BI M技術在水利工程設計咨詢項目中的應用

陳家東

（海南省水利水電勘測設計研究院，海口 570203）

1 引言

建筑信息模型（BIM）作為土木工程領域的新型輔助工具，能夠通過設計過程中的各項參數信息構建建筑三維模型，優化設計方案，協助各部門進行信息交流與合作，直觀地展現項目由建設到運營的全過程，為保證工程項目的質量奠定基礎。近年來，隨著我國水利工程的不斷發展，BIM技術在水利工程建設過程中的應用也越發深入。水利工程具有綜合性、復雜性強的特點，為保障水利工程的質量，促使工程順利建成，在水利工程設計咨詢項目中，應廣泛應用BIM技術，提高工作效率，保證設計方案的合理性，滿足社會需求。本文對此展開探討。

2 BI M技術的簡單概述

BIM技術是以計算機輔助設計（CAD）為基礎進行研發的，是一種多維建筑模型信息集成管理技術。BIM技術作為一項新技術，實現了二維向三維的轉變，推動了綠色工程的發展，提高了工程產業的信息化水平，促進了智慧城市的建設，實現了建筑業的轉型升級[1]。BIM技術具有虛擬化、可視化的特點，將其應用于建筑行業中，能夠在協同管理、進度控制、成本控制中發揮重要作用，且能夠極大地提高工程決策、設計、施工、運營等水平，減少不必要的浪費與返工行為，縮短工期，提高工程質量與經濟效益。

3 BI M技術在水利工程設計咨詢項目中的應用要點

3.1 軟件平臺的合理選擇

信息是BIM的關鍵，模型是BIM技術應用呈現的結果，協作是BIM技術發揮作用的重點，而計算機軟件是BIM技術發揮作用的主要工具。在水利工程設計咨詢項目中，為落實BIM技術，首先，應選擇適宜的軟件平臺，常見的軟件平臺有：歐特克、奔特力、達索。因歐特克是以前水工建筑設計的常用軟件，本文主要對其進行探討。在歐特克平臺中，AutoCAD擁有較強的二維繪圖能力，被眾多工程設計人員熟悉與使用。在三維設計領域中，歐特克也是相同行業中的領跑人，該公司推出的三維套包軟件貫穿圖紙設計、可視化、圖紙文檔、仿真模擬、項目建設等眾多流程，能夠幫助眾多專業在不同設計階段實現兼容，使各項工作流程靈活協同。當前，在建筑領域中，歐特克三維軟件應用廣泛，實現了三維圖紙和二維圖紙的靈活轉換，且整個軟件平臺耗費成本低，吸引了眾多中小設計院的注意[2]。在水利工程建設中，歐特克為適應設計人員需求，推出了基礎設施設計套件，基本滿足了信息模型搭建、模型表達等需求，而Revit、Civil 3D作為套件核心建模與模型表達軟件，在應用中發揮著重要作用。

3.2 由二維圖紙生成三維模型

在水利工程建設中，使用三維設計軟件構建模型有助于工作人員快速呈現設計成果，且設計人員只需要掌握歐特克Revit、Civil 3D三維設計軟件的各項操作，便能夠快速創建工程模型。通過應用這些軟件，便利了模型構建，縮短了工程設計時間，提高了圖紙的直觀性，保證了施工人員與設計人員對圖紙理解一致，避免發生實際施工與工程設計出現偏差的情況。

3.3 圖紙中輪廓繪制與參數設定

在水利工程設計咨詢項目中，供審查的圖紙內結構斷面形狀、圖形尺寸等均要準確、完整，因此，只要工程師具有AutoCAD繪圖能力，即可根據二維圖紙快速繪制建筑物輪廓，且保證所繪制的項目構筑物的輪廓接近工程圖紙。

Revit軟件能夠直接將參數轉化為建筑模型，還可通過修改尺寸參數修改整個模型的尺寸，為水利工程圖紙繪制、工程建模等提供了便利。例如，在進行水利工程擋土墻設計時，原擋土墻模型不符合實際需求，為快速得到所需模型，可通過修改底板長度與厚度、立板高度與厚度等參數達到目的，增強了方案調整的靈活度。

3.4 生成建筑物模型并準確擺放

在設計咨詢項目中，待建筑物輪廓繪制完成并滿足工程設計要求后，可通過放樣命令依照原輪廓創建實體模型[3]。之后，由專業人員將各個輪廓模型如搭積木般快速搭建完成，形成1個完整的水利工程模型。

4 BI M技術在水利工程設計咨詢項目中的應用

4.1 模型全方位檢查

水利工程作為利國利民的基礎設施，承擔著興水利、緩解洪澇災害、水資源科學調配等重任，工程項目質量非常關鍵。在工程項目設計中，往往會存在一些問題，應用BIM技術能夠協助工程師進行碰撞試驗，以此快速尋找設計方案中管線布置的問題并修改，不斷優化施工方案。具體來講，工程師可采用Revit軟件建模，確定無誤后，將所構建的三維模型導入軟件內，依照工地施工預定的流程進度模擬施工流程，若出現碰撞，軟件會給出碰撞報告，設計人員直接對碰撞點出現的原因進行分析，排除合理碰撞，并對影響工程質量的碰撞點進行調整，保障水利工程設計方案科學合理，避免不必要的變更與成本浪費，保證水利工程的整體質量。

4.2 工程量計算

工程量計算是工程預算編制的基礎，只有準確掌握工程量情況，方能控制工程造價，保證工程投入與產出相平衡[4]。在工程量計算中，BIM技術的應用提高了計算速度與準確性。具體來講，在水利工程設計中，利用Revit、Civil 3D軟件，不僅能構建工程立體模型，還能通過分析水利工程施工現場巖石、土壤類別，計算地下水位標高，選擇排水降水方式，根據基坑和溝槽挖掘的起止標高、土方運輸距離、施工方式等準確計算工程量，為項目咨詢提供完善的工程量信息，為工程造價估算、預算及結算奠定基礎。

4.3 在工程造價計算中的應用

在工程決策階段，BIM技術的應用能夠為在眾多工程項目設計方案中選出最科學的方案提供便利，還可以通過BIM技術的財務分析軟件調整財務數據，計算各方案收益率，為項目決策提供支持。在工程設計階段，應抓好造價控制，引進BIM技術，對設計方案進行優化，對方案進行定額設計與限額設計等。還可以通過收集既有水利工程項目中積累的各種數據信息建立數據庫，通過對數據庫信息進行對比分析，可在設計前限定設計目標指標。并且BIM技術能夠保障多專業信息溝通，使各項工作協調進行，避免出現各專業不協調的問題。在工程招投標階段，傳統清單模式嚴重影響了招投標的公平性，BIM技術的應用，解決了該短板，能夠快速計算工程量，提供豐富的建筑設計模型，快速獲得工程量，依照造價規范形成造價清單，完成招標清單的編制。

5 結語

水利工程本身復雜性強，隨著水利工程不斷向著現代化的方向發展，對信息化的要求也逐漸提高，傳統的模型表達手段已經無法滿足需求。因此，應積極引進BIM技術，通過BIM建模、優化設計、工程模擬等，有效提高設計圖紙的可行性，及時規避工程建設中可能存在的問題，全面提升水利工程建設水平。