水利工程設(shè)計(jì)BIM技術(shù)應(yīng)用探究

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[摘要]新時(shí)期，隨著水利工程項(xiàng)目不斷增多，更加需要科學(xué)地進(jìn)行水利工程設(shè)計(jì)。在研究水利工程設(shè)計(jì)方法過程，應(yīng)該提高對(duì)于bim技術(shù)的應(yīng)用能力。本文基于工作實(shí)踐，總結(jié)了BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，分析了具體的應(yīng)用策略，希望進(jìn)一步研究，能夠全面提高BIM技術(shù)在水利工程設(shè)計(jì)過程的應(yīng)用效率。

[關(guān)鍵詞]水利工程；BIM技術(shù)；工程設(shè)計(jì)；應(yīng)用

在水利工程建設(shè)過程，通過應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行有效的工程設(shè)計(jì)研究，利于提高工程設(shè)計(jì)水平，在進(jìn)行實(shí)踐研究過程，要結(jié)合水利工程項(xiàng)目實(shí)際，科學(xué)地進(jìn)行BIM技術(shù)研究，從而才利于不斷提高水利工程建設(shè)質(zhì)量。希望結(jié)合本文有效總結(jié)，能夠不斷提高水利工程設(shè)計(jì)水平。

1BIM技術(shù)在水利工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

使用該技術(shù)能夠更為真實(shí)地實(shí)現(xiàn)對(duì)水利工程的模擬，以此從多角度制定設(shè)計(jì)方案內(nèi)容，并從中選擇更具有適合性的方案種類。此外BIM技術(shù)還能通過技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)對(duì)工程全貌的展示，使整個(gè)工程具有可視性特征，將設(shè)計(jì)理念和具體的規(guī)劃內(nèi)容體現(xiàn)于BIM模型上，便可在一定程度上降低對(duì)工程設(shè)計(jì)的控制難度。BIM技術(shù)還能對(duì)設(shè)計(jì)實(shí)施的效率起到促進(jìn)與提升作用。以傳統(tǒng)方式實(shí)施工程設(shè)計(jì)只能通過二維圖形的方式對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行繪制，此后依據(jù)二維圖形實(shí)施建模，該操作程序更為復(fù)雜，且用時(shí)較多，因此整體的效率偏低。而使用BIM技術(shù)參與設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，便可建立相應(yīng)的BIM模型，不但極大節(jié)省了時(shí)間，還能簡(jiǎn)化操作程序。具體而言，BIM技術(shù)能夠?qū)⒁酝亩S轉(zhuǎn)化為三維形式建立模型，從而明顯提升工程設(shè)計(jì)的實(shí)施效率。此外該技術(shù)還能對(duì)工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量起到一定的促進(jìn)作用，使用BIM技術(shù)時(shí)，技術(shù)人員能夠基于模擬和可視技術(shù)構(gòu)建工程的模型，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的問題，便于設(shè)計(jì)人員在第一時(shí)間進(jìn)行糾錯(cuò)，完善設(shè)計(jì)內(nèi)容，從而實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)質(zhì)量的不斷優(yōu)化和提升。BIM技術(shù)還具有改善設(shè)計(jì)效果的優(yōu)勢(shì)，使設(shè)計(jì)內(nèi)容的呈現(xiàn)更為直觀。技術(shù)人員能夠從可視化的設(shè)計(jì)內(nèi)容中較為直接地發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷，從而方便糾錯(cuò)。此外施工人員也可利用BIM技術(shù)實(shí)施了解工程要求的實(shí)施程序，從而提升施工與設(shè)計(jì)理念的契合度。總之，BIM技術(shù)能夠在提升設(shè)計(jì)效率、減少設(shè)計(jì)誤差、優(yōu)化設(shè)計(jì)質(zhì)量和效果等方面發(fā)揮較為重要的職能，為后續(xù)工程的實(shí)施和維護(hù)提供有力的前提基礎(chǔ)。

2BIM技術(shù)在水利工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用策略

2.1BIM模型的建構(gòu)

當(dāng)前在項(xiàng)目的信息管理方面，BIM技術(shù)也能夠表現(xiàn)出較為明顯的優(yōu)勢(shì)作用，但在實(shí)施模型構(gòu)建時(shí)，需要基于一定的條件實(shí)施。對(duì)此，模型構(gòu)建的實(shí)施應(yīng)獲得足夠的關(guān)注。模型的構(gòu)建主要分為兩項(xiàng)內(nèi)容：地形BIM模型與工程建筑物BIM模型的構(gòu)建。

2.1.1地形BIM模型的建構(gòu)該類模型指的是工程項(xiàng)目的實(shí)施區(qū)域，或者實(shí)施挖掘的地形客體，其能夠在施工布局及環(huán)節(jié)推進(jìn)方面發(fā)揮較為重要的功能。建模本身的復(fù)雜程度較高，涉及的內(nèi)容和信息也較多，其中曲面便是十分重要的環(huán)節(jié)。為了提升曲面的創(chuàng)建效果，需細(xì)致分析工程項(xiàng)目涉及的各類信息數(shù)據(jù)，以此為基礎(chǔ)總結(jié)出數(shù)據(jù)的規(guī)律，此外還需全面審查河道原有的結(jié)構(gòu)特征，如果發(fā)現(xiàn)等高線出現(xiàn)了誤差，便需結(jié)合具體的情況進(jìn)行及時(shí)和恰當(dāng)?shù)耐晟坪脱a(bǔ)充。對(duì)于曲面的創(chuàng)建主要使用三角網(wǎng)，其主要由曲面的三角形部分組成，能夠發(fā)揮較為明顯的作用，對(duì)地形的起伏變化情況表現(xiàn)得較為清晰和準(zhǔn)確。

2.1.2水利工程建筑物BIM模型的構(gòu)建可視化仿真功能是BIM技術(shù)的突出優(yōu)勢(shì)。該功能以全面、精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)數(shù)字信息模型為基礎(chǔ)。由于不同的數(shù)字信息模型的特征不一，因此在具體實(shí)施建模過程中，需從順序及方法等多角度體現(xiàn)出差異性特征。在建筑領(lǐng)域，多個(gè)部門對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用方面制定了較為明確的規(guī)定，但由于BIM技術(shù)在水利項(xiàng)目中的應(yīng)用時(shí)間不長(zhǎng)，因此相關(guān)方面的規(guī)定內(nèi)容還未健全。對(duì)于BIM模型的構(gòu)建需從下述方面著手：從相關(guān)方的需求角度出發(fā)，確定BIM技術(shù)的應(yīng)用方式，準(zhǔn)確界定BIM模型的具體應(yīng)用階段，以此提升建模效果的準(zhǔn)確性特征。盡量豐富CAD圖紙內(nèi)容，從不同的角度和方面對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行更為深入的了解，同時(shí)注意準(zhǔn)確把握相關(guān)的注意事項(xiàng)。按照工程實(shí)施的具體要求和內(nèi)容，完成施工人員的工作分配，并保證將分配后的工作內(nèi)容推進(jìn)落實(shí)。對(duì)工程項(xiàng)目應(yīng)實(shí)施有序管理，尤其在模型的圖形及信息等內(nèi)容的管理方面需進(jìn)一步加強(qiáng)。使用BIM技術(shù)時(shí)，應(yīng)緊密結(jié)合工程各項(xiàng)圖紙的設(shè)計(jì)要求，這樣才能保證工程能夠按照最初的理念準(zhǔn)確落實(shí)，從而提升建模的有效性。如果在建模時(shí)發(fā)生問題，應(yīng)詳細(xì)記載，為后續(xù)的研究分析做好數(shù)據(jù)存留。需結(jié)合行業(yè)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，著重從質(zhì)量等方面控制BIM模型的建設(shè)水平，從而提高其構(gòu)建的總體效果。

2.2BIM交付內(nèi)容的設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)過程中對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用效果，直接決定了該技術(shù)在項(xiàng)目整體的完成效果。對(duì)此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)在實(shí)施設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)其投入必要的重視。BIM技術(shù)在概念及操作等方面具有較為突出的優(yōu)勢(shì)，理論上能夠全面滲透于項(xiàng)目的各個(gè)環(huán)節(jié)。但在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，卻難以實(shí)現(xiàn)全面的滲透使用。在當(dāng)前設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，BIM最為優(yōu)化的交付方式為模型指導(dǎo)施工。普通的模型通常會(huì)包括設(shè)計(jì)產(chǎn)品的尺寸數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)、使用原料及其性質(zhì)等內(nèi)容，此外還包括產(chǎn)品位置信息，及其與相關(guān)產(chǎn)品的異同特征。技術(shù)人員通過分析信息模型，能夠獲得更多的數(shù)據(jù)信息，這些信息內(nèi)容都與設(shè)計(jì)關(guān)系緊密，也可對(duì)設(shè)計(jì)的效果進(jìn)行有效的觀察。在數(shù)字化技術(shù)的支持下，后續(xù)的施工工序能夠更為順利、高效完成。從實(shí)際效果看，目前行業(yè)對(duì)于數(shù)據(jù)模型的表述還未達(dá)到較為成熟的階段，難以將模型信息與后續(xù)的施工進(jìn)行有效結(jié)合。但隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日益發(fā)展，BIM技術(shù)能夠有更為廣闊的應(yīng)用前景，在行業(yè)發(fā)展的背景下，二者的結(jié)合緊密度將會(huì)越來越強(qiáng)，模型與施工的結(jié)合效果也會(huì)更為理想。

2.3模型及信息創(chuàng)建

技術(shù)人員能夠通過BIM模型對(duì)工程的整個(gè)實(shí)體，以及其表現(xiàn)出的功能特征進(jìn)行數(shù)字化的全面展現(xiàn)。從實(shí)際情況看，建模的特征主要體現(xiàn)在效率及精度等方面，其專業(yè)性較強(qiáng)，同時(shí)具有良好的通用性，因此使用BIM技術(shù)實(shí)施建模，通常會(huì)以信息作為載體。設(shè)計(jì)圖紙由二維提升為三維，其技術(shù)應(yīng)用的復(fù)雜程度并未提高。但若想提高建模的效率，則需對(duì)建模方面的知識(shí)和技能方面進(jìn)一步深化研究。在水利項(xiàng)目的建模中使用BIM技術(shù)，能夠明顯提升設(shè)計(jì)的效率。需要特別強(qiáng)調(diào)的是，BIM設(shè)計(jì)的三維效果并非單一的效果圖，而是更為精準(zhǔn)的效果呈現(xiàn)形式。在實(shí)施BIM設(shè)計(jì)時(shí)，需以基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)信息作為支持，包括尺寸、面積及體積等數(shù)據(jù)信息。模型是承載數(shù)據(jù)信息的核心，只有通過實(shí)踐提升BIM的專業(yè)水平，才能有效提升實(shí)踐的應(yīng)用效果，推進(jìn)項(xiàng)目實(shí)踐順利落地。當(dāng)前完成建模的工具類型較多，使用頻率較高的有Autodesk等。但受到技術(shù)等方面的限制，建模平臺(tái)在使用的通用性方面還未達(dá)到較為理想的水平，因此需結(jié)合具體的情況選擇適合的建模平臺(tái)，同時(shí)盡量提高模型數(shù)據(jù)的通用性，以此提升BIM技術(shù)的應(yīng)用效果及質(zhì)量。

3結(jié)語

總之，在水利工程設(shè)計(jì)工作開展過程，有效地應(yīng)用BIM技術(shù)是必要的，隨著新時(shí)期BIM技術(shù)的不斷發(fā)展，其在水利工程設(shè)計(jì)過程的有效應(yīng)用利于全面提高設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性，作為相關(guān)設(shè)計(jì)人員，應(yīng)該不斷學(xué)習(xí)與創(chuàng)新研究，從而才能不斷總結(jié)更加高效的設(shè)計(jì)策略，以不斷提高水利工程建設(shè)質(zhì)量。

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作者：張勇 單位：黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院