BIM技术在水利水电工程施工中的应用

发表时间:2021/7/26   来源:《工程建设标准化》2021年第4月8期   作者:王欢
[导读] 随着社会经济的不断发展,人们的生活质量不断提高,建设项目的建设规模逐渐扩大,对施工技术的要求也发生了很大的变化。
        辽宁省锦州市
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        摘要:随着社会经济的不断发展,人们的生活质量不断提高,建设项目的建设规模逐渐扩大,对施工技术的要求也发生了很大的变化。建筑工程中应用BIM技术可以大大提高建筑工程的质量和效率,虽然BIM技术在我国已经有了一定的发展,但仍处于初级阶段。BIM技术在我国水利水电工程建设中的推广还不够,在实际应用中还存在一些问题。因此,研究BIM技术具有重要意义。
        关键词:    BIM技术;水利水电工程;施工;应用
        1 BIM的概念及特点
        BIM技术通过一系列的软件和数字转换技术,将工程项目中的各种信息集成为一个整体,并通过多维可视化的三维模型进行显示。BIM模型是各种信息的综合载体。通过这个载体,参与者可以通过网络平台随时共享资源,并可以根据需要在项目的不同阶段插入、提取、更新和修改BIM模型。与传统CAD绘图相比,BIM模型不仅实现了三维空间,而且引入了其他维度的信息,如时间、成本、安全管理等。
        1.1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,一个综合性项目在规划阶段、设计阶段、施工阶段、运维阶段等生命周期内可以共享相同的BIM模型,而参与建设的各方可以根据自己的任务和实际情况对建立的模型进行修改,从而实现全方位、全过程的设计与仿真。
        1.2立体可视化
        BIM技术最大的优点是可以整合相关数据,直接建立建筑物的三维模型,甚至是四维(进度)、五维(进度、造价等)模型,实现从总体布局到构件、施工过程的整体可视化。通过共享平台,参与建设的各方可以直观地在自己的终端上看到整个建筑或构件的外观,便于沟通和讨论,避免信息传递过程中的信息传递偏差,包括拟建建筑→ 设计师的二维图纸→ 建设党的立体化建设→ 建筑成品。
        
        1.3碰撞模拟与优化
        BIM技术最基本的应用之一就是对施工过程的全过程进行模拟,它不仅包括对建筑物和构件的模拟,还包括对施工布局、施工进度控制,甚至是建筑物建成后的管理和维护过程的模拟。通过碰撞的可视化仿真,可以提前发现问题,通过优化项目管理,加强施工过程中的成本和工期控制。
        BIM技术的实现不依赖于单一的软件,而是基于同一标准的一系列不同的软件来实现设计、施工、管理和维护信息的传输和共享。应用现阶段成熟的Revit等相关软件,可以对整个项目进行建模和设计,生成模型,输出图像,进行成本核算、能耗分析,设计和集成不同的信息管理系统。
        2 BIM技术在水利水电工程施工应用中存在的问题
        目前,BIM技术在世界上的应用已经比较成熟,但在我国还处于发展阶段。在水利水电工程应用中,不仅受工程本身特点的影响,还存在以下问题:(1)在水利水电工程建设中应用BIM技术的优质产品相对较少,因此施工单位需要从基本内容上开展施工工作,工作量大。(2)目前,BIM技术主要应用于施工、安装等施工过程,与水利水电工程配套程度不高。

因此,BIM技术在水利水电工程中的应用需要与其他软件进行有效的协调,以保证工程质量。
        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
        在水利水电工程建设中,重大灾害的防范和风险源的监管是工程建设安全管理的关键。有效应用BIM技术,采集和分析工作结构分解、数据调度和模型属性数据配置等相关数据,可以为工程安全风险的综合控制提供可靠的依据。设置进度绩效测量节点后,BIM技术可以全面显示相关信息。在此基础上,结合BIM技术模型和现有的安全规则标准及实际经验模拟,应用Tekla建筑建模工具可以为不同环境下安全规则的合理应用提供支持。如在高边坡施工监测工作中,应根据高工作面和通道的自由边设置1.3m以上的安全围栏。同时,根据高边坡开挖施工安全监测标准,高边坡作业前应清除杂物,在开挖洞口线外4.9M处设置高度不小于2.1m的围墙。
        3.2施工安全评价指标
        在水利水电工程建设前,根据建筑业BIM技术应用评价标准,对建筑设计评价标准进行模拟构建。在应用BIM技术时,针对具体的水利水电工程建设对象统一构建系统规则,为数据模型与实际工程的有效衔接提供保障。基于BIM技术,建立了建筑施工安全评价指标体系,旨在应用BIM技术建立概念设计模型,进行早期安全风险评价。由于BIM技术安全评价模型中不可避免地存在着一些复杂的组成部分,因此有必要在动态性、系统性和科学性原则的指导下构建一个安全评价指标体系。在水利水电工程建设中,人、设备、管理和环境是比较重要的因素,可以用BIM技术来划分。
        3.3构建施工评估算法
        在水利水电工程建设中,评价算法对工程安全评价起着指导作用。在水利水电工程施工安全评价中,常用BP神经网络与AHP相结合的评价算法。根据BP算法网络模型的情况,设置了输入层、输出层和隐层。误差信号通过先前连接的电路逐层返回,神经元权值逐层修改。对整个过程进行迭代优化,得到与连接权值相关的优化样本。在水利水电工程施工安全管理评价体系中,通过对以往数据的分析,确定了具体指标体系的权重;然后,根据一些水利水电工程的研究样本。同时,相关专业技术人员可以对相关评价指标进行分析和综合,获得神经网络的初始样本信息。最后,管理相应的神经网络,根据BIM技术系统检测,输入相关的评价指标分值,在此基础上,得出相关的安全管理措施。
        结束语
        BIM技术是建筑工程领域较为科学和先进的技术之一,但在水利水电工程建设中的应用还存在一些问题,需要专业人士进行更深入的研究,充分发挥BIM技术的优势,为水利水电工程建设提供更加科学的管理,促进建筑业的进一步发展。
        参考文献
        [1]李宗宗,刘李.BIM在水利水电工程施工中的应用初探[J].四川水力发电,2017,36(2):88-90.
        
        [2]张学森,黄琳琳.BIM技术在水利工程设计中的应用研究[J].工程技术研究,2018(13):151-152.
        [3]李文春.探讨BIM技术在水利水电工程建设中的应用[J].水利建设与管理,2018,38(10):37-40.
        [4]韩配.水利水电工程BIM标准框架的研究[D].郑州:华北水利水电大学,2018.
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