三維協同設計在水利水電工程設計中的應用

周旭雄

摘 要：水利水電工程作為我國基礎設施體系的核心組成部分，在水電生產以及水資源管控等方面發揮著關鍵性的作用。與傳統建筑工程相比，水利水電工程開發規模較大、施工難度較高。為了確保水利水電工程設計、施工活動的有序開展，管控施工難度，節約施工成本，有必要從設計施工環節入手，構建起現代高效的設計施工機制。文章以水利水電工程設計作為研究對象，以三維協同設計作為切入點，穩步增強設計方案的科學性與合理性，為后續項目施工活動的有序開展提供理論參考。

關鍵詞：水利水電 工程設計 三維協同設計 應用方式

中圖分類號：TV222 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）07（b）-0063-02

水利水電工程設計作為水利水電施工項目機制的核心組成部分，對于后續施工活動有著最為直接的影響。基于這種認識，文章將水利水電工程設計作為研究對象，以三維協同設計為突破口，充分利用CAD技術，構建起系統、高效的水利水電工程協同機制。通過不同環節的統籌協調，確保施工技術、施工設備、施工人員的合理配置，有效彌補過往手工繪圖、電腦繪圖設計體系中存在的缺陷，形成現代、高效的設計體系。為了更好地將三維協同設計與水利水電設計活動結合起來，厚植三維協同設計的優勢，優化水利水電設計流程，文章在研究過程中，對三維協同設計的概念進行厘清，著眼于實際，明確水利水電工程設計環節應用三維協同設計的意義，同時吸收過往有益經驗，采取針對性的應用策略，推動三維協同設計在水利水電工程設計中的有效應用。

1 三維協同設計分析

三維協同設計理念的分析，在思維層面引導設計人員形成一個完整、準確的認知，這對于其在水利水電設計領域中的應用有著極大的裨益，降低了技術應用的難度。

三維協同設計又被稱為三維模型設計的協同效應，是在同一平臺之上，由不同領域技術人員廣泛參與的協同性設計軟件，從而大大增強設計工作的專業性以及科學性[1]。隨著計算機技術、信息技術的不斷發展，尤其是CAD技術的日益完善，技術人員著眼于設計工作開展的實際，在充分利用已有技術手段的基礎上，搭建起三維協同設計的主體架構，形成一種全新的工業設計模型。與傳統的設計方式不同，三維協同設計為設計人員提供可視化、精準化的平臺服務，降低了設計工作開展的難度，同時也為不同設計人員參與同一設計工作提供了技術可能性，大大提升了設計工作的質量與效率，充分滿足了現階段大型工程建設項目對于設計工作的客觀要求。

2 三維協同設計在水利水電工程設計中應用的現實意義

與傳統意義上的二維、三維CAD設計體系有所不同，三維系統設計在水利水電工程設計中的應用，極大地提升了設計工作的有效性，較好地貼合了水利水電工程施工規模大、技術難度高以及管理難度大的特點，從設計層面入手，為后續施工活動的開展提供了極大的便利。

2.1 設計形象優勢

三維協同設計能夠使得設計對象更為具象化，形成虛擬的三維模型，并且通過三維模型全真反饋出水利水電工程建設的整體流程。設計人員通過對水利水電工程建設流程的全面評估，明確施工建設活動中可能出現的問題，并在此基礎上，從設計層面出發，進行方案調整，有效消除各類潛在威脅，使得水利水電工程的設計形象更為科學，為施工活動的安全性以及工程項目成本控制的有效性提供了有力的技術支持。

2.2 空間優勢

三維協同設計模式下，有效扭轉了水利水電工程二維設計在空間布置方面存在的問題，通過對水利水電工程設計要求的準確解讀，設計人員能夠結合施工區域實際情況，對水利水電工程設計方案進行直觀的模型展示，并在這一過程中，借助于現代化的技術手段，將模型進行三維呈現[2]。設計人員在這一過程中，能夠更加直觀地感受到水利水電工程內部空間結構特點，這對于水利水電工程內部建筑結構的完善以及施工方案的制定有著極大的幫助。設計人員得以在掌握工程空間信息的基礎上，采取針對性的設計方案，提升水利工程內部空間使用率，避免空間浪費的情況出現。

2.3 提升設計方案的質量與效率

從過往情況來看，水利水電工程設計需要多個專業領域不同設計人員的共同參與，傳統的設計模式，只能夠對設計活動進行分割處理，不同的技術人員，從不同的專業角度出發，對設計方案進行優化，在此基礎上，再度進行總體設計方案的修改與協商。這種方式無疑大大降低了設計方案的質量與效率，無法滿足現階段我國水利水電工程設計工作開展的客觀要求。三維協同設計則借助于計算機技術，完成了設計平臺的搭建，不同的技術人員可以在同一時間同一平臺上，進行各自的設計工作，系統軟件在后臺運行的過程中，自動進行設計方案的匹配評估，并實時反饋給設計人員，設計人員根據反饋結果調整設計工作。

3 三維協同設計在水利水電工程設計中應用的途徑

三維協同設計在水利水電工程設計中的應用呈現出復雜性、整體性的特征，為了切實增強三維協同設計的實用性，文章著眼于現有的三維協同設計軟件實際，以Microstation Bentley為研究核心，通過對其開展深入研究，進行優勢重組，確保三維協同設計方案的科學性與準確性，為其在水利水電工程設計中的應用提供參考。

3.1 Microstation Bentley軟件在設計工作中的應用

Microstation Bentley是現階段較為主流、功能較為強大的一款三維協同設計軟件，其充分滿足了水利水電設計工作的要求，極大地增強了設計工作的有效性與科學性。在實際操作的過程中，設計人員在設計活動開始之初，需要對水利水電工程設計要求、設計目標以及技術參數進行解讀，并以文檔的形式單獨存儲于Microstation Bentley之中。這種操作使得設計人員能夠在短時間獲取設計核心信息，避免出現設計偏差，基于三維協同上設計在協同性方面的優勢，Microstation Bentley給用戶充分的授權，確保用戶對于設計方案的修改無需單獨建檔即可存儲。

3.2 Microstation Bentley軟件在工程量計算方面的應用

Microstation Bentley軟件降低了水利水電工程量計算的難度，設計人員在相關應用程序的支持下，無需使用人工計算的方式，對水利水電工程中涉及到的工程量數據進行核算，大大增加了工程量計算結果的準確性，避免了計算誤差的出現。同時Microstation Bentley軟件的使用，使得設計人員能夠較為直觀地掌握工程量信息，并結合設計需求對其進行區分域定義處理，這種操作模式，增強了設計人員工作的針對性，為設計方案的優化提供了必要的數據支持。

4 結語

三維協同設計在水利水電工程設計環節中的應用有著極為深遠的影響，為了提升應用效果，增加三維協同設計的實用性，文章在分析三維協同設計技術原理與特點的基礎上，從認知層面出發，明確其在水利水電工程設計中應用的現實意義。以此為切入點，借鑒過往有益經驗，從多個維度出發，采取針對性的應用策略，實現水利水電工程設計與三維協同設計的融合，逐步促進水利水電工程設計工作的有序進行。

參考文獻

[1] 黃宏亮.三維協同設計在水利水電工程設計中的應用[J].科教導刊，2015（6Z）：32-33.

[2] 吳坤峰.淺議三維協同設計在水電工程設計中的重要性[J].建材發展導向，2016，14（1）：78-79.

[3] 杭旭超，楊雅新.水利水電工程建筑信息模型與三維協同設計淺談[J].廣東水利水電，2017（10）：49-52.