BIM技術在水利工程中的應用策略

龍 慧

(貴州省水利水電勘測設計研究院，貴州 貴陽 550002)

BIM技術在水利工程中的應用策略

龍 慧

(貴州省水利水電勘測設計研究院，貴州 貴陽 550002)

水利工程具有選型特殊、環境復雜以及設計專業廣的特點，這些特點的存在也導致水利工程項目管理工作容易出現圖紙信息繁冗以及各項計算工作不精確的現象，而水利工程建模在水利工程項目管理中的運用，能夠有效避免這些問題的出現。因此，對BIM技術在水利工程項目中的運用做出探索，對于水利工程項目管理水平的提升具有重要意義。本文在對水利工程中的BIM技術運用要點做出論述的基礎上，對BIM技術在水利工程項目不同階段中的具體運用策略進行了研究與探討。

水利工程；BIM技術；運用要點

BIM技術是勘測設計行業繼“甩圖版”、三維設計之后又一次技術變革。這種可視化技術不僅能夠為水利工程設計提供良好的寫作平臺，而且也能夠讓水利工程設計結果、施工結果得到直觀的呈現。也正是因為BIM技術在水利工程項目管理工作中體現出的明顯優勢，BIM技術在水利工程項目中的運用也得到了較高的關注與重視[1-3]。

1 BIM技術在水利工程項目中的運用要點

1.1 BIM技術的適用性

雖然BIM技術在水利工程管理中展現出了明顯的優勢，但是BIM技術并非適用于所有的水利工程項目。而哪些水利工程項目能夠應用BIM技術以及將BIM技術引用到何種程度，是水利工程管理工作者在工程決策階段就需要確定的內容。在此過程中，水利工程管理工作者需要對水利工程項目中的各個因素做出判斷，比如，水利工程項目中的是否具有復雜的部件和構建，項目是否具有較高的重要性，項目是否需要進行高強度的后期運營維護，項目管理者是否具有具備運用BIM技術的能力，以及BIM技術是否能夠在水利工程項目中進行重復利用。在對這些因素做出判斷的基礎上，水利工程項目可以對三種應用方案做出選擇，即將BIM技術全面應用到水利工程項目當中，將BIM技術應用到水利工程項目特定的分部分項工程當中，將BIM技術應用到水利工程施工中。選用第一種方案的水利工程項目需要具備三個特點，即水利工程項目具有較大的規模、包含較多復雜的供需，并且BIM技術能夠得到較高的重復利用。如果水利工程項目沒有具備這些條件，則需要對其他兩種方案做出合理選擇。當然，無論是選擇何種BIM技術應用方案，都需要以技術可行性和經濟可行性作為基本前提。

1.2 BIM技術運用中的軟件選擇

隨著BIM技術在水利工程中的應用逐漸走向成熟，可以應用到水利工程施工與管理中的BIM軟件也得到了快速的發展，而如何對十幾種甚至上百種BIM軟件進行科學的分類與選擇，確保BIM軟件與水利工程施工及管理工作需求體現出契合性。在這項工作的開展過程中，我國BIM技術領域的專家何關培提出了何氏分類法，這種分析法對全球范圍內具有較大市場知名度與占有率的BIM軟件及其特點進行歸納，并對BIM軟件所具有的相互關系做出了梳理。因此，在水利工程對BIM技術進行利用以及對BIM軟件進行選擇的過程中，有必要對何氏分類法做出了解和借鑒。從BIM軟件的種類來看，BIM軟件包括Recit系列、Tekla、Naviswork、Autodesk Ecotect Analysis、Autodesk Civil 3D、CATIA等。如果水利工程施工中的主體部分具有特殊的形態，并且水利工程項目資金投入較為充足，則可以選擇CATIA等BIM軟件。當然，水利工程項目施工與管理中的BIM軟件選擇還需要對項目業主的要求做出充分的考慮，確保水利工程項目建設能夠與業主需求實現良好的對接。

1.3 水利工程項目中BIM技術平臺的搭建

在水利工程項目對BIM技術進行利用的過程中，BIM技術平臺的構建需要具備三個最為基本的條件，即數據采集與加工、對團隊協作進行充分支持，以及建模與模型展示。如果BIM技術平臺的構建過程中欠缺這些必要的條件，則水利工程項目所具有的施工對象以及三維模型難以做出直觀的呈現，或者水利工程項目中的設計工作者、施工工作者難以在水利工程設計、施工以及管理中實現有效地寫作，又或者BIM平臺為水利工程設計、施工以及管理工作所提供的數據與實際的數據需求相脫離。

當水利工程項目中的BIM技術平臺具備以上三個基本條件時，水利工程項目中的BIM技術平臺也應當體現出三個基本的特征：首先，BIM技術平臺需要能夠實現快速建模。如在Archi CAD等軟件的支持下，水利工程項目設計工作者需要將設計參數引入BIM技術平臺，并在平臺中對工程模型進行批量的構建。其次，BIM技術平臺需要具備大數據處理功能與模型展示功能。對大量工程數據進行有效且快速的收集、整理與分析，是BIM技術的優勢，也是BIM技術平臺提現自身價值的關鍵。在BIM技術平臺的構建中，可以分離XD數據和工程模型，如水利工程項目設計者、管理者可以利用各類工程數據進行模型的構建，然后在根據操作需求，對XD數據進行加載。最后，加強團隊建設，不僅要針對水利工程BIM平臺的建設聘請專門的技術人員，同時更要注重即懂得計算機技術又懂得水利工程施工相關知識的復合型人才的開發。此外更需要在團隊建設過程中建立有效的人力資源管理制度，以切實對相關人員的能力進行開發對其工作情況進行監督，充分確保團隊合作高效化的實現，為水利工程項目BIM技術的平臺構建工作提供充足的人力支持。

2 不同階段中的BIM技術具體運用策略

2.1 BIM技術在項目決策階段的運用

水利工程項目決策階段的主要工作內容包括項目初步擬定、項目可行性分析等，在這些工作當中，BIM技術都能夠發揮出重要的作用。從水利工程項目的初步擬定來看，業主需要對工程項目的功能定位、投入定位等作出初步確定，并引導項目部門、工程部門、設計部門、財務部門作出充分溝通。在此過程中，任何一個部門中的數據調整，都會影響其他部門工作的開展，因此一個順暢的溝通平臺，是做好項目決策工作的關鍵。BIM技術在這一階段中的運用，能夠讓工程信息處于共享狀態，這對于有效解決不同部門之間信息不一致的問題、確保各個部門能夠最快掌握項目一手資料做出決策發揮著重要作用。在項目可行性分析工作中，需要對水利工程建設的規模、方案等詳細內容予以明確，并對水利工程項目的所能夠取得的社會效益做出分析。但是，在此階段中，并沒有精確圖紙做出參考，這對預算、核算等工作帶來了較大的難度。BIM技術在這樣工作中的應用，能夠通過渲染方式對項目周邊環境、工程用料等做出更好的了解，從而推動成本估算、收益判斷實現更好的精準化。

2.2 BIM技術在項目設計階段的運用

水利工程規劃設計是水利工程項目中十分關鍵的環節，并對水利工程成本投入、工期控制、質量管理等都產生著不容忽視的影響。傳統的水利工程設計以CAD為主，在工程設計上，主要的參與者是設計與施工的專業技術人員，工程設計方案的主要形式是二維CAD的工程圖。BIM技術在水利工程規劃設計階段的運用，能夠對水利工程做出快速建模，從而讓業主對水利工程規劃設計整體情況做出真實的了解，這對于水利工程規劃設計的合理優化以及準確定位具有著重要意義。與此同時，在利用BIM技術構建水利工程項目模型的基礎上，水利工程項目中的工程設計可以使用PKPM等軟件對項目成本做出相對準確的估算，使得傳統計算模式中的人為錯誤能夠最大化的避免，實現規劃設計階段成本控制工作效果的有效提升。另外，在水利工程項目規劃設計階段，設計溝通平臺不統一容易導致設計師之間的溝通與交流不足，容易出現“錯、漏、碰、缺”的問題，這將為水利工程施工工作帶來較多的隱患。而BIM技術在水利工程規劃設計階段的運用，能夠通過發揮三維優勢對規劃結果做出了解，并對規劃設計中存在的問題作出及時的發現與糾正，這對于消除規劃設計階段所出現的工程隱患發揮著重要作用。

2.3 BIM技術在項目施工階段的運用

在水利工程項目施工過程中，需要以施工圖紙為依據完成施工目標。因此，水利工程施工單位需要對設計圖紙、設計意圖等進行充分了解，從而為水利工程項目提供良好的指導。BIM技術的應用要點主要體現在對施工的模擬以及對施工變更問題的應用方面。從施工模擬方面來看，施工模擬有利于對水利工程項目進度做出更好控制，雖然2D圖紙技術已經相對成熟，但是，這種技術也存在導致施工進度安排與實際情況不符的風險。而在利用BIM技術的基礎上，水利工程施工單位能夠對施工中各個施工階段進行模擬，并可以使用三維模型對施工計劃做出直觀呈現，這對于施工單位對各類影響施工進度的各類因素進行更好的控制具有重要意義。從施工變更問題的應對來看，施工變更會制約施工進度控制目標、施工成本控制目標的實現，并且施工變更問題是一種很難避免的現象，因此，對這種問題作出合理的應對，是提升施工管理質量的關鍵。通過對BIM技術的運用，施工單位可以通過三維可視化模型對施工過程中的各類沖突進行清晰的了解，及時發現設計措施、提前對施工圖紙進行完善，從而最大程度的避免設計變更現象的出現。

2.4 BIM技術在項目運營維護階段的運用

當水利工程項目進入運營維護階段之后，竣工圖紙是開展工程維護的重要依據。因此，項目運營維護工作者需要充分了解竣工圖紙，而項目運營維護單位則需要盡量避免人員流失等變動而導致出現資金拖欠與索賠等情況。在運用BIM技術的基礎上，無論是水利工程項目中的竣工圖紙信息還是人員管理信息等，都可以實現實時查詢，這就為水利工程項目工程運營管理單位與運營管理工作人員提供了信息支撐，并能夠在此基礎上對水利工程項目運營維護質量、效率以及管理等做出了解，這不僅有利于推動水利工程項目運營維護工作實現精細化發展，而且也能夠在提升水利工程項目運營維護水平的基礎上提升工程主體使用壽命。

3 結 論

隨著計算機技術在社會各行業中影響力的拓展，對BIM技術的應用與模式構建也已經成為當今水利工程項目施工的重要發展趨勢，是水利工程實現時代化創新的必然之舉。為此，我們需要在對BIM技術在水利工程施工中運用要點進行充分分析的基礎上，來探究其在水利工程中各階段的應用之道，以借助BIM技術在水利工程施工中的有效運用來促進水利工程施工質量、效率的整體提升。

[1] 王寧,陳嶸,楊新軍,等. 基于BIM技術的水利工程三維設計研究與實現[J]. 人民長江,2017(S1):156-159.

[2] 孫少楠, 張慧君. BIM技術在水利工程中的應用研究[J]. 工程管理學報, 2016, 30(2):103-108.

[3] 李敏. 基于BIM技術的可視化水利工程設計仿真[J]. 水利技術監督,2016(3):13-16.

龍 慧(1991-)，女，苗族，貴州貴陽人，助理工程師，主要從事水利水電工程管理研究。E-mail:m15185757527@163.com。

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