BIM技术在水利工程中的应用策略

龙 慧

(贵州省水利水电勘测设计研究院，贵州 贵阳 550002)

BIM技术在水利工程中的应用策略

龙 慧

(贵州省水利水电勘测设计研究院，贵州 贵阳 550002)

水利工程具有选型特殊、环境复杂以及设计专业广的特点，这些特点的存在也导致水利工程项目管理工作容易出现图纸信息繁冗以及各项计算工作不精确的现象，而水利工程建模在水利工程项目管理中的运用，能够有效避免这些问题的出现。因此，对BIM技术在水利工程项目中的运用做出探索，对于水利工程项目管理水平的提升具有重要意义。本文在对水利工程中的BIM技术运用要点做出论述的基础上，对BIM技术在水利工程项目不同阶段中的具体运用策略进行了研究与探讨。

水利工程；BIM技术；运用要点

BIM技术是勘测设计行业继“甩图版”、三维设计之后又一次技术变革。这种可视化技术不仅能够为水利工程设计提供良好的写作平台，而且也能够让水利工程设计结果、施工结果得到直观的呈现。也正是因为BIM技术在水利工程项目管理工作中体现出的明显优势，BIM技术在水利工程项目中的运用也得到了较高的关注与重视[1-3]。

1 BIM技术在水利工程项目中的运用要点

1.1 BIM技术的适用性

虽然BIM技术在水利工程管理中展现出了明显的优势，但是BIM技术并非适用于所有的水利工程项目。而哪些水利工程项目能够应用BIM技术以及将BIM技术引用到何种程度，是水利工程管理工作者在工程决策阶段就需要确定的内容。在此过程中，水利工程管理工作者需要对水利工程项目中的各个因素做出判断，比如，水利工程项目中的是否具有复杂的部件和构建，项目是否具有较高的重要性，项目是否需要进行高强度的后期运营维护，项目管理者是否具有具备运用BIM技术的能力，以及BIM技术是否能够在水利工程项目中进行重复利用。在对这些因素做出判断的基础上，水利工程项目可以对三种应用方案做出选择，即将BIM技术全面应用到水利工程项目当中，将BIM技术应用到水利工程项目特定的分部分项工程当中，将BIM技术应用到水利工程施工中。选用第一种方案的水利工程项目需要具备三个特点，即水利工程项目具有较大的规模、包含较多复杂的供需，并且BIM技术能够得到较高的重复利用。如果水利工程项目没有具备这些条件，则需要对其他两种方案做出合理选择。当然，无论是选择何种BIM技术应用方案，都需要以技术可行性和经济可行性作为基本前提。

1.2 BIM技术运用中的软件选择

随着BIM技术在水利工程中的应用逐渐走向成熟，可以应用到水利工程施工与管理中的BIM软件也得到了快速的发展，而如何对十几种甚至上百种BIM软件进行科学的分类与选择，确保BIM软件与水利工程施工及管理工作需求体现出契合性。在这项工作的开展过程中，我国BIM技术领域的专家何关培提出了何氏分类法，这种分析法对全球范围内具有较大市场知名度与占有率的BIM软件及其特点进行归纳，并对BIM软件所具有的相互关系做出了梳理。因此，在水利工程对BIM技术进行利用以及对BIM软件进行选择的过程中，有必要对何氏分类法做出了解和借鉴。从BIM软件的种类来看，BIM软件包括Recit系列、Tekla、Naviswork、Autodesk Ecotect Analysis、Autodesk Civil 3D、CATIA等。如果水利工程施工中的主体部分具有特殊的形态，并且水利工程项目资金投入较为充足，则可以选择CATIA等BIM软件。当然，水利工程项目施工与管理中的BIM软件选择还需要对项目业主的要求做出充分的考虑，确保水利工程项目建设能够与业主需求实现良好的对接。

1.3 水利工程项目中BIM技术平台的搭建

在水利工程项目对BIM技术进行利用的过程中，BIM技术平台的构建需要具备三个最为基本的条件，即数据采集与加工、对团队协作进行充分支持，以及建模与模型展示。如果BIM技术平台的构建过程中欠缺这些必要的条件，则水利工程项目所具有的施工对象以及三维模型难以做出直观的呈现，或者水利工程项目中的设计工作者、施工工作者难以在水利工程设计、施工以及管理中实现有效地写作，又或者BIM平台为水利工程设计、施工以及管理工作所提供的数据与实际的数据需求相脱离。

当水利工程项目中的BIM技术平台具备以上三个基本条件时，水利工程项目中的BIM技术平台也应当体现出三个基本的特征：首先，BIM技术平台需要能够实现快速建模。如在Archi CAD等软件的支持下，水利工程项目设计工作者需要将设计参数引入BIM技术平台，并在平台中对工程模型进行批量的构建。其次，BIM技术平台需要具备大数据处理功能与模型展示功能。对大量工程数据进行有效且快速的收集、整理与分析，是BIM技术的优势，也是BIM技术平台提现自身价值的关键。在BIM技术平台的构建中，可以分离XD数据和工程模型，如水利工程项目设计者、管理者可以利用各类工程数据进行模型的构建，然后在根据操作需求，对XD数据进行加载。最后，加强团队建设，不仅要针对水利工程BIM平台的建设聘请专门的技术人员，同时更要注重即懂得计算机技术又懂得水利工程施工相关知识的复合型人才的开发。此外更需要在团队建设过程中建立有效的人力资源管理制度，以切实对相关人员的能力进行开发对其工作情况进行监督，充分确保团队合作高效化的实现，为水利工程项目BIM技术的平台构建工作提供充足的人力支持。

2 不同阶段中的BIM技术具体运用策略

2.1 BIM技术在项目决策阶段的运用

水利工程项目决策阶段的主要工作内容包括项目初步拟定、项目可行性分析等，在这些工作当中，BIM技术都能够发挥出重要的作用。从水利工程项目的初步拟定来看，业主需要对工程项目的功能定位、投入定位等作出初步确定，并引导项目部门、工程部门、设计部门、财务部门作出充分沟通。在此过程中，任何一个部门中的数据调整，都会影响其他部门工作的开展，因此一个顺畅的沟通平台，是做好项目决策工作的关键。BIM技术在这一阶段中的运用，能够让工程信息处于共享状态，这对于有效解决不同部门之间信息不一致的问题、确保各个部门能够最快掌握项目一手资料做出决策发挥着重要作用。在项目可行性分析工作中，需要对水利工程建设的规模、方案等详细内容予以明确，并对水利工程项目的所能够取得的社会效益做出分析。但是，在此阶段中，并没有精确图纸做出参考，这对预算、核算等工作带来了较大的难度。BIM技术在这样工作中的应用，能够通过渲染方式对项目周边环境、工程用料等做出更好的了解，从而推动成本估算、收益判断实现更好的精准化。

2.2 BIM技术在项目设计阶段的运用

水利工程规划设计是水利工程项目中十分关键的环节，并对水利工程成本投入、工期控制、质量管理等都产生着不容忽视的影响。传统的水利工程设计以CAD为主，在工程设计上，主要的参与者是设计与施工的专业技术人员，工程设计方案的主要形式是二维CAD的工程图。BIM技术在水利工程规划设计阶段的运用，能够对水利工程做出快速建模，从而让业主对水利工程规划设计整体情况做出真实的了解，这对于水利工程规划设计的合理优化以及准确定位具有着重要意义。与此同时，在利用BIM技术构建水利工程项目模型的基础上，水利工程项目中的工程设计可以使用PKPM等软件对项目成本做出相对准确的估算，使得传统计算模式中的人为错误能够最大化的避免，实现规划设计阶段成本控制工作效果的有效提升。另外，在水利工程项目规划设计阶段，设计沟通平台不统一容易导致设计师之间的沟通与交流不足，容易出现“错、漏、碰、缺”的问题，这将为水利工程施工工作带来较多的隐患。而BIM技术在水利工程规划设计阶段的运用，能够通过发挥三维优势对规划结果做出了解，并对规划设计中存在的问题作出及时的发现与纠正，这对于消除规划设计阶段所出现的工程隐患发挥着重要作用。

2.3 BIM技术在项目施工阶段的运用

在水利工程项目施工过程中，需要以施工图纸为依据完成施工目标。因此，水利工程施工单位需要对设计图纸、设计意图等进行充分了解，从而为水利工程项目提供良好的指导。BIM技术的应用要点主要体现在对施工的模拟以及对施工变更问题的应用方面。从施工模拟方面来看，施工模拟有利于对水利工程项目进度做出更好控制，虽然2D图纸技术已经相对成熟，但是，这种技术也存在导致施工进度安排与实际情况不符的风险。而在利用BIM技术的基础上，水利工程施工单位能够对施工中各个施工阶段进行模拟，并可以使用三维模型对施工计划做出直观呈现，这对于施工单位对各类影响施工进度的各类因素进行更好的控制具有重要意义。从施工变更问题的应对来看，施工变更会制约施工进度控制目标、施工成本控制目标的实现，并且施工变更问题是一种很难避免的现象，因此，对这种问题作出合理的应对，是提升施工管理质量的关键。通过对BIM技术的运用，施工单位可以通过三维可视化模型对施工过程中的各类冲突进行清晰的了解，及时发现设计措施、提前对施工图纸进行完善，从而最大程度的避免设计变更现象的出现。

2.4 BIM技术在项目运营维护阶段的运用

当水利工程项目进入运营维护阶段之后，竣工图纸是开展工程维护的重要依据。因此，项目运营维护工作者需要充分了解竣工图纸，而项目运营维护单位则需要尽量避免人员流失等变动而导致出现资金拖欠与索赔等情况。在运用BIM技术的基础上，无论是水利工程项目中的竣工图纸信息还是人员管理信息等，都可以实现实时查询，这就为水利工程项目工程运营管理单位与运营管理工作人员提供了信息支撑，并能够在此基础上对水利工程项目运营维护质量、效率以及管理等做出了解，这不仅有利于推动水利工程项目运营维护工作实现精细化发展，而且也能够在提升水利工程项目运营维护水平的基础上提升工程主体使用寿命。

3 结 论

随着计算机技术在社会各行业中影响力的拓展，对BIM技术的应用与模式构建也已经成为当今水利工程项目施工的重要发展趋势，是水利工程实现时代化创新的必然之举。为此，我们需要在对BIM技术在水利工程施工中运用要点进行充分分析的基础上，来探究其在水利工程中各阶段的应用之道，以借助BIM技术在水利工程施工中的有效运用来促进水利工程施工质量、效率的整体提升。

[1] 王宁,陈嵘,杨新军,等. 基于BIM技术的水利工程三维设计研究与实现[J]. 人民长江,2017(S1):156-159.

[2] 孙少楠, 张慧君. BIM技术在水利工程中的应用研究[J]. 工程管理学报, 2016, 30(2):103-108.

[3] 李敏. 基于BIM技术的可视化水利工程设计仿真[J]. 水利技术监督,2016(3):13-16.

龙 慧(1991-)，女，苗族，贵州贵阳人，助理工程师，主要从事水利水电工程管理研究。E-mail:m15185757527@163.com。

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