BIM在水利工程设计中的应用研究

邹耀乐

摘要：随着科学技术的快速发展，建筑信息模型在工程项目各个阶段上的利用越发广泛，BIM技术在水利工程设计中也发挥着重要作用。因此，本文通过结合BIM的概念及特点，简述BIM在设计阶段的特点，指出了BIM在水利工程应用现状及问题，并且通过BIM在水利工程设计发展趋势，对BIM在水利工程设计方面的未来进行了展望。

关键词：BIM技术;水利工程设计;应用研究

0 引言

伴随着社会的快速发展，科学技术的发展促使水利工程项目更加快速的推进，建筑信息模型技术也被越来越多人所了解。通过智慧水利等理念的提出，BIM技术也被广泛运用到水利工程项目从设计阶段，施工阶段到运营管理建设项目各个阶段，BIM技术有了更加多元化的应用，相较于CAD的二维设计，BIM技术的三维设计能够使我们更加直观地了解到项目的设计，并且三维的BIM技术功能更加全面。BIM技术在水利工程设计上的应用还在被不断的普及，充分发挥BIM技术在工程设计中的价值，促使智慧水利的全面达成。

1 BIM的概念及特点

建筑信息模型（BIM）是一种计算机辅助设计技术，它将建设项目的全生命周期中所有的信息汇总到一个模型中，采用数字化模型对工程项目进行规划、设计、施工以及运营维护。BIM作为共享数字化模型，其中所包含的数据信息会根据项目的不断深入进行扩展。在项目的每个阶段，BIM综合模型都会增加相关的项目信息，从模型中可以找到所要的信息，并且从而实现一系列的应用，使得管理更加有效，便捷了参与者之间的沟通。

1.1 可视化

通过使用BIM，设计人员把抽象的参数信息变成直观的三维立体图形。相较于CAD的二维设计，BIM三维立体的模型能够使参与者更好的直接了解到图纸的信息，直观的三维立体对象图形显示减少了信息传递错误导致返工的可能，增加了组件之间的交互性。因此，BIM的可视化为建设项目所有的阶段都提供了很大的便利，使参与者之间的沟通变得更加有效。

1.2 相关性

根据关联模型对象中的相关信息可以把模型的所有信息进行识别，修改完此模型中的关联对象可以自动进行更新，使模型信息的修改更加的快速。當相同的信息被重复输入，系统会为了保持每个阶段信息的一致，自动识别并且同步修改此信息。因此，BIM的相关性使信息模型的修改变得更加快速高效，从而有效地提高了工作效率。

1.3 优化性

时间成本是工程项目中很重要的一环，BIM技术的优化性就可以很好的缩短时间成本，把建设项目中复杂繁琐的部分通过BIM进行优化。BIM技术的信息库可以为从设计，施工到运营管理建设项目各个阶段的信息进行全面完整的分析，并且对此进行优化，提供更加科学合理且高效的方案。从设计，施工到运营管理建设项目的各个阶段就是在不断的优化和完善，使建设项目各方面更加优化。

1.4 协调性

协调性可以有效地加快工程进度，业主，设计单位以及施工单位的工作并不相同，但是都希望合作能够协调，因为，BIM技术的协调性能够使建设项目的效率以及质量都有很大的提高。在工程项目设计阶段，BIM技术能够使各行业参与方对设计项目进行相应的了解，增多了专业间的交流，更好的提前发现一些在设计阶段未顾及到的问题并且对此进行解决。在后期施工和运营阶段，BIM技术的协调性也能更好的为各个行业的参与方提供更多需要了解并且掌握的信息资料，增加了各个参与方之间的沟通交流。由于BIM技术的协调性，从设计，施工到运营管理建设项目的各个阶段都显著地提高了工作效率，各个参与方之间直截了当的沟通交流也更好的促进了工作的协调进行。

2 BIM在设计阶段的特点

BIM技术在设计阶段的主要应用是把大量的数据通过这个阶段变成三维可视化的立体图形，使得建设项目更加直观便捷。这一阶段也是建设项目的基础阶段，后期还可以继续通过各种操作把信息不断完善，把从设计，施工到运营管理的各参与人员更好的统一起来，进行更加有效的沟通。

2.1 高效的三维设计

在设计阶段，利用BIM软件进行设计，随时了解各种指标，并且通过渲染工具，更加直观的得到效果图，把本身想法理念更加直观的展示给其他工程参与者，BIM技术高效的三维设计减少了因为理解产生偏差而导致效率低下甚至出现工程失误从而导致经济损失的可能性，使得各工程参与者之间的沟通更加有效，从而加快了工程项目的进度，并且从各方面节约了成本。

2.2 专业间信息共享

BIM技术已经成为潮流，广泛运用于设计工作中。相较于传统的工作流程，各专业之间的相互独立，沟通起来较为麻烦，专业之间的协调性不够完善，BIM设计能够使各个专业联系更加紧密，沟通更为准确顺畅，减少了解释的时间，增强了沟通的效果，保障了信息传递的准确性。整个BIM设计过程是一个平台信息协同性的体现，整个过程中大量的数据是BIM设计中的重难点。

2.3 智能虚拟设计

根据BIM虚拟设计的三维空间，使参与者直观地了解到建筑模型，基于数据的建筑模型，能够更加直接的了解到以下几点。首先，通过建筑模型的可视化技术，可以从各个角度观察到建筑物外部以及周围的环境，更好明确地观察到周围的人车行动轨迹线。其次，根据建筑物内部的虚拟设计，模拟人在建筑物内部行走的画面，从而对建筑物内部空间规划进行更好的校核。最后，工程项目设计中建筑物的安全性是设计中相当重要的一环，防灾与逃生模拟能够更好地保障建筑设计的安全性，采用BIM模型提前根据信息分析防灾逃生，对防灾与逃生提前进行模拟与分析。

2.4 性能分析评估

BIM模型可以传递到不同的性能分析软件中，通过和各个软件之间的对接，对设计进行进一步的设计分析评估，进而分析建筑的物理性能，从而验证建筑设计的合理性。采用和各个软件之间的对接，使建筑设计更好的满足效果需求，尽量避免已预测到的工程问题，减少工程后期调整时间以及成本，加快工程建造速度，从而降低成本。

3 BIM在水利工程应用现状及问题

水利工程本身工程体量比较庞大，随着信息技术的进一步发展，水利工程中大量地运用到BIM技术，从而大大地提高了工程效率，减少了时间和成本，使得智慧水利的理念更好的完善。在水利工程中，BIM由于其很多的优点，在各个参与方之间的运用越来越频繁。BIM技术能够通过对信息的各种操作，为各个参与方提供信息数据，使不同参与方在从设计，施工到运营管理建设项目各个阶段都能够有很好的交流和共享，从而实现各个方面上质量和效率的提高。

然而，相较于BIM技术在其他行业的运用，BIM技术在水利工程中的运用较为落后，水利工程参与方众多，参与方之间的流动性较大，这些原因导致作图习惯以及方式的不同，从而使绘图方式不一致，没有规范的绘图规定，但是BIM技术在水利工程方面还是有着很重大的影响。

3.1 软件应用不成熟

BIM技术在水利工程中的应用还在不断普及和推广，BIM系列软件的应用还不够成熟，水利工程项目中从设计，施工到运营管理建设项目各个阶段的参与方较多，并且水利工程对BIM技术的要求较高，但是目前并没有很好的效果，水利工程三维建模缺乏成熟的流程体系，相关工作的建立还处于起步状态。

3.2 行业规范缺乏

目前在很多行业都出台了相关行业的相关标准，但是并不适用于水利工程，由于水利工程项目中从设计，施工到运营管理建设项目各个阶段比较复杂，标准规范的不夠完善，会一定程度上限制水利工程在BIM技术上的应用。为此，补充和优化已有的标准规范，尽早制定出适合水利工程本身的标准规范，是BIM技术如今在水利工程方面发展的重点。

3.3 专业人才储备不足

BIM技术要求专业人才要有一定的设计经验，并且能够熟练掌握BIM技术，从而能够把两者结合起来，在水利工程项目中，从设计，施工到运营管理建设项目各个阶段所需要的专业人才较多，但是能够满足所需要求的人员并不多，导致现在的水利工程项目中专业的人才储备并不足。

4 BIM在水利工程设计发展趋势及展望

在水利工程项目设计中，BIM技术能够把各个专业全面地组合起来，从各个方面进行分析，充分满足各种设计需求，将创新完美地结合起来。在建筑设计领域，BIM技术已经有一定基础，并能够较成熟的被运用。而在水利工程方面，BIM技术还处于普及状态，水利工程体量大，结构复杂，涉及到的专业较多，周期长，并且很受现场环境影响，因此BIM技术在水利工程从设计，施工到运营管理建设项目的各个阶段都有很大的帮助。

相信伴随着BIM技术在水利工程各阶段的不断普及和推广，今后BIM技术在水利工程设计方面的应用水平会不断的增强。通过很多有效的措施，在BIM技术将来的发展过程中，BIM在水利工程中的运用价值会被一步步发现，智慧水利的理念也会成为新时代水利工程发展的主流趋势。

5 结论

综上所述，随着新时代信息技术快速发展，BIM技术也应运而生，在各个领域都有了越来越多的运用，虽然BIM技术在水利工程中还只是初步发展状态，但也因此有很大的发展空间，伴随着BIM技术在水利工程设计中不断的发展，我们要不断挖掘BIM技术的价值，更好地加快水利工程项目的推进，提高水利工程设计效率，避免错误的发生，节约时间，降低成本，使得水利工程设计有更好的发展和完善。

参考文献

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