三維技術(shù)與BIM在水利設(shè)計行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀及相關(guān)建議

賴正中

摘 要：在我國基礎(chǔ)項目中水利設(shè)計行業(yè)也有著一定的參與，所實施的工程項目對技術(shù)質(zhì)量有著嚴格的要求，這一部分對于設(shè)計施工具有較高的難度，所設(shè)計的工程實例需要具備三維效果，盡可能的保障水利設(shè)計項目有依據(jù)的展開施工。在水利工程設(shè)計中借助BIM技術(shù)實施作業(yè)，可以有效推動水利設(shè)計行業(yè)的發(fā)展。本文主要對水利設(shè)計行業(yè)三維技術(shù)與BIM技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及相關(guān)建議進行分析探究。

關(guān)鍵詞：三維技術(shù);BIM;水利設(shè)計行業(yè);應(yīng)用現(xiàn)狀;相關(guān)建議

中圖分類號：TV222.2 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）09-0134-02

建筑信息模型簡稱為BIM，BIM在工程施工中具有良好的實用性，在構(gòu)建信息化數(shù)字模型時運用三維技術(shù)是BIM的核心，適用于對相關(guān)內(nèi)容的整合，合理分析系統(tǒng)化的信息工程。建筑信息模型從具體效用上來講，在水利設(shè)計行業(yè)中是與三維技術(shù)結(jié)合使用的，負責搜集、整理施工工程信息，對工程的各個環(huán)節(jié)進行合理控制。

1 三維技術(shù)與BIM在水利設(shè)計行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著新時代的來臨，三維技術(shù)也獲得了良好的發(fā)展。水利設(shè)計行業(yè)中的很多企業(yè)也開始意識到新時代的發(fā)展趨勢，開始對技術(shù)的應(yīng)用情況進行逐步探索，并或缺了良好的效果。但也有一部分企業(yè)在設(shè)計二維圖紙和三維模型會受到資金的影響，阻礙了企業(yè)的思路轉(zhuǎn)換，以致于三維技術(shù)與仿真技術(shù)在發(fā)展中仍處于落后形勢。現(xiàn)階段，真正做信息技術(shù)與建筑信息模型設(shè)計的企業(yè)少之又少，這一類的企業(yè)普遍集中在大型設(shè)計單位。Catia的Architecture系列、Bentley的Architecture系列、建筑信息模型設(shè)計系列軟件以及Autodesk三維在水利設(shè)計行業(yè)中屬于比較成熟的三維設(shè)計工具，其中Autodesk系列中因二維CAD軟件所涉及的產(chǎn)品比較豐富，并具有一定的延續(xù)性，在我國水利設(shè)計行業(yè)中所占有的市場份額較多，具有較快的推廣速度，受到了很多中小型企業(yè)的歡迎。以上所介紹的軟件步入中國的時間都是在2000年后，初始階段主要是被大眾了解并接受，發(fā)展一段時間之后，水利設(shè)計行業(yè)引入了建筑信息模型概念，并大力度的展開推廣。

很多大型綜合甲級設(shè)計單位，在早期已經(jīng)開展了三維技術(shù)與BIM應(yīng)用，并獲取了良好的成就，在很大程度上脫離了二維，實現(xiàn)了三維技術(shù)與BIM在水利設(shè)計行業(yè)的有效應(yīng)用。但有很多勘察設(shè)計單位仍沒有實現(xiàn)三維設(shè)計，更無法有效應(yīng)用建筑信息模型，其主要的影響因素就是資金與態(tài)度，導致發(fā)展形勢仍處于二維設(shè)計、三維展示階段。其他中小型企業(yè)的發(fā)展速度更加緩慢，正處于學習階段。

近幾年來，沒有普及與全面發(fā)展三維設(shè)計的主要原因是推廣與應(yīng)用方面的不足。通常情況下，在三維設(shè)計的初級階段，設(shè)計單位會受到市場導向的影響，呈現(xiàn)出較高的積極性，在購置軟件時可以邀請廠商對企業(yè)設(shè)計人員展開專業(yè)培訓，使設(shè)計人員不斷提升自身的建筑信息模型技術(shù)理念，并借助培訓內(nèi)容，告知設(shè)計人員現(xiàn)階段的設(shè)計理念、新型的設(shè)計手段以及有效的解決方案，不斷提生設(shè)計人員的專業(yè)技能與專業(yè)素養(yǎng)。隨著三維設(shè)計的不斷深入，很大程度的增加了協(xié)同難度。而且當前又不具備相應(yīng)的技術(shù)標準，嚴重打擊了工作人員的熱情，降低了設(shè)計人員的積極性。與此同時，很多企業(yè)受到了資金投入的壓力，在初始階段雖然推進了三維設(shè)計，但所形成的生產(chǎn)力仍不夠高效，其主要影響因素是傳統(tǒng)思維與工程任務(wù)工期，導致三維設(shè)計工作的發(fā)展趨勢仍不理想，大多情況都處于停滯狀態(tài)。針對這種情況也十分常見，畢竟開拓新技術(shù)的過程中，很難保證齊頭并進，因為每個企業(yè)的投入能力都是不同的[1]。但在三維設(shè)計中，若初級探索階段不夠成熟，也會存在一定的風險，導致在建立三維模型的過程中存在著較強的不確定性，無法對存在的問題進行預測，在沒有形成三維成果之前，若出現(xiàn)工期延誤，將無法取得良好的設(shè)計成果，這為二維設(shè)計帶來了一定的不確定性，以致于在三維可視化設(shè)計中無法體現(xiàn)出來，合理解決二維設(shè)計中出現(xiàn)的問題，可以加快對比方案的速度，降低設(shè)計成本，快速得出計算工程量的結(jié)果，有效提升工作效率。與此同時，指導人員與審圖人員也會影響到設(shè)計內(nèi)容，從而無法有效監(jiān)督與合理把控設(shè)計過程，造成發(fā)展誘因[2]。

三維技術(shù)與建筑信息模型在水利設(shè)計行業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)成為未來行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，但開展三維技術(shù)，需要培養(yǎng)更多的技術(shù)人才，并依據(jù)企業(yè)內(nèi)部的資金支持與堅定意志，探索出更多的發(fā)展途徑，大力度的推進水利設(shè)計行業(yè)的進一步發(fā)展。

2 探索三維技術(shù)與BIM在水利設(shè)計行業(yè)的相關(guān)建議

對現(xiàn)階段我國三維設(shè)計與建筑信息模型的開展情況進行分析研究，了解水利設(shè)計行業(yè)各企業(yè)單位的資金情況與技術(shù)力量，認為三維技術(shù)在水利設(shè)計行業(yè)的發(fā)展應(yīng)依據(jù)自身情況，謹慎前行。對于發(fā)展趨勢較為理想的設(shè)計單位，應(yīng)利用已經(jīng)創(chuàng)建成功的水利水電建筑信息模型平臺去進行推廣，并基于此，制定有效技術(shù)，衡量發(fā)展標準，促進我國水利設(shè)計行業(yè)三維設(shè)計發(fā)展[3]。資金與技術(shù)力量成為阻礙中小型設(shè)計單位發(fā)展的關(guān)鍵因素，需要這些單位借鑒成功案例，探索新的發(fā)展渠道。

2.1 探索三維技術(shù)在水利設(shè)計行業(yè)的發(fā)展模式

依據(jù)近幾年水利設(shè)計行業(yè)的發(fā)展規(guī)律與發(fā)展趨勢，很多設(shè)計人員認為三維效果圖、建筑信息模型協(xié)同設(shè)計、三維設(shè)計圖以及三維動畫展示這幾個階段的發(fā)展過程是現(xiàn)階段比較具有代表性的，這種發(fā)展模式的優(yōu)勢是在各個階段都可以獲取良好的效果，防止所定的目標較高，無法一一實現(xiàn)，也避免了設(shè)計人員的積極性被挫傷，可以通過穩(wěn)扎穩(wěn)打逐步使水利設(shè)計項目的魅力被釋放出來[4]。三維設(shè)計的最終目標是建筑信息模型協(xié)同設(shè)計，但目前的經(jīng)驗與標準并不成熟，若相關(guān)企業(yè)不考量自身的資金與人力，過度追求三維設(shè)計，無法確定設(shè)計成果。目前建立三維模型，甚至三維效果圖，又或者展示三維動畫，都成為了水利設(shè)計行業(yè)探索三維技術(shù)的渠道[5]。近幾年，三維效果圖設(shè)計成為了三維設(shè)計的突破點，使三維視頻動畫的設(shè)計得到開發(fā)，有效帶動了市場發(fā)展，最終實現(xiàn)建筑信息模型的協(xié)同設(shè)計。

2.1.1 三維效果圖在水利設(shè)計行業(yè)的發(fā)展趨勢

文中所介紹的三維效果圖與市場中軟件制作的效果圖有著明顯差異，該三維效果圖是通過設(shè)計軟件，并依據(jù)工程項目構(gòu)建的地形模型，通過組合基本模型，使工程項目在嚴格要求下達到真實的三維場景。構(gòu)建三維效果圖的過程本身就是建筑信息模型設(shè)計的工作內(nèi)容，是未來建筑信息模型協(xié)同設(shè)計的儲備技術(shù)。現(xiàn)階段，建立水利工程三維模型已經(jīng)比較容易實現(xiàn)[6]。但從擱置的電腦硬盤中提取成果，并進行展示，會使三維發(fā)展受到制約，并使推廣過程中遭到瓶頸，實現(xiàn)三維設(shè)計成果的快速途徑就是三維效果圖。在設(shè)計工程項目的初始階段和匯報項目內(nèi)容的過程中，三維效果圖能將設(shè)計理念與設(shè)計思路更好的展現(xiàn)出來[7]。不僅如此，三維效果圖還能夠提升工程設(shè)計的水準，使評審專家對項目有著更深入的了解。

2.1.2 項目三維視頻在水利設(shè)計行業(yè)的發(fā)展趨勢

基于三維效果圖的帶動，有效銜接了視頻軟件的生成，水利設(shè)計行業(yè)的相關(guān)企業(yè)可以快速實現(xiàn)三維視頻項目的實施，為了更好地展示三維動畫，應(yīng)在后期加入配音與文字，可以進行自動化項目匯報。項目三維視頻在水利設(shè)計行業(yè)的進一步發(fā)展改變了原有的平面匯報形象，幫助水利設(shè)計企業(yè)匯報項目并展示項目[8]。搭建設(shè)計項目的視頻場景是非常關(guān)鍵的，實現(xiàn)了單元模型的組合，并通過反饋數(shù)據(jù)，協(xié)調(diào)專業(yè)成果，分析碰撞情況與建筑物，發(fā)現(xiàn)各系統(tǒng)中模型存在的問題，以便于模型調(diào)整，設(shè)計反饋指導，有效優(yōu)化專業(yè)協(xié)同成果。處理實際地形是三維視頻的關(guān)鍵，長時間的周期與大量的投入是真實精細的主要原因，針對這種情況，可以根據(jù)目標展開分類設(shè)計。

2.1.3 三維設(shè)計出圖以及BIM協(xié)同設(shè)計在水利設(shè)計行業(yè)的發(fā)展趨勢

水利設(shè)計工程項目中的各項信息數(shù)據(jù)都是以建筑信息模型作為基礎(chǔ)，通過建立建筑模型，模擬建筑物，了解工程項目的信息內(nèi)容[9]。建筑信息模型具有模擬性、協(xié)調(diào)性以及可視化的特點。有相關(guān)設(shè)計人員曾經(jīng)預估建筑信息模型是第二次設(shè)計變革的主要依據(jù)，但現(xiàn)階段，開始設(shè)計建筑信息模型的設(shè)計院并不多，主設(shè)計仍然是二維設(shè)計，可以從中了解到三維設(shè)計出圖以及建筑信息模型協(xié)同設(shè)計在水利設(shè)計行業(yè)的發(fā)展并沒有想象的那么容易，建筑信息模型協(xié)同設(shè)計中三維設(shè)計出圖是實現(xiàn)前攻克的重點，通過軟件手段與相關(guān)知識，實現(xiàn)三維設(shè)計出圖并沒有發(fā)生技術(shù)障礙，推廣應(yīng)用與制定標準是主要難點，需要進行針對性的解決[10]。

2.2 探索三維設(shè)計項目管理在水利設(shè)計行業(yè)的發(fā)展模式

在推動三維設(shè)計進程中，三維設(shè)計項目管理也是其中的關(guān)鍵。轉(zhuǎn)變思想是緊跟時代發(fā)展的主要依據(jù)，需要不斷提高認知，并采取良好的措施展開有效管理。水利設(shè)計行業(yè)的相關(guān)企業(yè)對于三維設(shè)計發(fā)展中存在的一系列發(fā)展，設(shè)計推廣部門，并根據(jù)企業(yè)具體情況，設(shè)計發(fā)展方案，設(shè)計發(fā)展目標，推行發(fā)展規(guī)劃，有效解決其中的技術(shù)難點，獲取良好的設(shè)計成果。

3 結(jié)語

建筑信息模型協(xié)同設(shè)計是水利設(shè)計行業(yè)發(fā)展中需要面對的挑戰(zhàn)，也是第二次設(shè)計變革的主要依據(jù)，應(yīng)深入探究水利行業(yè)三維發(fā)展現(xiàn)狀，并采取措施展開突破。

參考文獻

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