水利设计HydroBIM初始生产力创建探索

2016-03-13董巍立郭光智河南省豫北水利勘测设计院

河南水利与南水北调 2016年6期

□董巍立　□郭光智（河南省豫北水利勘测设计院）

□董巍立□郭光智（河南省豫北水利勘测设计院）

H ydroBIM技术是继上次甩图板之后又一次大的技术革命。基于H ydroBIM的设计以数字技术为基础，以信息模型为载体，不同专业的人员组成共同设计团队，共享数据、信息和知识。目前，H ydroBIM技术刚刚起步，成熟经验较少。文章对水利设计H ydroBIM初始生产力创建进行了分析探索。

水利设计；H ydroBIM；软硬件配置；培训；初始生产力

0　前言

“十二五”期间，河南省水利工程建设取得了显著成绩，完成了中小河流治理、水库除险加固、农村安全饮水、灌区技改等一大批民生水利工程项目。按照习近平总书记提出的“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水思路，国家将加快推进172项重大节水供水水利工程建设，“十三五”水利工程建设的高峰期仍将延续。目前，水利工程勘测设计行业面临着周期缩短、同期启动项目多、技术难度加大等难题，传统的设计手段已经制约了水利工程建设的快速发展。将HydroBIM技术手段应用于水利工程勘察、设计、建造和管理中，已成为当前和今后发展的大趋势。

1　关注行业发展，确定H ydroBIM创建目标

1.1HydroBIM概念

HydroBIM是Hydro Building Information Modeling的简称，中文译名水利建筑信息模型。基于HydroBIM的设计是以数字技术为基础，以信息模型为载体，不同专业的人员组成共同设计团队，共享数据、信息和知识。

HydroBIM能够应用于水利工程项目规划、勘察、设计、施工、运营维护等各阶段，实现水利建设全生命期各参与方在同一多维水利建设信息模型基础上的数据共享，为产业链贯通、工业化建造和提高水利设计效率提供技术保障；支持对工程环境、能耗、经济、质量、安全等方面的分析、检查和模拟，为项目全过程的方案优化和科学决策提供依据；支持各专业协同工作、项目的虚拟建造和精细化管理，为水利工程建设的提质增效、节能环保创造条件。HydroBIM技术是继上次甩图板之后又一次大的技术革命。

1.2BIM在国内外应用情况

自2002年BIM被提出以来，BIM已席卷欧美的工程建设行业，引发了史无前例的彻底变革。今天，美国大多建筑项目都已应用BIM，在政府的引导推动下，还形成了各种BIM协会、BIM标准，纽约曼哈顿自由塔就是美国运用这一技术的代表之作。与此同时，英国、日本、韩国、新加坡以及香港等地，也对BIM的应用提出了不同的发展规划。

英国政府明确要求2016年前企业实现3D-BIM的全面协同；韩国政府计划于2016年前实现全部公共工程的BIM应用；香港政府计划将BIM应用作为所有房屋项目的设计标准；新加坡政府成立BIM基金，计划于2015年前超八成建筑业企业广泛应用BIM；日本建筑信息技术软件产业成立了国家级国产解决方案软件联盟。

2014年10月，上海市出台《关于在本市推进BIM技术应用指导意见》，提出到2017年本市规模以上政府投资工程全部应用BIM技术。2015年6月，住建部颁发了《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》，提出到2020年末，甲级勘察、设计单位应掌握并实现BIM与企业管理系统和其他信息技术的一体化集成应用。

1.3HydroBIM在国内应用情况

国内水利专业设计院如中水华东勘测设计研究院、中水昆明勘测设计研究院、北京勘测设计研究院有限公司、中水东北勘测设计有限责任公司在HydroBIM方面有了较大的收获，河南省水利勘测设计研究有限公司和黄河勘测规划设计有限公司早在几年前就投入人力、物力进行研发应用，地市级邯郸市水利水电勘测设计研究院、宁波市水利水电规划设计研究院也在HydroBIM方面先行一步。

1.4确定企业目标

可以按照“先试点，后储备，再推广”的原则进行确定目标。

尝试阶段：第一年内组建专职团队，团队人员初步掌握HydroBIM技术，并对后期目标进行调整，至首年底，选择1～2个项目完成翻模设计，展示HydroBIM的效果及产生的效益。

应用阶段：三年内企业各生产项目部初步掌握BIM技术，使用HydroBIM完成部分项目。

推广阶段：五年内企业大中型项目及客户定制项目使用HydroBIM技术完成。

2　分析企业特点，组建专业团队

2.1摸清家底

各专业各类别各领域的企业，由于业务范围不同、客户群体不同、掌握的资源不同，盲目照搬照抄别人的经验是行不通的，需分门别类总结自己的业务范围和专业分组。比如：水库枢纽工程可以按厂房布置、枢纽布置、施工、地质分组；河道灌区可以按渠道、建筑物（桥/涵/渡槽）、闸/泵站分组。

2.2组建专业团队

组建专业团队的方式也有多种，比如有单位建立督导组，单位全员转BIM设计，完全甩掉二维设计方式；有单位建立HydroBIM生产科室，三维和二维并行的设计方式。采取哪种方式，取决于企业的自身情况。

主要专业组包括地质地形组、大水工组、景观汇报组、厂房建筑、机电金结组等。其它辅助专业组可根据需要增减，如造价、水文水保、二次开发等。

团队成员包括HydroBIM总监、HydroBIM项目负责人和HydroBIM工程师。

HydroBIM总监全面负责公司级别的BIM技术的总体发展战略（包括组建团队、人员培训、确定技术路线等），研究BIM对企业的质量效益和经济效益的作用、制定企业BIM实施计划及操作流程等；监督、检查各项目模型质量、模型维护和应用情况，协助解决项目应用中的问题。

HydroBIM项目负责人全面负责单个项目HydroBIM应用过程中的技术和人员管理、BIM实施计划的编制和执行；负责按时、保质、保量交付模型，满足投标或施工需求；负责模型技术交底、模型维护及利用模型对项目的整体质量、效率、成本、安全等关键指标进行分析、模拟、优化，提升项目效益。负责项目各部门间的协调。

HydroBIM工程师是HydroBIM技术团队的核心执行成员，专职负责公司所有工程项目的建模、报价、机电管线综合平衡、审计及模型动态维护等工作，合格的BIM项目工程师必须具备“一专多能”知识结构、较强的学习能力、高效的沟通能力等素质。

3　HydroBIM环境创建

3.1硬件环境

三维设计相比传统二维设计，其承载的数据量和模型量有巨量的增长，使用的软件也更加多元化。所以，对于计算能力、显示、数据吞吐能力都有更高的要求。在硬件配置上，目前主要有图形工作站和虚拟桌面技术两种方式。

购买图形工作站是业内比较普遍传统的做法，就是按照项目人员组成和项目大小，采用高低搭配的方式购买配置比较高的电脑，其优点是实施简单、部署简单，缺点是可能存在比较大的资源浪费，无法实现计算资源的灵活调配。

采用虚拟桌面技术，就是购置高性能的服务器，将服务器的资源动态切分出若干份，供设计人员使用，其所有的计算和存储均在服务器上，而不是个人的电脑上，这样做的优点是可以按照设计人员的需求随时灵活调配计算资源，IT管理便捷，数据安全可控，缺点是需要进行部署和维护。

3.2场所、网络、存储和移动环境

根据团队人员数量，安排办公场地及预留发展空间，方便的集中学习培训场地。初始生产力创建期间，学习、培训和生产均涉及协同，建立便捷的局域网和Internet外网也是必要条件。学习培训和生产均会产生巨量的视频、课件，因此需要配置3T以上的存储设备。移动办公可根据企业需要添加。

4　HydroBIM软件及培训

4.1软件配置

硬件投入如同军队的后勤保障，而软件则是手中的武器，培训就是学习使用武器的过程。相较于硬件配置而言，这一个环节更显重要。目前没有任何一款BIM软件平台是针对水利行业开发的，常用的有A（Autodesk）、B（Bentely）、C（Catia）。这三款平台各有利弊，根据自身需要权衡购置。A类用户广泛，价格低廉，开发实力强，其重点开发方向是房建类。HydroBIM用户代表为昆勘院。B类重点开发方向是水利类，但用户较A少，价格偏高；HydroBIM用户代表为中水华东勘测设计研究院。C类偏重机械类，用户较少，价格偏高。

4.2培训和最佳实践

培训可以分为BIM软件普及培训及项目导入式培训。软件普及培训是让设计人员了解新的软件功能和技巧；而项目导入式培训，是在掌握了软件操作和使用的前提下，灵活运用软件完成实际项目设计和建模的过程，这是一个软件和行业、技能与实践结合的过程。