BI M技术在水利工程设计咨询项目中的应用

陈家东

（海南省水利水电勘测设计研究院，海口 570203）

1 引言

建筑信息模型（BIM）作为土木工程领域的新型辅助工具，能够通过设计过程中的各项参数信息构建建筑三维模型，优化设计方案，协助各部门进行信息交流与合作，直观地展现项目由建设到运营的全过程，为保证工程项目的质量奠定基础。近年来，随着我国水利工程的不断发展，BIM技术在水利工程建设过程中的应用也越发深入。水利工程具有综合性、复杂性强的特点，为保障水利工程的质量，促使工程顺利建成，在水利工程设计咨询项目中，应广泛应用BIM技术，提高工作效率，保证设计方案的合理性，满足社会需求。本文对此展开探讨。

2 BI M技术的简单概述

BIM技术是以计算机辅助设计（CAD）为基础进行研发的，是一种多维建筑模型信息集成管理技术。BIM技术作为一项新技术，实现了二维向三维的转变，推动了绿色工程的发展，提高了工程产业的信息化水平，促进了智慧城市的建设，实现了建筑业的转型升级[1]。BIM技术具有虚拟化、可视化的特点，将其应用于建筑行业中，能够在协同管理、进度控制、成本控制中发挥重要作用，且能够极大地提高工程决策、设计、施工、运营等水平，减少不必要的浪费与返工行为，缩短工期，提高工程质量与经济效益。

3 BI M技术在水利工程设计咨询项目中的应用要点

3.1 软件平台的合理选择

信息是BIM的关键，模型是BIM技术应用呈现的结果，协作是BIM技术发挥作用的重点，而计算机软件是BIM技术发挥作用的主要工具。在水利工程设计咨询项目中，为落实BIM技术，首先，应选择适宜的软件平台，常见的软件平台有：欧特克、奔特力、达索。因欧特克是以前水工建筑设计的常用软件，本文主要对其进行探讨。在欧特克平台中，AutoCAD拥有较强的二维绘图能力，被众多工程设计人员熟悉与使用。在三维设计领域中，欧特克也是相同行业中的领跑人，该公司推出的三维套包软件贯穿图纸设计、可视化、图纸文档、仿真模拟、项目建设等众多流程，能够帮助众多专业在不同设计阶段实现兼容，使各项工作流程灵活协同。当前，在建筑领域中，欧特克三维软件应用广泛，实现了三维图纸和二维图纸的灵活转换，且整个软件平台耗费成本低，吸引了众多中小设计院的注意[2]。在水利工程建设中，欧特克为适应设计人员需求，推出了基础设施设计套件，基本满足了信息模型搭建、模型表达等需求，而Revit、Civil 3D作为套件核心建模与模型表达软件，在应用中发挥着重要作用。

3.2 由二维图纸生成三维模型

在水利工程建设中，使用三维设计软件构建模型有助于工作人员快速呈现设计成果，且设计人员只需要掌握欧特克Revit、Civil 3D三维设计软件的各项操作，便能够快速创建工程模型。通过应用这些软件，便利了模型构建，缩短了工程设计时间，提高了图纸的直观性，保证了施工人员与设计人员对图纸理解一致，避免发生实际施工与工程设计出现偏差的情况。

3.3 图纸中轮廓绘制与参数设定

在水利工程设计咨询项目中，供审查的图纸内结构断面形状、图形尺寸等均要准确、完整，因此，只要工程师具有AutoCAD绘图能力，即可根据二维图纸快速绘制建筑物轮廓，且保证所绘制的项目构筑物的轮廓接近工程图纸。

Revit软件能够直接将参数转化为建筑模型，还可通过修改尺寸参数修改整个模型的尺寸，为水利工程图纸绘制、工程建模等提供了便利。例如，在进行水利工程挡土墙设计时，原挡土墙模型不符合实际需求，为快速得到所需模型，可通过修改底板长度与厚度、立板高度与厚度等参数达到目的，增强了方案调整的灵活度。

3.4 生成建筑物模型并准确摆放

在设计咨询项目中，待建筑物轮廓绘制完成并满足工程设计要求后，可通过放样命令依照原轮廓创建实体模型[3]。之后，由专业人员将各个轮廓模型如搭积木般快速搭建完成，形成1个完整的水利工程模型。

4 BI M技术在水利工程设计咨询项目中的应用

4.1 模型全方位检查

水利工程作为利国利民的基础设施，承担着兴水利、缓解洪涝灾害、水资源科学调配等重任，工程项目质量非常关键。在工程项目设计中，往往会存在一些问题，应用BIM技术能够协助工程师进行碰撞试验，以此快速寻找设计方案中管线布置的问题并修改，不断优化施工方案。具体来讲，工程师可采用Revit软件建模，确定无误后，将所构建的三维模型导入软件内，依照工地施工预定的流程进度模拟施工流程，若出现碰撞，软件会给出碰撞报告，设计人员直接对碰撞点出现的原因进行分析，排除合理碰撞，并对影响工程质量的碰撞点进行调整，保障水利工程设计方案科学合理，避免不必要的变更与成本浪费，保证水利工程的整体质量。

4.2 工程量计算

工程量计算是工程预算编制的基础，只有准确掌握工程量情况，方能控制工程造价，保证工程投入与产出相平衡[4]。在工程量计算中，BIM技术的应用提高了计算速度与准确性。具体来讲，在水利工程设计中，利用Revit、Civil 3D软件，不仅能构建工程立体模型，还能通过分析水利工程施工现场岩石、土壤类别，计算地下水位标高，选择排水降水方式，根据基坑和沟槽挖掘的起止标高、土方运输距离、施工方式等准确计算工程量，为项目咨询提供完善的工程量信息，为工程造价估算、预算及结算奠定基础。

4.3 在工程造价计算中的应用

在工程决策阶段，BIM技术的应用能够为在众多工程项目设计方案中选出最科学的方案提供便利，还可以通过BIM技术的财务分析软件调整财务数据，计算各方案收益率，为项目决策提供支持。在工程设计阶段，应抓好造价控制，引进BIM技术，对设计方案进行优化，对方案进行定额设计与限额设计等。还可以通过收集既有水利工程项目中积累的各种数据信息建立数据库，通过对数据库信息进行对比分析，可在设计前限定设计目标指标。并且BIM技术能够保障多专业信息沟通，使各项工作协调进行，避免出现各专业不协调的问题。在工程招投标阶段，传统清单模式严重影响了招投标的公平性，BIM技术的应用，解决了该短板，能够快速计算工程量，提供丰富的建筑设计模型，快速获得工程量，依照造价规范形成造价清单，完成招标清单的编制。

5 结语

水利工程本身复杂性强，随着水利工程不断向着现代化的方向发展，对信息化的要求也逐渐提高，传统的模型表达手段已经无法满足需求。因此，应积极引进BIM技术，通过BIM建模、优化设计、工程模拟等，有效提高设计图纸的可行性，及时规避工程建设中可能存在的问题，全面提升水利工程建设水平。