我国水利水电工程中BIM技术应用现状研究

熊明俊

中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司 云南 昆明 650051

前言

想要实现国民经济的可持续发展，做好基础设施建设是首要的前提与保障。水利水电工程作为基建项目的重要组成部分，不仅对沿岸地区的生态环境起到了保护作用，同时在调蓄旱涝、水产养殖、发电等领域都有着重要的积极作用。由于水利水电工程建设周期长，规模大，施工技术难度较高等原因，对施工设计团队专业能力和技术能力提出了较高的要求。所谓BIM即为建筑信息模型的简称，最早起源于20世纪70年代，能够依据数据信息对建筑工程进行三维建模，弥补了CAD技术过于抽象的缺憾，对于帮助施工人员了解设计意图和完善施工手段具有重要作用。在水利水电工程中，BIM技术能够更加直观的帮助设计施工人员了解项目情况，提升设计精度和减少设计失误，具有良好的发展前景，对提升水利水电工程的建设质量具有重要的技术支撑作用。

1 BIM技术在我国水利工程中的应用情况

BIM技术可以在项目开始前对水利工程进行三维模拟建模，使整个项目立体地呈现在项目决策和实施团队的面前，可以极大的提高决策和实施效率。在传统的水利水电工程建设过程中，工程设计人员更多只能依靠自身技术经验进行图纸设计，但由于水利水电工程建设周期长，结构复杂，且非常容易受到环境影响，在实际施工过程中，经常出现因设计方案与实际工程环境不匹配的原因而导致项目设计中断及工程设计方案变更的情况。在建设过程中，一些工程质量问题由于技术缺陷难以排查出故障点和工程隐患，而在BIM技术应用下，工程人员可以在远离现场的情况下通过三维建模找出工程隐患位置，并及时修正设计方案。此外，由于BIM技术的直观性，也方便施工人员更好地了解施工意图，保障施工项目与设计图纸保持一致。在BIM技术加持下，有效解决了因施工部门较多和建设周期长导致的信息传递损失，强化了各施工部门之间的协作能力，有效提升了工程效率，对保障工程质量起到了重要的支撑作用。表一是当前我国主要水利工程在建设过程中BIM技术的应用情况[1]。

表1 BIM技术在我国水利工程项目中的应用情况

2 我国水利水电工程发展现状

水利水电工程本身作为一种介于基础设施与营利性工程项目之间的特殊建筑工程，一直存在着公益化和市场化之间的矛盾。一方面，随着市场经济的高速发展，水电工程的市场化投资建设已成为一种必然趋势，但完全由于水电上网电价由政府定价，上网电价远低于火电价格，投资回收期长，如提高上网电价又对当地电价会造成一定压力；因此水利水电工程只能加强与市场的对接，通过技术创新降低成本，保障水利水电工程建设的质量与技术先进性，从而提高投资收益。全过程BIM技术作为水利水电工程建设的重要技术创新，具有广泛的应用前景[2]。

3 BIM技术在水利水电工程应用中存在的问题

3.1 技术环境不成熟

BIM技术的有效应用需要建立在相关技术人员的支持和保障下完成。因此，水利水电工程企业有必要建设自身专属的信息技术应用团队。目前，有关于BIM技术的考核已经成为建筑设计领域上岗的必备技能之一，但整体而言想要保障行业技术环境的成熟还有待进一步优化。由于在水利水电工程建设过程中，涉及多个部门的联合协同作业，因此不仅需要设计施工部门掌握BIM技术，参与建设的团队都应当具备一定的BIM技术功底。由于BIM技术属于舶来品，其本土化应用程度不高，因此安全系数和软件兼容能力不强，数据资源的安全性问题亟待解决。此外，水利水电工程行业中硬件设施的不完备也限制了BIM技术的进一步推广[3]。

3.2 政策环境有待完善

水利水电工程建设是事关民生发展的大计，尽管长期以来一直受到社会各界的重视，但整体行业的发展进程与社会发展不匹配，除一些国家级大型项目工程能够保持技术先进性和管理先进性外，多数水利水电工程的建设方案呈现出思维守旧，封闭保守的状态。在施工方面，由于内部行业体制不统一，交付标准规划能力有限缺乏书面化的制度管理等原因，对先进技术的应用往往是盲目的，自然导致BIM技术的普及受到影响。

3.3 行业整体竞争力不强

我国水利水电工程企业及项目勘察设计院对于BIM技术的掌握程度参差不齐，一些省级和国家级的重点工程单位很早就完成了BIM技术本土化的应用设计实验，使BIM技术的软件兼容度得到了有效提升。但另一方面，许多企业对于BIM技术的应用与推广缺乏重视，合同模式和索赔模式不完善。技术熟练度非常有限，基本处于试点探索阶段，对BIM技术的优势和先进性缺乏正确认识，也不重视对先进技术人才的培养与引进。而BIM技术在开放初期对资源的较高需求，也是限制BIM技术应用推广的重要因素[4]。

4 有效推动BIM技术在水利水电工程中进一步推广的实现路径

首先，从行业环境方面，各企业和设计研究院应当充分利用水利水电工程行业协会这个平台，定期开展内部交流和先进项目调研工作。对BIM技术在水利水电工程项目应用中的优秀工程，进行BIM技术应用的价值和经济收益评估，通过投入产出比唤醒后发企业对BIM技术应用的重视，鼓励中小设计研究院引进BIM技术研发，降低技术门槛，吸引更多企业学习并使用BIM技术进入到水利水电工程建设中，从而推动BIM技术在水利工程行业有效应用。其次，在技术环境方面，设计研究院应当加强BIM技术软件的本土化研究开发，鼓励更多从业人员进入到行业研究当中，吸取国内外先进技术经验，做好有效BIM技术项目调研，与相关企业加强合作，打造具有我国本土化自主知识产权的BIM技术软件。最后，在政策环境方面，政府应当做好行业的监管，确保水利水电工程行业市场化与公益性之间的平衡，构建完善的行业法律标准和执行标准，并积极引导相关企业在工程建设中加强先进技术的引进和应用，同时制订BIM技术合同示范文本，使BIM技术规范化发展。此外，从业人员要积极转变项目设计思维，避免水利水电工程项目建设固步自封，应当结合行业法律法规展开交流合作，积极学习先进项目工程的建设过程，深入了解BIM技术在水利水电项目建设中的具体应用情况。对于一些工程规模较大，现场施工环境复杂的水利水电项目，有必要强制性要求BIM技术在设计中的应用，以保障工程建设效率和质量[5]。

5 结论

随着信息技术的发展以及水利水电建筑工程建设要求的不断提升，BIM技术在水利工程建设中的应用已经成为不可逆的发展趋势。由于BIM技术具有较好的可视性、完备性、关联性和模拟性优势，因此受到了广大参建企业的高度重视，当前在我国水利水电工程中BIM技术的应用还不够成熟，技术应用环境和行业发展环境有待完善。因此，为进一步有效推广BIM技术在我国水利工程项目中的应用情况，企业应当进一步完善行业环境，加强BIM技术的研发与应用研究，使水利水电工程建设达到一个新的高度。

[1] 龙潜,周宜红.我国水利水电工程中BIM技术应用现状研究[J].价值工程,2018,18(15):191-192.

[2] 刘志明,刘辉.BIM技术在提高水利水电工程建设现代化水平中的探讨[J].水利规划与设计,2018,22(12):115-118.

[3] 杨坚.BIM技术的水利水电工程建设研究[J].科技资讯,2017,15(30):154-155.

[4] 鞠天智.BIM技术在水利水电工程施工安全管理中的应用[J].中国高新区,2017,21(23):10050-10051.

[5] 刘丽华.BIM技术在水利水电工程可视化仿真中的应用[J].黑龙江水利科技,2017,18(10):133-135.