BIM技術在水利工程設計中的應用研究

鄧竣文　郝鑫

摘? 要：近年來，隨著社會的發展，我國水利工程事業有了實質性的突破，無論是水利工程的數量還是施工質量都有了顯著提升，對于經濟社會發展產生了深刻影響。各種科學技術成果不斷涌現，對于水利工程設計起到了非常好的推動作用，其中，BIM技術就是一個重要應用內容，依托于BIM技術，可以非常好的提高水利工程設計的質量水平，對于防范后續施工安全事故也具有重要意義。文章主要是從概念切入，對BIM技術進行了分析，進而介紹了其發展概況、模型構建等相關內容，對于深化新形勢下水利工程設計意義重大。

關鍵詞：新形勢下;BIM技術;水利工程;設計;應用研究

中圖分類號：TV222 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）34-0154-02

Abstract： In recent years， with the development of society， there has been a substantial breakthrough in the cause of water conservancy projects in China. Both the quantity and construction quality of water conservancy projects have been significantly improved， which has had a profound impact on economic and social development. All kinds of scientific and technological achievements continue to emerge， which has played a very good role in promoting the design of water conservancy projects. Among them， BIM technology is an important application content. Relying on BIM technology， it can very well improve the quality level of water conservancy engineering design. It is also of great significance to prevent the safety accidents of the follow-up construction. This paper mainly starts from the concept， analyzes the BIM technology， and then introduces its development situation， model construction and other related contents， which is of great significance for deepening the design of water conservancy projects in the new situation.

Keywords： the new situation; BIM technology; water conservancy project; design; application research

引言

進入新世紀以來，科學技術迎來了新的發展高峰，為水利工程設計工作的開展創造了條件，BIM技術在整個設計當中的應用范圍進一步拓寬，對于水利工程起到了非常深刻的影響。從整個建筑工程來看，BIM技術有了深入的應用，但是，在水利工程設計當中的應用還處于初期階段。水利工程具有明顯的特殊性，對于BIM技術應用要求提出了新的特點，尤其是在設計選型、CAD設計圖紙信息等方面表現尤為突出。研究發現，BIM技術在應用中具有非常明顯的優勢，實際成本投入比較低、效率高等，但是，在BIM技術應用當中，還是存在不少問題，需要引起足夠的重視。

1 BIM技術內涵概述

BIM技術，是一種以計算機輔助設計技術為基礎的應用技術，也是建筑信息模型技術，在實際應用中，更是成為了一種多維度建筑模型信息集成管理技術。BIM技術包含著非常高的科技含量，充分體現了全面、協調、綠色、開放與共享的發展理念，在技術應用當中，注重對節能環保的追求，努力提升設計的信息化水平，通過與BIM技術應用的有效結合，當前建筑工程發展的綠色化水平顯著提高，產業信息化也快速突破，對于各地智慧城市建設也帶來了深刻的影響，通過各個領域的應用可以得出，BIM技術是一門基礎性技術，在二維設計建造技術向三位設計建造技術轉變發展當中扮演著至關重要的角色。相比較而言，BIM技術在工程造價開支、虛擬化以及可視化等方面優勢非常突出，通過應用BIM技術，有助于提高工程決策的科學性，提升規劃設計以及施工的整體水平，從而可以縮短施工的工期，可以最大限度地提高建筑工程企業的經濟效益。從時間上看，BIM技術應用時間比較短，很多設計人員對于BIM技術理解、應用把握并不是特別深入，但是，隨著國家對設計工作重視程度的提高，建筑行業對BIM技術提出了新的更高的要求，BIM最初是在建筑行業當中應用，進而廣泛深入到了其他行業當中，這也是在當前水利工程設計當中應用和重視BIM技術的原因之一。

2 BIM模型的建構

在當前建設項目信息管理上，BIM技術發揮著重要作用，但是，BIM模型的建構是基礎性條件，為此，對于模型建構必須要給予足夠重視。模型建構一般包括兩個方面：地形BIM模型的建構與水利工程建筑物BIM模型的建構。

2.1 地形BIM模型的建構

所謂的地形模型，是指建筑工程具體施工活動所在的場所以及地形開挖的受體，在整個施工活動布局與推進當中發揮著重要作用。建模是一個非常復雜的系統工程，包含的內容非常多，曲面是一個關鍵環節，為了提高曲面創建的成效，需要對建筑施工的各項數據信息進行詳細分析，準確把握數據信息的規律及特點，同時，還需要對河道原有的地形結構等進行全面的審查，如果在等高線等當中發現了不準確之處，應當按照實際情況，及時進行修復。不規則三角網主要是用來進行曲面創建，其基本的組成部分是曲面三角部分的三角形，其具有非常明顯的優點，可以實現對地形高低起伏變化較為充分的表現。

2.2 水利工程建筑物BIM模型的構建

在BIM技術應用當中，可視化仿真技術是一個重要方面，該技術的應用需要有一個精準、全面、正常的工程設計數字信息模型來支撐。由于工程設計數字信息模型具有不一樣的特點，在具體建模上，需要從順序、方法等方面進行差異性考慮。從建筑領域看，很多部門在BIM技術的應用上，先后出臺了多個規定，但是，由于應用到水利工程當中的時間較短，相關的規定內容還暫時不多。BIM模型的構建，必須要從以下幾個步驟切入：

2.2.1 重點分析相關方的基本需求，以此來指導BIM技術的應用，精準把握BIM模型的實際應用階段，這樣可以顯著提高建模的精準度。

2.2.2 對CAD圖紙進行全面的豐富與完善，對水利工程從不同的層面進行深入了解，注重對相關注意事項等的把握。

2.2.3 結合具體需要，對現有的人員進行合理分工，將分配的分解項目落到實處。

2.2.4 切實做好管理工作，重點是對模型的圖形以及信息等內容進行管理。

2.2.5 在應用BIM技術上，應當充分考慮水利工程各個方面圖紙的基本要求，這樣才能提高建模的針對性、成效性，在建模過程中出現的問題，需要進行詳細的記錄。

2.2.6 按照相關標準要求，從質量等方面對BIM模型進行重點把握，提高BIM模型的質量水平。

3 BIM交付內容的設計

在BIM技術應用當中，設計過程的實現影響深刻，直接決定著BIM技術完全項目的全過程應用，為此，對于設計過程要給予足夠重視。BIM技術在概念以及操作理念方面表現的非常美好，在整個建筑項目當中需要做到全部周期的貫穿。但是，在具體實踐應用當中，BIM技術難以做到整個周期的全部貫穿。

在當前設計當中，處于設計過程中的BIM最為理想的交付方式是模型指導施工，對于普通的模型而言，通常會包含需要設計產品的尺寸大小、結構特點、產品使用的材料以及材料的性質、產品的實際位置與方位，還包括了不同產品之間的關聯關系等，通過對建筑信息模型的分析，可以獲取到非常多的數據信息，這些數據信息都是與設計緊密聯系在一起的，這樣可以對效果進行有效的觀察。在信息數字化成果的指導下，后續施工可以更加方便、有序、高效的進行。從實際看，當前對于信息模型內容的表達還處于最初的探索時期，很難將模型信息的直接應用與后續施工指導結合起來，但是，隨著計算機技術的廣泛應用，都為BIM技術的應用創造了條件，在社會發展的推動下，兩者之間的結合將會更加深入，模型與施工結合的成效也會更加明顯。

4 模型及信息的創建

借助BIM模型，可以對工程的建筑實體以及整體功能特性等以數字化的形式進行有效表現。結合實際來看，建模的特點鮮明，主要體現在效率非常高，精準度非常高，專業設計水平非常強等，而且還具有非常好的通用性特點，為此，建模在BIM技術應用當中，通常是以信息載體的形式出現。在二維圖紙到三維圖紙的轉變中，實際應用的技術內容并不復雜，但是，在建模的高效性上則需要長時間對建模知識、技術進行研究與學習。水利工程領域適用的建模方法有助于BIM技術在設計上更加方便快捷，在這里需要專門強調的是，BIM設計的三維效果并不是單一效果圖的體現，在具體精準度上存在著非常明顯的差異。在BIM設計當中，模型需要有基本的數據信息來支撐，包括完整的尺寸大小、面積、體積等。在數據信息的承載上，模型是關鍵所在，只有在BIM實踐方面提升專業化水平，這樣才能確保實踐應用水平得到提高，對于建筑實踐也有一定的推動作用。當前，實際存在的建模工具非常多，占據主流的平臺有Autodesk、Bendley等，但是，受到各種因素的影響，這些建模平臺在彼此之間的通用上還存在著一定的問題，能夠結合實際情況，選擇最為合適的建模平臺，同時，提高三維模型數據的通用性，直接決定著BIM技術的應用成效，更是影響著建模的質量水平。

5 模型以及信息的表達

模型當中，包含著非常豐富的數據信息，是設計必須要重視的，只有將模型當中包含的豐富信息有效提取出來，這樣才能滿足實際的需要。從當前來看，將二維表達與模型以及模型信息的展現緊密結合起來是非常有必要的，為此，在應用BIM技術進行設計的過程中，還需要從圖紙文字的層面對模型進行有效表達。在《設計企業BIM實施標準指南》當中有非常明確的規定，BIM設計應用成果，主要是體現到BIM交付可供優化的設計方案、精準的設計數據、綜合協調成果、豐富的建造分析、可視化的溝通手段以及和模型具有一定關聯關系的二維視圖等方面，以上這些內容都是信息模型最為常見的表現方法。從具體表達上可以看出，BIM信息模型體現出了豐富化、多樣化的特點，對于表達方式的探究是一個長期的過程，并非朝夕之功，這個探究過程是一個不斷積累與深化的過程。在BIM設計具體實踐當中，借助當前的二維圖紙來進行表達是一種較為常見并應用成熟的方式，三維方法的應用還處于探索階段，不同的行業在BIM技術設計上都可以發揮自身的優勢，這樣可以提高自身設計的特色水平，有助于對產品的成本支出等進行有效控制。

6 結束語

綜上所述，本篇文章主要是從水利工程設計的層面對BIM技術的內涵進行了分析，進而對模型建構、交付內容的設計、模型及信息的創建、模型以及信息的表達等進行了全面介紹，這對于深化BIM技術在工程設計當中的應用具有重要意義，有助于工程設計與施工基本情況更為緊密的結合起來，對于發揮BIM技術的價值具有重要意義。

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