基于BIM的水利水电工程全生命周期管理研究

张仁义

摘要：全生命周期概念是从产品生命周期管理发展而来的，其应用与建筑业的信息化发展趋势密切相关。为了保证水利工程施工和运营的可靠性，采用了全寿命周期管理。通过对项目生命周期管理的价值和关键技术的分析，阐明了应用BIM技术的必要性和体系结构，并结合具体实例进行了具体的分析，为同类项目的设计提供借鉴。

关键词：生命周期;BIM技术;周期管理

1.BIM技术概述

通俗地講，BIM就是一套完整全面的模拟三维模型数据库，从产品的开发到终结，都可以通过BIM技术实现。因此，也成了当代各行业产品开发的炙手可热的工具，其应用范围涵盖建筑、金融、游戏等行业。而在我国引入BIM技术后，主要将该技术应用在建筑建设方面，尤其是在铁路、地铁、高铁、水利水电等基础建设上。因为通过BIM技术的三维建模技术，可以将整个工程的信息收集到立体平面上来，因而可以再对每一处环节进行研究探讨。由此看来，BIM技术在水利工程的协同设计、区域设计等方面拥有重要的信息集成功能，这就有利于水利水电工程项目科学地进行施工建设。

2.全生命周期管理价值与关键技术

2.1全生命周期管理价值

本文从我国水利产业的发展状况出发，提出了以设计、采购、施工和运行为核心的全生命周期管理模式。水利工程投资大，实施过程复杂，资源投入大，存在许多风险和压力，采用全生命周期管理的方法，可以保证工程进度和质量，使投资始终处于可控的状态，从而保证工程的社会效益和经济效益。

2.2全生命周期管理关键技术

在水利项目的全寿命周期管理中，对计算机软件系统的集成和信息化有很大的影响。利用BIM技术，可以充分地反映水利建筑的几何特征，将工程的外观、位置、环境信息等信息，并将各种工程信息综合起来，包括进度、材料、成本等信息。在BIM模型中，各信息均为同一数据来源，各项目信息相互独立，逻辑关联，且具有连续性。

3.基于BIM的水利工程全生命周期管理需求与架构分析

水利建设相对于普通民用建筑工程而言，其复杂性和专业性较强，因此，BIM技术在施工中的应用要求也不尽相同。（1）所有者。在水利项目的施工中，业主的角色扮演了重要的角色。在工程决策过程中，必须明确水利工程建设的意义、施工方式和对周围环境的影响，以及施工成本控制和管理水平的提高。因此，在BIM技术中，需要充分发挥多学科间的信息交流和数据共享的作用。在项目决策过程中，运用BIM技术建立了直观的设计方案和成本预算，为业主的决策提供了基础。在项目实施过程中，业主可以通过BIM模型实时了解项目进度，及时发现问题，提高业主对项目的控制能力。（2）设计者。水利工程的设计方案由设计方提供，由设计单位根据实际情况对其进行指导，并对其进行优化。BIM技术应用于工程质量控制、工程三维建模、碰撞检测和工程仿真分析等方面，大大提高了工程设计方案的优化效率和水平。利用BIM技术可以增强不同领域的沟通，降低设计问题，并能及时发现设计中的缺陷，及时提出改进建议，避免工程建设中重复的错误，避免重复的重复，避免资源的浪费。（3）建设和设备的提供。施工方和设备供应方是水利建设中最主要的职责，施工单位必须严格按照设计要求进行施工，但施工环境比较复杂，施工过程中往往会出现许多不确定因素。应用BIM技术可以方便施工和设备供应商的工作，主要有：①根据BIM模型，施工单位可以及时地发现设计中存在的不合理或施工困难，并与设计单位协商，在施工之前进行设计调整。②BIM技术可以对施工过程进行仿真，使施工顺序得到合理安排，施工隐患排查，优化施工方案。③设备供应商可以通过BIM模型的查询，实时掌握施工进度和材料设备消耗，确保工程的顺利实施。（4）监督人。水利工程项目是一个重要而复杂的项目，监理单位承担着重要的监督责任，应用BIM技术可以有效地促进监理单位和相关部门之间的交流，从而使工程施工的透明度得到全面提升。同时，通过BIM模型的建立，可以为水利工程的设计、施工和材料设备的设计、施工、材料设备是否达到了国家的强制性标准。（5）经营管理层。水利项目建成后，将其移交给运行单位，对其进行维护和使用。在BIM技术的应用下，企业的经营管理可以直接继承BIM模型，把BIM模型和生产经营有机地结合起来，实现全面、科学的管理。另外，在今后的改扩建中，可以利用BIM技术直接向改扩建项目的设计单位提供有关的信息，既方便又全面。在整个项目生命周期管理的基础上，BIM技术体系的制定必须做到分类科学、层次分明、结构合理、可扩充。

4.水利水电工程BIM全生命周期管理应用方案

众所周知，在水利水电工程中，各个环节之间是相互联系的，只有掌握了全部的工程信息，才能进行相应的施工。这表明，在BIM技术的应用中，水利水电工程的逻辑序列是有规律的，而这恰恰是BIM技术的特征。由于BIM技术在数据的展示和处理上表现出了明显的特点。首先，BIM技术可以在电脑上搭建一个可视化的交流平台，它可以让每一个观看BIM技术的人都能看到，既可以利用平面剖面等多种图形，也可以从三维模型中得到更多的细节信息;同时，利用BIM技术，可以把这些可视化的信息转化成直观的图表和图形，从而可以用印刷技术把它们一个个的打印出来，供水利水电工程设计单位讨论，提高工程设计的效率。第二，BIM技术不仅能体现出直观的功能，还能体现多方面的协作。由于水利水电工程不仅包括建设方，还有投资方、施工方、监理方等多个方面，因此在施工中难免会出现不同的意见。

结束语

总之，水利建设是我国水资源安全的重要基础设施。为使工程得到应有的效益，必须注重实施项目的全生命周期管理，大力推广BIM技术，建立健全的管理体系，为项目设计、施工、运营管理等提供有力的支持，确保工程顺利完工、正常运营，发挥相应的发电和水资源的协调作用。

参考文献

[1]程剑峰. 基于 BIM 系统的水利水电工程项目投资管理研究[J]. 工程技术（文摘版）， 2016， 000（004）：00266-00266.