BIM技术在水利工程中的应用研究

夏天

摘 要：BIM是一个共享型的知识资源概念，它为决策者提供工程内所有环节的数据与信息，不同的主体都可以在BIM中修改、更新信息，以其为媒介进行协同工作，很大程度上提高了工作效率。此文，我将详细的介绍BIM的相关信息，以及它在水利工程建设方面的应用研究。

关键词：BIM技术 水利工程 应用研究

1.引言

1975年，BIM首次被乔治亚理工大学教授提出，发展至今已经经历了事物发展的三个重要阶段。从萌芽期到了产生期又转换到了发展期。由于其有着可视化、协调性、模拟性等特点，有利于提高工程建设效率，从而被广泛运用。

2.BIM简介

BIM的中文音译是建筑信息模型，也就是通常所说的利用数字技术将工程项目的所有信息进行整合形成的工程数据模型。它是一种数字化的表达方式，它能够连接不同阶段的各环节的数据，并能对工程对象进行一个详细完整的描述，所以被工程各个参与体广泛接受与应用。一方面，它具有单一的工程数据源，可以解决分布式工程数据同一性与共享性等问题。另一方面，它还是一种数字化的设计，管理，建设的方法，能够有效的提高各工程的效率，降低系列工程风险。

3.BIM在水利工程中的具体应用

3.1在水电工程施工总布置设计中的应用

BIM是一个共享型的资源，在不同的施工阶段，各个参与方都通过BIM进行信息的更新修改等。

（1）总体性的规划

AUTO CAD CIVIL 3D是一个具有强大的地形处理功能的，能够完成方案布置和立体规划的工具。能够十分快速、清晰的帮助相关人员布置施工的设备，有利于快速的传递系列相关信息。

（2）布置建模

水利工程中的枢纽布置、厂房与相应的机电，金属结构等都需要依据相关的规定进行基本的建模活动与布置施工设置等。

①基础地基处理

结合AutoCAD Civil 3D建立起来的相关的数字模型，在基础地基的开挖过程中进行曲面设计，可以帮助相关人员迅速的确定相应的施工图纸以及总体的工程量。

②土建结构

土建结构的建設也就是水工专业，它也需要利用Autodesk Revit Architecture对相应的厂房建设和坝体数据进行相关的设计，帮助施工方尽快的实现总体的方案布置。

③机电金属结构

机电金属结构在BIM的模型基础上，还利用了两种工具进行了设计工作，分别是Autodesk Revit MEP和Autodesk Revit Architecture，这三种联合进行设计工作，造成了各个专业的设计，主要完成了应用细化的工作。

（3）施工导流

与导流相关的建筑物有导流隧道、围堰以及闸阀等，他需要由相关的导截流专业根据一定的政策规定，进行相应的三维建模设计，利用AutoCAD Civil 3D进行相应的精确导流设计，并可以进行可视化的相关布置设计，实现了数据相互关联，进行相关信息数据管理。

（4）交通设计

AutoCAD Civil 3D具有十分强大的地形处理功能，并且在相关的功能支持下，例如道路设计功能、边坡设计功能等，通过装配模型可以实现比较快速的生成相应的道路挖填曲面，实现工程量的精准计算，并且通过AIM可以实现直视表达效果。

（5）料场与废弃场布置

在AutoCAD Civil 3D中，以相关的数字地面模型可以进行相关的参照，实现废弃场和料场的实时的三维设计，并且还能够计算出相关的工程量，实现直观的表达与智能的数据信息的管理。

（6）营地的设置

营地的设置也主要包含两种模型，一种是营地的场地模型，另一种则是营地的建筑模型。它需要AutoCAD Civil 3D进行比较精密的二维规划，再利用AIM实现施工的设备部署，并进行相关的三维设计与信息数据的表达，快速的划分生产区与生活区并进行相应的布置。

（7）总布置设计

BIM在建模过程中把信息与文件进行了相关的同步关联，实现了总体设计模型的综合校审、浏览、输出等。实现了信息化与可视化的有效整合，不仅仅提高了相应的设计效率和质量，也有效的降低了相应的工作成本。

3.2BIM技术在水利工程造价中的应用

水利工程是一项规模大，工程量高的项目，它设计的领域比较广，牵扯的面大，投资金额高，需要比较强的专业性，并且建筑的形态各异，设计复杂。在水利工程建设中，通常会出现各个专业之间的工作冲突，进而影响了整个工程的设计，容易造成工程量重复、工作效率低等情况。

BIM技术的出现，为以上问题的解决提供了相应的支持。尤其是BIM技术中的协同设计技术与三维技术。通过协同技术中设计、施工、造价的平台，设计人员可以不改变原有的设计情况，利用现在的二维方法进行相应的设计，可以自动的形成相应的三维模型，不仅仅实现了自身的设计工作，也为下游的各个专业的工作提供了相应的文件与图形，提高了各个专业沟通的效率与能力，实现了整个工程的联系。

水利工程是一个造福桑梓的工程，但与此同时，水利工程的造价也面临着大额性，个别性以及动态性等特点。由于这些特点的存在，使传统技术无法到达人们所需的技术要求，此时，BIM技术就拥有着不可比拟的优势。首先它大大的提高了造价工作的准确率和效率，通过此技术可以建立起相应的自动构件，快速的计算相应的数据量，及时的发现工程的动态变化，有效的避免了计算上的失误。其次是，利用此技术，进行工具检查方面的优化方案，可以缓解工艺制造线的冲突，造价工程师可以与设计人员共同处理工作，进行方案的优化比选，控制变化频率，降低生产成本。BIM的出现还将工程造价与信息技术进行了高度的融合，使造价工程更加准确，更加灵活。

3.3应用实例分析

BIM并不是全新的理念，我国已经有部分工程采用了BIM技术，我将对此进行总结，分析优点，总结经验。

（1）南水北调工程

南水北调工程是我国水利工程的重头戏，长江勘测计划中就将BIM引进了水利工程工作中，并且因为AutoCAD Civil 3D良好的特性，确定了其为最佳解决策略。利用此数据，进行了测量、挖掘、规划、建设的建模、分析等工作，大大提高了工作效率，促进了南水北调工程的发展，并且最大程度上实现了相关资源的共享。避免了设计与实施过程中的诸多矛盾的产生，避免了不必要的浪费。

（2）阿海水电站

此水电站在研究设计过程中也引入了BIM概念，在其设计过程中，水工领域运用了Autodesk Revit Architecture进行了设计，造成了大坝的建设，并且与此同时BIM还提供了高质量的施工产品，模型等。

4.BIM的发展前景与展望

目前，能给人们设计工作过程中带来的最大的便利就是协同设计，目前的协同设计指的一般是基于互联网的一种沟通手段。但是BIM的出现给人们带来了未来发展之光，协同技术与BIM技术成为了相辅相成，相互依赖的整体，协同成为了其一个核心理念，并且BIM为协同设计提供了众多的便利，协同不再是以往的单纯文件的参考，它更是设计手段的一种，它借助了BIM技术让更多的主体参与了进来，从工程开始到结束更多的数据被利用，并且数据一次输入便可终身利用，这具备了更广泛的意义，极大的促进了效率的提升。

设计更加多维化，以前我国建筑行业所使用的图纸基本上都处在2D时代，所有的生产建设全部都是依赖着那张2D的图纸开进行，2D无法准确的描述客观实体，它也对BIM的应用起到了一定的阻碍作用。未来3D图纸将会被越来越多的人接受，他不僅仅能够精确的表述建筑物的相应特征，它还能够进一步的将所有的数据都融入图纸之内，一份图纸，所有的专业工程都可以使用，利用其分析结构，分析材料，分析系列数据。

5.BIM的优势

在生产方面首先可以表现在可视化方面，通过BIM进行三维建模，可以生动的生成各种三维图纸，提高工作效率。其次，还可以联动化设计，有利于及时的改正错误。再次，可以实现多专业协调，共同决策。最后可以形成一个标准化的设计，减少工作过程中因个人失误造成的问题。

在管理方面，可以及时的进行多维施工分析，有利于及时核算生产成本，其次，可以提高图纸的准确率。再次，有利于减少施工过程中的系列冲突。

在运营方面，可以及时的收集各个环节的信息，避免整理等费时工作浪费大量人力物力，在这可以让管理与监督相制约，提高运营水平。

结语：BIM是一个全新的数据库，在水利工程各个领域具有很强的优势。此文我总结了BIM的特点，应用以及发展前景。希望能够引起广大同仁的关注，促进BIM的应用。

参考文献：

[1]李勇，管昌生.基于BIM技术的工程项目信息管理模式与策略[J].工程管理学报，2012（04）。

[2]张建平，李丁，林佳瑞，等.BIM在工程施工中的应用[J].施工技术，2012（16）.