BIM技術在水利工程設計施工運維中的應用研究

關莉莉

（黃河水利職業技術學院，河南 開封 475004）

BIM技術在水利工程設計施工運維中的應用研究

關莉莉

（黃河水利職業技術學院，河南 開封 475004）

水利工程具有規模大、覆蓋面廣和工程地理信息量大等特點，BIM軟件具有強大的建模功能和信息存儲量。因而，將BIM技術應用于水利工程施工運維中，有利于提高水利工程設計的效率和水平，加快施工進度，加強質量安全控制?；诖?，本文分析BIM技術在水利工程的設計階段、施工階段、運維階段的應用。

BIM技術；水利工程；應用

水利工程作為國民經濟的重要基礎設施，肩負著為社會提供有效的防汛減災服務，保護水資源、生態環境的歷史重任。與其他行業相比，水利工程具有規模大、覆蓋面廣和工程地理信息量大等特點。因為地形地勢和結構的不同，各地所建立的水利工程各不相同，也就是說每個工程都需要建立自己的模型。隨著水利信息化進程的加快，仿真技術受到了水利行業的重視被應用到水利工程模擬仿真和綜合管理中。

1 BIM技術概述

BIM技術是建筑信息建模（Building Information Modeling）的縮寫。1975年，喬治亞理工大學被譽為“BIM之父”的Chuck Eastman教授創建了BIM技術理念。通過計算機模擬出仿真建筑物，是計算機數字技術在建筑工程中的直接應用，將建設單位、設計單位、施工單位、監理單位等項目參與方在同一平臺上，共享同一建筑信息模型。

近年來，BIM技術也被應用到了水利行業。利用BIM技術，一些工程項目積累了大量的工程設計流程和工作模式等相關數據，為其他項目的設計提供了寶貴經驗。雖然BIM技術對水工設計、施工流程、項目管理等有很大的推動作用，但是，作為一種新的、先進的設計理念，要想得到全行業的普及，需要一個長期的過程。

2 BIM技術的應用優勢

BIM技術作為一項新型技術，強調建筑項目整體的全面信息化，將管理思想與技術應用有機組合，實現了信息模型和管理流程在建筑全生命周期中的應用。

2.1 設計理念

水工BIM（WBIM）可以實現水工建筑模型的仿真模擬，多個方案、協同合作［1］，展現出工程的全貌，實現整個工程的信息化及可視化，設計項目一目了然地展現在BIM模型上，還可進行實時的控制。

2.2 設計效率

BIM技術促進了設計效率的提高，以前都是先進行二維圖形的繪制，再根據二維圖形建立模型，程序太繁瑣。如果進行BIM模型的建立，模型建立完成，可以直接生成圖紙，方便快捷，從而可以大大提高設計效率。

2.3 設計質量

通過BIM技術，可以將設計理念應用到實踐中，通過仿真模擬技術，將設計模型進行智能的碰撞，檢驗設計成果，通過模型的信息碰撞，發現問題，可以使設計人員進行設計變更，提高設計質量。

2.4 設計效果

BIM技術設計效果的可視化、直觀性非常好，設計人員可以從中找出設計的缺陷和問題，施工人員可以通過互動漫游了解施工的工序等，實現多方案虛擬及展示。BIM技術帶來了更高的設計效率、更少的設計錯誤、更好的設計質量，不僅大大提升了設計單位的工作效率，而且讓客戶獲得了高質量的設計產品，并為施工階段的管理和運行奠定了良好的基礎。

3 BIM技術在水利工程中的應用

3.1 設計階段的應用

3.1.1 可視化設計。BIM提供了可視化的思路，讓傳統的線條式模式以三維的立體實物展現在人們的面前。以往做過很多水利工程的三維動畫或工程效果圖，雖然很逼真，但主要是用來吸引人們的眼球，起到宣傳作用。BIM技術的三維模型效果，與以往有本質的區別，BIM軟件提供的三維模型，從工程的設計到竣工，自始至終都是為工程服務，實現互動性和反饋性的可視化。BIM技術實現的三維動畫和工程效果圖，只是其應用的一個方面。

3.1.2 圖紙的輸出與會審。圖紙，被譽為“工程界的技術語言”。BIM技術的引入，節約了圖紙的繪制時間。在設計初期階段，如輸水建筑物水閘的設計，首先通過BIM技術創建出三維模型，通過模型的建立直接完善和生成圖紙。圖紙的核對審查也是水利工程項目中相當重要的信息，通過圖紙的審核、校對，及早發現問題，更好地服務于設計變更和施工。

3.2 施工階段的應用

3.2.1 可視化應用。可視化是BIM技術最為顯著的特點，在水利工程中通過施工工藝、降低工程造價、工程量的計算、優化施工管理水平等方面，極大地提升了企業的核心競爭力，增加了中標概率。同時，通過BIM技術的可視化，可以了解水利工程的整個面貌、結構形式以及采用的施工工藝、進度等。

3.2.2 工程量計算。工程量的核算是施工單位和建設單位造價方面的重要指標。BIM技術引入之前，水利工程中一般采用人工核算，利用Excel表格和一些造價軟件進行核算，人力投入大，效率低。采用BIM技術進行核算則輕松很多，模型創建后可以直接得出工程量，校核方便，精度準確，效率更高。因為BIM技術采用了高精度的建模，數據庫中的數據準確，無論是土方的開挖、工程構件的混凝土澆筑量，還是構件表面的涂料面積或模板面積均可以高效得到。

3.2.3 施工進度模擬。BIM技術提供了水利工程項目的工程全貌，以及模擬仿真的碰撞，可以全面了解工程的整體布置及虛擬的施工過程。通過虛擬施工進度、模擬的碰撞，及早發現施工中出現的問題，及早解決，大大減少質量問題、安全問題，減少返工和整改。同時，可以監控施工過程，不管哪個地方出現問題均會第一時間報告，隨時隨地解決施工中出現的問題。

3.2.4 施工安全管理。在水利工程中，施工的安全管理一般是以文字性的描述為主，這種安全管理模式容易出錯，因為文字性的描述容易出錯，還可能描述不清楚等，使得安全管理人員管理起來難度較大。借助BIM技術，水利工程中施工安全管理就簡單許多，施工人員可以通過BIM的施工進度流程進行施工安全管理，隨時可以檢查出安全問題出現的位置，不需要用文字描述的方法進行安全管理，這樣不容易出錯，非常直觀和形象。

3.3 運維階段的應用

3.3.1 文檔管理。在水利工程中，一個項目完成后會堆積很多文檔資料，需要耗費人力，存放時間不長，而且容易丟失。借助BIM技術，根據水利工程的特點，可以協同合作，將錯綜復雜的文檔進行統一，提高文檔管理的功能；并且可以控制工程設計文件之間的關聯關系，自動維護，減少人員的工作量。

3.3.2 運維管理。BIM模型包含水利工程中建筑物、水輪機、啟閉機等多個構件的尺寸、高程、安裝時間和順序、出廠單位及混凝土澆筑的信息，施工完成后，便于后期的運用維護管理，出現問題及時解決，減少故障帶來的損失。BIM技術可以及時了解設備的運行情況并進行遠程控制，出現問題可以調用BIM模型，直接展現出所有的數據和信息，以便檢查檢修。

4 結語

BIM軟件具有強大的建模功能和信息存儲量，根據水利工程具有投資大、設計建設周期長、參與的設計專業多、系統構造復雜等特點，BIM技術可以提高設計的效率和水平，加快施工進度，加強質量安全控制，還可以提升水利部門的核心競爭力。所以，BIM技術將會在水利工程中得到更為廣泛的應用。

［1］楊宏斌.BIM在水電工程施工總布置設計中的應用［J］.工程質量，2013（3）：8-11.

Application of BIM Technology in Design,Construction, Operation and Maintenance of Water Conservancy Project

Guan Lili
（Yellow River Conservancy Technical Institute，Kaifeng Henan 475004）

Water conservancy project has such characteristics as large scale,wide coverage and large amount of Engineering geographic information.BIM software has powerful modeling function and information storage capacity. Therefore,the application of BIM technology in the construction and operation of water conservancy projects will help to improve the efficiency and level of water conservancy project design,speed up the construction schedule,and strengthen quality and safety control.Based on this,this paper analyzed the application of BIM technology in the design stage,construction stage,operation and maintenance stage of water conservancy project.

BIMTechnology；waterconservancyproject；application

TV222.2

A

1003-5168（2017）07-0103-02

2017-06-21

關莉莉（1981-），女，碩士，講師，研究方向：水利工程制圖與BIM結合運用。