
二、BIM技术在水库工程全生命期的应用
1规划设计阶段应用。
BIM技术在规划设计阶段的应用特点是能够进行各专业的协同设计，解决常规单专业设计存在冲突和碰撞的问题，提高方案设计的合理性，减少后期的设计变更，主要应用点包括协同设计、规划方案预演、场地分析、性能仿真、可视化、碰撞检测、工程量统计及成本估算等。BIM在规划设计阶段的应用流程框架利用BIM技术可视化、形象直观的特点，可以充分实现规划设计思想的所见即所得，便于项目参与方的沟通和交流，辅助决策；利用BIM进行协同设计，将原多专业串行的工作状态通过协同平台变成并行的工作状态，解决多专业错、漏、碰、缺问题，提高设计质量和效率，减少设计缺陷和后期变更，使得设计周期更加合理可控；利用BIM技术强大的信息统计功能和初步模型的分析、评估，对建设方案和投资预算方案进行模拟和分析，能够有效地处理数据信息，在策划方案优选、成本估算、场地规划分析及空间布局等方面具有良好的效益。
2.施工建设阶段应用流程。BIM技术在施工建设阶段应用特点是可以进行可视化的施工工艺和施工过程的模拟，解决复杂节点和关键工艺的施工和管理问题，主要应用点包括施工进度模拟、数字化建造、物料跟踪、可视化管理和施工配合等。运用设计的BIM模型，结合时间和成本等属性信息，便可以将施工工序和过程在虚拟环境中进行模拟，将施工中的难点重点以四维乃至五维的直观方式进行细节上的展示，便于对施工方案进行优化，使施工进度管理、质量管理、投资管理更加合理并且可控。另外，BIM与测绘地理信息技术的集成，很好地帮助施工阶段实现智能化施工和健康监测。刘利用BIM技术分别对复杂节点进行深化设计和施工方案进行优化，解决了施工碰撞问题，减少了返工，节约了成本：将BIM技术与GIS技术联合应用，将施工规划、施工布置和施工过程的物料状态实现可视化管理；运用BIM技术的多层次模型创建规则，对复杂场景中的施工过程进行了动态模拟与分析，不仅保障了施工质量，而且返工也减少了。三维协同设计成果项目团队依据各专业建立的模型。完成模型总装、碰撞检查、三维校审和固化，并根据总装模型进行渲染及动画漫游。提交枢纽总体布置、渠首电站和水库电站的厂区及发电厂房内部渲染效果图和漫游动画视频。BIM精细化建模后，通过AECOsim BuildingDesigner中的建筑模块给模型赋属性，以及校审固化模型后就可以开展一系列的出图工作，可以采用DEM切图或DV切图方法．经过组图和标注达到设计要求。通过模型切图，可以快捷、准确地剖切典型剖面图，图形自带材料填充符号，建筑物的剖切与剖视关系准确，避免了二维思维上的盲区。所切二维图也与原模型之间存在着连带关系。同样也带有数据信息，所切二维图会随着模型的更改而自动修改。除此之外，还可利用模型直接输出三维轴测图。
3.运行维护阶段应用。BIM技术在运行维护阶段的应用特点是能够实现管理的智能化、数字化、精准化、规范化，提升现代化管理水平，主要应用点包括虚拟现实和漫游、资产管理、空间管理、系统分析和灾害应急模拟等。BIM在运行维护阶段的应用流程框架利用BIM技术，可以表现工程线路走向、空间位置关系及建筑物的BIM模型，直观形象且方便查找，便于空间管理；能够提供关于项目的全面、统一的信息，值得共享和重复使用，同时利用移动设备、互联网技术还可对设备进行远程控制，便于设施管理；可以直观地管理复杂隐蔽工程，并且可以在模型中直接获得位置、相对关系等信息，便于隐蔽工程管理；能够模拟建立突发灾害应急预案，用来减少灾难发生时的影响，便于应急管理。能够全自动分析物体在运动过程当中的隐形碰撞，并通过颜色高亮出来，从而避免在施工和运维过程当中存在的隐患。
结束语：基于BIM技术的跨平台应用，将GIS、无人机、互联网、物联网、大数据等多种新技术联合应用，可以规避单一技术弊端，能够解决工程项目复杂数据源资源共享问题。“BIM+”的技术思维，将会引领基础设施工程建设领域数字化和智能化的发展，为工程项目全生命期的建设带来巨大便利和效益，值得应用和推广。
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