淺談BIM技術(shù)在水運工程勘察設(shè)計中的應(yīng)用

李忠洪 宋軍

摘 要：建筑信息模型是一種將數(shù)字化技術(shù)與智能化管理進(jìn)行有效融合的技術(shù)，能夠?qū)λ\工程建設(shè)領(lǐng)域工業(yè)化的發(fā)展有重大的促進(jìn)作用。本文主要研究建筑信息模型技術(shù)的特點以及優(yōu)勢，并以其作為基礎(chǔ)，對如何進(jìn)行有序設(shè)計進(jìn)行深入的探討。

關(guān)鍵詞：建筑信息模型技術(shù);水運;勘察;設(shè)計

中圖分類號：U6? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2019）09-0101-02

在上世紀(jì)70年代，建筑信息模型技術(shù)第一次被應(yīng)用于美國的某一領(lǐng)域，經(jīng)過不斷的提升和改善，已經(jīng)逐漸成為一種新型的技術(shù)，主要應(yīng)用于工程設(shè)計建造管理，并通過參數(shù)模型對項目的相關(guān)信息進(jìn)行有效的結(jié)合。除此之外，在對項目進(jìn)行策劃、建造、運行以及維護(hù)的過程當(dāng)中，建筑信息模型能夠提供信息共享以及信息傳遞的作用，最終達(dá)到促進(jìn)工程技術(shù)人員對需要進(jìn)行工程的建筑信息進(jìn)行正確的理解和高效的利用。

1建筑信息模型的概述

建筑信息模型主要是用來形容一些以三維圖形為主物件作為導(dǎo)向，并與建筑學(xué)有關(guān)的電腦輔助設(shè)計。它是建筑學(xué)工程學(xué)以及土木工程的一種新型研究工具，在2002年被提出之后，開始迅速得到全球范圍內(nèi)各個領(lǐng)域的認(rèn)可。該技術(shù)能對建筑信息進(jìn)行有效的集成，然后從建筑的設(shè)計施工運行，甚至到建筑全壽命周期的終結(jié)，都可以進(jìn)行各種信息的始終整合，然后提供給設(shè)計團(tuán)隊、施工團(tuán)隊以及設(shè)施的運營部門等各個領(lǐng)域的工作人員更加有效的數(shù)據(jù)信息。

2建筑信息模型技術(shù)集成化分析

從集成化的內(nèi)容對建筑信息模型技術(shù)進(jìn)行分析，我們需要首先認(rèn)識到信息管理對于建筑信息模型來說是非常重要的，因為在目前新型設(shè)計形式的背景下，土木工程的設(shè)計過程對各環(huán)節(jié)都具有更高的要求，因此，工程的設(shè)計需要與后續(xù)的管控過程進(jìn)行緊密的聯(lián)合。這時，對不同形式的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理分析以及整合是非常關(guān)鍵的內(nèi)容。能夠?qū)⒐こ淘O(shè)計的穩(wěn)定性進(jìn)行有效的提升，就需要根據(jù)相關(guān)的信息以及處理的要點充分地將建筑信息模型技術(shù)進(jìn)行利用，然后進(jìn)行建筑信息模型的構(gòu)建。除此之外，工序的設(shè)計是在后續(xù)設(shè)計當(dāng)中非常重要的一個內(nèi)容，所以我們要盡量的滿足建筑信息模型在構(gòu)建時的各項要求，保證它能夠起到有效的作用。利用建筑信息模型技術(shù)在工程設(shè)計中進(jìn)行操作，需要滿足各項要求，比如在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上對材料的類型進(jìn)行確定，進(jìn)而保障模型的穩(wěn)定性。進(jìn)行工程設(shè)計時，往往會存在一些異常問題，影響著建筑信息模型的正常建設(shè)，但是在模型建造結(jié)束之后，我們還需要進(jìn)行深入的構(gòu)建以及管理。要想能夠?qū)⒃O(shè)計過程當(dāng)中存在的建筑信息模型問題進(jìn)行解決，需要在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上對信息處理進(jìn)行嚴(yán)格的管理，使得每一項環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)信息都符合工程設(shè)計的要求。

3建筑信息模型技術(shù)的優(yōu)勢

能夠影響建筑信息模型工作的因素非常復(fù)雜，其中，相對比較重要的因素是建筑信息模型技術(shù)，在對這兩者之間的相關(guān)性進(jìn)行分析時，要保持一定的統(tǒng)一性。在建筑信息模型系統(tǒng)分析的階段當(dāng)中，最重要的過程或者說最重要的一點就是將收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行有序的應(yīng)用。建筑信息模型的技術(shù)在形式方面占據(jù)一定的優(yōu)勢，因此它在對整個建筑模型工作進(jìn)行評估時，能夠?qū)λ械臄?shù)據(jù)進(jìn)行有效的掌握，然后直接調(diào)動管理。除此之外，在對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理時，建筑信息模型技術(shù)能夠通過功能性的優(yōu)點對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的修改。如果數(shù)據(jù)在處理的過程當(dāng)中存在處理不到位或者異常情況，技術(shù)也能提前對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行掌握。

4建筑信息模型技術(shù)在勘察階段應(yīng)用

在勘察階段中使用建筑信息技術(shù)對現(xiàn)場的情況進(jìn)行分析，工作人員可以通過輸入測量數(shù)據(jù)資料以及勘察的基本數(shù)據(jù)資料來對三維建模進(jìn)行構(gòu)建，最終形成三維可視化地質(zhì)圖形。一般情況下，三維可視化地質(zhì)模型都能夠?qū)κ┕がF(xiàn)場的地形起伏情況以及巖土層空間的分布情況進(jìn)行有效的展示。工作人員在對三維可視化地質(zhì)圖形進(jìn)行觀看時，可以通過旋轉(zhuǎn)的方式從任意角度進(jìn)行查看，同時也可以通過點擊彈出任意巖土層的方式，來對工程的性質(zhì)進(jìn)行描述以及添加指標(biāo)。在進(jìn)入到設(shè)計階段時，設(shè)計人員可以直接在三維設(shè)計圖上進(jìn)行設(shè)計，同時上的可視化圖形還可以對地基處理，挖掘方法各種地基的基礎(chǔ)方案進(jìn)行有效的展示。

5建筑信息模型技術(shù)在地形勘繪階段的應(yīng)用

設(shè)計部門在對工程進(jìn)行設(shè)計時，主要的參考依據(jù)是地形圖，而地形圖需要由地形測繪專業(yè)進(jìn)行提供。目前用于數(shù)據(jù)收集方面的儀器，主要是GPS測量、GIS攝影測量、激光掃描以及多波束等等，當(dāng)然除了這些常規(guī)的測量軟件之外，還有許多后期的處理軟件以及整合數(shù)據(jù)格式的軟件。隨著建筑信息模型技術(shù)的不斷發(fā)展，人們可以通過對三維作圖軟件的利用來對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，編輯，制圖，入庫以及三維建模等一條龍服務(wù)，而且最終獲得的成果能夠?qū)ΜF(xiàn)場地區(qū)的實際情況進(jìn)行真實的反映。同時，工作人員還可以通過建筑信息模型來對單個物體的屬性和描述進(jìn)行查詢，然后統(tǒng)計在一個區(qū)域當(dāng)中同類型的生物或物品的質(zhì)量、長度和屬性等等。

6建筑信息模型技術(shù)在場地設(shè)計階段應(yīng)用

所謂的場地是指水運項目在建造的過程當(dāng)中涉及到的基坑開挖工程區(qū)域，陸域形成區(qū)域等多項環(huán)節(jié)的位置，而且這些位置所涉及到的環(huán)節(jié)，一般都包括場地的疏浚、開挖及回填等等。在對場地進(jìn)行設(shè)計之前，工作人員已經(jīng)對現(xiàn)場進(jìn)行了勘察以及制訂出科學(xué)合理的測量模型，這兩項操作能夠為工作人員提供最根本的設(shè)計數(shù)據(jù)。此時利用建筑信息模型技術(shù)來對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析之后，可以實現(xiàn)水運項目疏浚工程，基坑開發(fā)工程等多項涉及到水域場地、疏浚工作、開發(fā)工作和回填工作三維模型進(jìn)行建造。在進(jìn)行設(shè)計的過程當(dāng)中，設(shè)計師還可以充分地對地震信息進(jìn)行利用，進(jìn)而實現(xiàn)對坡度、土質(zhì)分類等重要參數(shù)進(jìn)行收集的目的。

7建筑信息模型技術(shù)在總圖設(shè)計階段應(yīng)用

7.1水域、陸域布置

進(jìn)入到整個工程的總設(shè)計階段時，建筑信息模型技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)水運工程項目，水域范圍內(nèi)的三維場地模型創(chuàng)建，以及陸域范圍內(nèi)的三維場地模型創(chuàng)建。在對這兩個范圍當(dāng)中的場地模型進(jìn)行構(gòu)建之后，通過相關(guān)信息的統(tǒng)計和查詢，設(shè)計出具有標(biāo)準(zhǔn)化要求的圖紙以及工程量。港口工程的主要內(nèi)容是總設(shè)計階段當(dāng)中的重點部分，而港口工程的內(nèi)容主要有碼頭平面，港內(nèi)停泊水域，自動水域以及進(jìn)港航道等等。如果工作人員想對水域或者陸域范圍內(nèi)的三維地質(zhì)模型進(jìn)行了解，可以通過前期收集到的資料進(jìn)行導(dǎo)入，然后讀取地質(zhì)信息。

7.2管網(wǎng)綜合

通過對總設(shè)計圖以及合網(wǎng)管專業(yè)的規(guī)范要求和相關(guān)的布置原則進(jìn)行分析，可以對網(wǎng)管綜合設(shè)計功能進(jìn)行有效的整合。當(dāng)然在具體操作的過程當(dāng)中，工作人員還是需要遵循行業(yè)的規(guī)定，并按照管線排布的要求進(jìn)行具體的操作。為了避免管線布置之間存在沖突性，工作人員在進(jìn)行管網(wǎng)綜合操作之前應(yīng)該自動進(jìn)行碰撞檢查，而碰撞檢查的內(nèi)容包括管線與管線之間，管線與結(jié)構(gòu)之間的硬碰撞以及不滿足安全距離要求的軟碰撞。管網(wǎng)的綜合操作可以使得整個操作過程具有更強的便捷性、高效性以及專業(yè)性。除此之外，對管線布置的工作進(jìn)行綜合配套，能夠使得網(wǎng)管設(shè)計的成果更具有標(biāo)準(zhǔn)化，最終達(dá)到減少占地面積的作用，同時能夠盡量地對各種管線專業(yè)的設(shè)計要求進(jìn)行滿足。

8建筑信息模型技術(shù)在水工結(jié)構(gòu)設(shè)計階段的應(yīng)用

在水運工程設(shè)計當(dāng)中，水工結(jié)構(gòu)圖紙是非常重要的成果。一個項目當(dāng)中，包含的水工結(jié)構(gòu)圖紙種類非常豐富，而且使用到的員工勞動量也非常大，這使得最終的數(shù)據(jù)、產(chǎn)品存在設(shè)計效率不高的情況。一般情況下，使用傳統(tǒng)的方法對圖紙進(jìn)行設(shè)計，存在設(shè)計參數(shù)與圖紙參數(shù)分離的現(xiàn)象，而且多個圖紙之間的數(shù)據(jù)，也容易出現(xiàn)關(guān)系錯亂情況。人為經(jīng)驗的干預(yù)是傳統(tǒng)設(shè)計方法存在的缺點之一，這在一定程度上加大了計算機自動化處理的難度。三維結(jié)構(gòu)設(shè)計理念是建筑信息模型技術(shù)的基礎(chǔ)，能夠?qū)芏嘀貜?fù)設(shè)計工作進(jìn)行有效的避免，并逐漸實現(xiàn)專業(yè)數(shù)據(jù)成果共享的操作，從而達(dá)到提高設(shè)計人員工作數(shù)量以及減少誤差的目的。

9結(jié)束語

在對水運工程進(jìn)行建設(shè)的過程中，如果能夠?qū)⒔ㄖ畔⒛Ｐ瓦M(jìn)行有效的運用，那么工程的集成化程度將得到有效的提高，而且對建筑信息模型技術(shù)進(jìn)行推廣是全球新一輪科技革命以及產(chǎn)業(yè)革命的必然要求，同時也是我國水運工程行業(yè)轉(zhuǎn)型方面的需要。建筑信息模型技術(shù)的使用，需要將數(shù)據(jù)化技術(shù)以及智能化管理進(jìn)行有效的融合，如果能夠?qū)⒃摷夹g(shù)進(jìn)行普及，那么在信息資源共享以及模式創(chuàng)新等一系列技術(shù)以及管理方面都能取得較大的突破。

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