BIM技术在水利工程设计中的应用研究

邓竣文　郝鑫

摘  要：近年来，随着社会的发展，我国水利工程事业有了实质性的突破，无论是水利工程的数量还是施工质量都有了显著提升，对于经济社会发展产生了深刻影响。各种科学技术成果不断涌现，对于水利工程设计起到了非常好的推动作用，其中，BIM技术就是一个重要应用内容，依托于BIM技术，可以非常好的提高水利工程设计的质量水平，对于防范后续施工安全事故也具有重要意义。文章主要是从概念切入，对BIM技术进行了分析，进而介绍了其发展概况、模型构建等相关内容，对于深化新形势下水利工程设计意义重大。

关键词：新形势下;BIM技术;水利工程;设计;应用研究

中图分类号：TV222 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）34-0154-02

Abstract： In recent years， with the development of society， there has been a substantial breakthrough in the cause of water conservancy projects in China. Both the quantity and construction quality of water conservancy projects have been significantly improved， which has had a profound impact on economic and social development. All kinds of scientific and technological achievements continue to emerge， which has played a very good role in promoting the design of water conservancy projects. Among them， BIM technology is an important application content. Relying on BIM technology， it can very well improve the quality level of water conservancy engineering design. It is also of great significance to prevent the safety accidents of the follow-up construction. This paper mainly starts from the concept， analyzes the BIM technology， and then introduces its development situation， model construction and other related contents， which is of great significance for deepening the design of water conservancy projects in the new situation.

Keywords： the new situation; BIM technology; water conservancy project; design; application research

引言

進入新世纪以来，科学技术迎来了新的发展高峰，为水利工程设计工作的开展创造了条件，BIM技术在整个设计当中的应用范围进一步拓宽，对于水利工程起到了非常深刻的影响。从整个建筑工程来看，BIM技术有了深入的应用，但是，在水利工程设计当中的应用还处于初期阶段。水利工程具有明显的特殊性，对于BIM技术应用要求提出了新的特点，尤其是在设计选型、CAD设计图纸信息等方面表现尤为突出。研究发现，BIM技术在应用中具有非常明显的优势，实际成本投入比较低、效率高等，但是，在BIM技术应用当中，还是存在不少问题，需要引起足够的重视。

1 BIM技术内涵概述

BIM技术，是一种以计算机辅助设计技术为基础的应用技术，也是建筑信息模型技术，在实际应用中，更是成为了一种多维度建筑模型信息集成管理技术。BIM技术包含着非常高的科技含量，充分体现了全面、协调、绿色、开放与共享的发展理念，在技术应用当中，注重对节能环保的追求，努力提升设计的信息化水平，通过与BIM技术应用的有效结合，当前建筑工程发展的绿色化水平显著提高，产业信息化也快速突破，对于各地智慧城市建设也带来了深刻的影响，通过各个领域的应用可以得出，BIM技术是一门基础性技术，在二维设计建造技术向三位设计建造技术转变发展当中扮演着至关重要的角色。相比较而言，BIM技术在工程造价开支、虚拟化以及可视化等方面优势非常突出，通过应用BIM技术，有助于提高工程决策的科学性，提升规划设计以及施工的整体水平，从而可以缩短施工的工期，可以最大限度地提高建筑工程企业的经济效益。从时间上看，BIM技术应用时间比较短，很多设计人员对于BIM技术理解、应用把握并不是特别深入，但是，随着国家对设计工作重视程度的提高，建筑行业对BIM技术提出了新的更高的要求，BIM最初是在建筑行业当中应用，进而广泛深入到了其他行业当中，这也是在当前水利工程设计当中应用和重视BIM技术的原因之一。

2 BIM模型的建构

在当前建设项目信息管理上，BIM技术发挥着重要作用，但是，BIM模型的建构是基础性条件，为此，对于模型建构必须要给予足够重视。模型建构一般包括两个方面：地形BIM模型的建构与水利工程建筑物BIM模型的建构。

2.1 地形BIM模型的建构

所谓的地形模型，是指建筑工程具体施工活动所在的场所以及地形开挖的受体，在整个施工活动布局与推进当中发挥着重要作用。建模是一个非常复杂的系统工程，包含的内容非常多，曲面是一个关键环节，为了提高曲面创建的成效，需要对建筑施工的各项数据信息进行详细分析，准确把握数据信息的规律及特点，同时，还需要对河道原有的地形结构等进行全面的审查，如果在等高线等当中发现了不准确之处，应当按照实际情况，及时进行修复。不规则三角网主要是用来进行曲面创建，其基本的组成部分是曲面三角部分的三角形，其具有非常明显的优点，可以实现对地形高低起伏变化较为充分的表现。

2.2 水利工程建筑物BIM模型的构建

在BIM技术应用当中，可视化仿真技术是一个重要方面，该技术的应用需要有一个精准、全面、正常的工程设计数字信息模型来支撑。由于工程设计数字信息模型具有不一样的特点，在具体建模上，需要从顺序、方法等方面进行差异性考虑。从建筑领域看，很多部门在BIM技术的应用上，先后出台了多个规定，但是，由于应用到水利工程当中的时间较短，相关的规定内容还暂时不多。BIM模型的构建，必须要从以下几个步骤切入：

2.2.1 重点分析相关方的基本需求，以此来指导BIM技术的应用，精准把握BIM模型的实际应用阶段，这样可以显著提高建模的精准度。

2.2.2 对CAD图纸进行全面的丰富与完善，对水利工程从不同的层面进行深入了解，注重对相关注意事项等的把握。

2.2.3 结合具体需要，对现有的人员进行合理分工，将分配的分解项目落到实处。

2.2.4 切实做好管理工作，重点是对模型的图形以及信息等内容进行管理。

2.2.5 在应用BIM技术上，应当充分考虑水利工程各个方面图纸的基本要求，这样才能提高建模的针对性、成效性，在建模过程中出现的问题，需要进行详细的记录。

2.2.6 按照相关标准要求，从质量等方面对BIM模型进行重点把握，提高BIM模型的质量水平。

3 BIM交付内容的设计

在BIM技术应用当中，设计过程的实现影响深刻，直接决定着BIM技术完全项目的全过程应用，为此，对于设计过程要给予足够重视。BIM技术在概念以及操作理念方面表现的非常美好，在整个建筑项目当中需要做到全部周期的贯穿。但是，在具体实践应用当中，BIM技术难以做到整个周期的全部贯穿。

在当前设计当中，处于设计过程中的BIM最为理想的交付方式是模型指导施工，对于普通的模型而言，通常会包含需要设计产品的尺寸大小、结构特点、产品使用的材料以及材料的性质、产品的实际位置与方位，还包括了不同产品之间的关联关系等，通过对建筑信息模型的分析，可以获取到非常多的数据信息，这些数据信息都是与设计紧密联系在一起的，这样可以对效果进行有效的观察。在信息数字化成果的指导下，后续施工可以更加方便、有序、高效的进行。从实际看，当前对于信息模型内容的表达还处于最初的探索时期，很难将模型信息的直接应用与后续施工指导结合起来，但是，随着计算机技术的广泛应用，都为BIM技术的应用创造了条件，在社会发展的推动下，两者之间的结合将会更加深入，模型与施工结合的成效也会更加明显。

4 模型及信息的创建

借助BIM模型，可以对工程的建筑实体以及整体功能特性等以数字化的形式进行有效表现。结合实际来看，建模的特点鲜明，主要体现在效率非常高，精準度非常高，专业设计水平非常强等，而且还具有非常好的通用性特点，为此，建模在BIM技术应用当中，通常是以信息载体的形式出现。在二维图纸到三维图纸的转变中，实际应用的技术内容并不复杂，但是，在建模的高效性上则需要长时间对建模知识、技术进行研究与学习。水利工程领域适用的建模方法有助于BIM技术在设计上更加方便快捷，在这里需要专门强调的是，BIM设计的三维效果并不是单一效果图的体现，在具体精准度上存在着非常明显的差异。在BIM设计当中，模型需要有基本的数据信息来支撑，包括完整的尺寸大小、面积、体积等。在数据信息的承载上，模型是关键所在，只有在BIM实践方面提升专业化水平，这样才能确保实践应用水平得到提高，对于建筑实践也有一定的推动作用。当前，实际存在的建模工具非常多，占据主流的平台有Autodesk、Bendley等，但是，受到各种因素的影响，这些建模平台在彼此之间的通用上还存在着一定的问题，能够结合实际情况，选择最为合适的建模平台，同时，提高三维模型数据的通用性，直接决定着BIM技术的应用成效，更是影响着建模的质量水平。

5 模型以及信息的表达

模型当中，包含着非常丰富的数据信息，是设计必须要重视的，只有将模型当中包含的丰富信息有效提取出来，这样才能满足实际的需要。从当前来看，将二维表达与模型以及模型信息的展现紧密结合起来是非常有必要的，为此，在应用BIM技术进行设计的过程中，还需要从图纸文字的层面对模型进行有效表达。在《设计企业BIM实施标准指南》当中有非常明确的规定，BIM设计应用成果，主要是体现到BIM交付可供优化的设计方案、精准的设计数据、综合协调成果、丰富的建造分析、可视化的沟通手段以及和模型具有一定关联关系的二维视图等方面，以上这些内容都是信息模型最为常见的表现方法。从具体表达上可以看出，BIM信息模型体现出了丰富化、多样化的特点，对于表达方式的探究是一个长期的过程，并非朝夕之功，这个探究过程是一个不断积累与深化的过程。在BIM设计具体实践当中，借助当前的二维图纸来进行表达是一种较为常见并应用成熟的方式，三维方法的应用还处于探索阶段，不同的行业在BIM技术设计上都可以发挥自身的优势，这样可以提高自身设计的特色水平，有助于对产品的成本支出等进行有效控制。

6 结束语

综上所述，本篇文章主要是从水利工程设计的层面对BIM技术的内涵进行了分析，进而对模型建构、交付内容的设计、模型及信息的创建、模型以及信息的表达等进行了全面介绍，这对于深化BIM技术在工程设计当中的应用具有重要意义，有助于工程设计与施工基本情况更为紧密的结合起来，对于发挥BIM技术的价值具有重要意义。

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