BIM 技術在水利水電工程施工中的應用

陳敏柏

（安徽水安建設集團股份有限公司，安徽 合肥 230601）

BIM 技術全稱為水利水電信息化模型，利用網絡信息技術將水利水電工程建設的設計、施工、運營等環節的信息進行整合處理，并使用三維模型將水利水電工程的各環節呈現出來，為水利水電工程的設計、施工等環節提供支持，提高水利水電工程施工質量。同時，BIM 技術的應用還可以充分整合各方資源，實現各參建單位的高效協同，防止在施工過程中各方因溝通不及時而出現影響工程建設進度與質量的問題。BIM 技術因具有諸多的優勢而被廣泛應用在水利水電工程建設中，但在水利水電工程中BIM 技術發展依然不成熟，在水利水電工程中引入BIM 技術能夠提升設計、施工效率，優化設計、施工質量。因此，對BIM 技術在水利水電工程中的應用進行探析具有重要的實踐意義。

一、BIM 技術的優點

BIM 技術不僅具有很高的模擬水平，也擁有良好的協調性，能夠優化項目設計，有效降低工程規劃的時間成本，提高工程施工的可視化程度。現階段，BIM 技術主要應用于工程建設的各個環節。設計階段，人們可以應用BIM 技術來科學分析不同的設計方案，同時可以將設計方案與理念傳遞給各個部門，實現大數據共享；招投標階段，可以使用BIM 技術，利用相關模型來對施工過程進行模擬，分析與預測資金投入，為投標企業提供參考；施工階段，運用BIM 技術對項目進行程序化管理與實施，根據模型預測材料成本，防止后勤工作不到位，加快工程進度。

二、BIM 技術在水利水電工程施工中的應用

（一）BIM 模型應用于土方量計算

在水利水電工程建設中，大量的土方工程增加了工程建設質量以及成本把控的難度，土方工程作為水利水電工程建設中的難點項目，往往會出現因土方量計算不準確而影響水利水電工程建設進度的情況，甚至對水利工程建設項目的質量產生威脅，但受到地質條件、施工難度的影響，對土方量的計算較為復雜，難以進行精確的把控。BIM 技術的應用，則可以很好地解決這個問題。當水利水電工程建設項目三維立體模型構建完成后，可以借助BIM模型對工程土方量進行直接計算，操作人員只需對目標量進行確定，軟件就可以自動計算出土方量的大小，操作便捷性極強。此外，BIM 模型在對工程土方量進行計算時，還可以根據工程的施工進度對土方量進行動態跟蹤，確保工程的最終土方開挖、填筑量可靠。

（二）工程設計

BIM 技術廣泛應用于水利水電工程的設計階段。人們要根據BIM 技術理念和可行性研究方案，設計出符合要求的BIM 模型；合理運用BIM 軟件對初步設計進行概算，對整體工程施工步驟進行綜合評價，以提高水利水電工程項目質量，并以模型為基本依據，優化施工過程；構建數字模型，完善水利水電工程規劃設計，合理規劃材料數量和用度，縮短施工時間，提高施工效率。人們可以借助BIM 技術來選擇方案，使項目承包方在建設初期了解工程大體的建設資金投入。設計師可以運用BIM 技術，分析設計項目是否符合具體要求，展現項目外觀效果。BIM 模型的調整可以有效減少水利水電工程設計量，相對于傳統工程設計，避免了誤差過大與計算過程煩瑣，有效提高了設計效率。同時，BIM 技術的運用可以實現各個部門數據的實時共享，增進彼此的溝通，縮短水利水電工程規劃設計時間。

（三）安全管理

通過BIM 技術可以通過三維模型將水利水電工程的所有信息直觀地反映出來，這樣就可以將施工中的危險源詳細的暴露出來；同時其動態演示施工功能還能模擬施工過程，讓人們意識到危險性較大的分部分項工程可能存在的安全問題，安全管理人員結合這些信息可以提前制定安全管理計劃，做好事前控制，消除危險源，加強危險性較大作業的管理，盡量消除危險因素帶來的安全事故，保證施工安全。同時應用BIM 技術可以實時監控現場施工，保證施工安全。BIM 技術可以模擬現場施工，結合監控技術可以實時對現場的高危作業進行監管，這樣一方面可以規范現場施工人員的施工過程，避免不當操作引發的安全事故；另一方面可以實時的將施工過程展示給安全管理人員，便于其及時掌握施工進展，可以提前布置好下一步的安全管理工作，提高安全管理效率。

（四）細化流程

要想完成水利水電工程的數字信息建模工作，就必須分離工程的各項數據，并根據實際情況對分離得到的各項數據進行加以分析。BIM 技術的應用不僅可以簡化施工環節，提高施工效率，還能細化相應的流程，避免錯誤的出現，只有細化才能做到精確。在當今時代，BIM 技術在細化流程的同時也對相關的技術人員的專業知識提出了新的要求，水利水電工程人員應不斷加強專業訓練，以適應時代的發展，管理人員更需嚴格要求自己，在不斷加強自身綜合素質的同時增強對工程施工的管理力度，以保證施工環節的高效進行。

（五）成本管理

基于BIM 技術的水利水電工程計算機軟件除了能夠建立起水利水電工程的三維模型，還能夠建立起水利水電工程項目的5D 模型。這一模型的建立能夠為水利水電工程的相關管理人員提供是施工中成本管理的所有數據信息，有效的融合了水利水電工程的成本與時間要素，完成對水利水電成本的優化控制。例如，水利水電工程項目的5D 模型能夠為工程管理人員提供不同時間段的工程成本，提升了建筑工程的成本管理水平，讓管理人員能夠更加合理地制定資源的分配計劃。同時，BIM 技術的使用還能實現對于水利水電工程項目成本的動態管理，結合三維模型的建設和分析，可以得出工程每一階段的現金流，可以實現動態的工程成本管理，這可以有效降低項目資金風險。

（六）BIM 在進度管理中的應用

BIM 技術通過Revit 軟件來建立水利水電工程項目對應的模型，首先把全部工程構件根據施工時的實際尺寸、空間信息以及材料的性能參數進行模擬組合，形成基礎的三維模型，然后把具體的工程項目進度和工程量信息導入到這個基礎模型，有效地實現關聯，針對模型里的每一個構件都設置對應的時間參數，創建模型空間劃分以及空間進度的內在聯系，模擬施工過程并對施工進度進行監控、對比和優化，最終形成基于BIM 模型的進度控制體系。

（七）場地資源的優化

1.利用BIM 三維場布模型的直觀性和可模擬性，將傳統的平面場布圖以三維形式表現出來，高仿真的表達施工現場的場地布置情況；2.利用其直觀、易于更改、模擬容錯率高的特點，可以盡可能地優化場地資源配置，合理安排施工場地，減少二次搬運，提高成品保護的效果，減少成品保護的資源投入；3.利用BIM 系列軟件帶有的場景漫游渲染功能，將三維場地布置不僅以圖片的形式輸出，更以視頻的形式保存。通過此方式，不僅可以直觀地展示場地總體的布置情況，還可以將易被遮擋的細節布置直觀地表示出來，相比較傳統的施工平面布置圖有巨大的優勢。

結語：綜上所述，為了進一步促進我國水利水電行業的發展，提升水利水電工程管理效率，在水利水電工程項目開展過程中，要意識到BIM 技術的優勢，合理應用BIM 技術來提升施工管理效率。為了進一步推進BIM 技術在水利水電工程施工中的應用，水利水電施工企業要重視BIM 技術的合理應用，行業也要重視BIM 技術人才的培養，提升BIM 建模質量，優化BIM 技術在建筑項目中的應用。