BIM 技术在水利水电工程施工中的应用

陈敏柏

（安徽水安建设集团股份有限公司，安徽 合肥 230601）

BIM 技术全称为水利水电信息化模型，利用网络信息技术将水利水电工程建设的设计、施工、运营等环节的信息进行整合处理，并使用三维模型将水利水电工程的各环节呈现出来，为水利水电工程的设计、施工等环节提供支持，提高水利水电工程施工质量。同时，BIM 技术的应用还可以充分整合各方资源，实现各参建单位的高效协同，防止在施工过程中各方因沟通不及时而出现影响工程建设进度与质量的问题。BIM 技术因具有诸多的优势而被广泛应用在水利水电工程建设中，但在水利水电工程中BIM 技术发展依然不成熟，在水利水电工程中引入BIM 技术能够提升设计、施工效率，优化设计、施工质量。因此，对BIM 技术在水利水电工程中的应用进行探析具有重要的实践意义。

一、BIM 技术的优点

BIM 技术不仅具有很高的模拟水平，也拥有良好的协调性，能够优化项目设计，有效降低工程规划的时间成本，提高工程施工的可视化程度。现阶段，BIM 技术主要应用于工程建设的各个环节。设计阶段，人们可以应用BIM 技术来科学分析不同的设计方案，同时可以将设计方案与理念传递给各个部门，实现大数据共享；招投标阶段，可以使用BIM 技术，利用相关模型来对施工过程进行模拟，分析与预测资金投入，为投标企业提供参考；施工阶段，运用BIM 技术对项目进行程序化管理与实施，根据模型预测材料成本，防止后勤工作不到位，加快工程进度。

二、BIM 技术在水利水电工程施工中的应用

（一）BIM 模型应用于土方量计算

在水利水电工程建设中，大量的土方工程增加了工程建设质量以及成本把控的难度，土方工程作为水利水电工程建设中的难点项目，往往会出现因土方量计算不准确而影响水利水电工程建设进度的情况，甚至对水利工程建设项目的质量产生威胁，但受到地质条件、施工难度的影响，对土方量的计算较为复杂，难以进行精确的把控。BIM 技术的应用，则可以很好地解决这个问题。当水利水电工程建设项目三维立体模型构建完成后，可以借助BIM模型对工程土方量进行直接计算，操作人员只需对目标量进行确定，软件就可以自动计算出土方量的大小，操作便捷性极强。此外，BIM 模型在对工程土方量进行计算时，还可以根据工程的施工进度对土方量进行动态跟踪，确保工程的最终土方开挖、填筑量可靠。

（二）工程设计

BIM 技术广泛应用于水利水电工程的设计阶段。人们要根据BIM 技术理念和可行性研究方案，设计出符合要求的BIM 模型；合理运用BIM 软件对初步设计进行概算，对整体工程施工步骤进行综合评价，以提高水利水电工程项目质量，并以模型为基本依据，优化施工过程；构建数字模型，完善水利水电工程规划设计，合理规划材料数量和用度，缩短施工时间，提高施工效率。人们可以借助BIM 技术来选择方案，使项目承包方在建设初期了解工程大体的建设资金投入。设计师可以运用BIM 技术，分析设计项目是否符合具体要求，展现项目外观效果。BIM 模型的调整可以有效减少水利水电工程设计量，相对于传统工程设计，避免了误差过大与计算过程烦琐，有效提高了设计效率。同时，BIM 技术的运用可以实现各个部门数据的实时共享，增进彼此的沟通，缩短水利水电工程规划设计时间。

（三）安全管理

通过BIM 技术可以通过三维模型将水利水电工程的所有信息直观地反映出来，这样就可以将施工中的危险源详细的暴露出来；同时其动态演示施工功能还能模拟施工过程，让人们意识到危险性较大的分部分项工程可能存在的安全问题，安全管理人员结合这些信息可以提前制定安全管理计划，做好事前控制，消除危险源，加强危险性较大作业的管理，尽量消除危险因素带来的安全事故，保证施工安全。同时应用BIM 技术可以实时监控现场施工，保证施工安全。BIM 技术可以模拟现场施工，结合监控技术可以实时对现场的高危作业进行监管，这样一方面可以规范现场施工人员的施工过程，避免不当操作引发的安全事故；另一方面可以实时的将施工过程展示给安全管理人员，便于其及时掌握施工进展，可以提前布置好下一步的安全管理工作，提高安全管理效率。

（四）细化流程

要想完成水利水电工程的数字信息建模工作，就必须分离工程的各项数据，并根据实际情况对分离得到的各项数据进行加以分析。BIM 技术的应用不仅可以简化施工环节，提高施工效率，还能细化相应的流程，避免错误的出现，只有细化才能做到精确。在当今时代，BIM 技术在细化流程的同时也对相关的技术人员的专业知识提出了新的要求，水利水电工程人员应不断加强专业训练，以适应时代的发展，管理人员更需严格要求自己，在不断加强自身综合素质的同时增强对工程施工的管理力度，以保证施工环节的高效进行。

（五）成本管理

基于BIM 技术的水利水电工程计算机软件除了能够建立起水利水电工程的三维模型，还能够建立起水利水电工程项目的5D 模型。这一模型的建立能够为水利水电工程的相关管理人员提供是施工中成本管理的所有数据信息，有效的融合了水利水电工程的成本与时间要素，完成对水利水电成本的优化控制。例如，水利水电工程项目的5D 模型能够为工程管理人员提供不同时间段的工程成本，提升了建筑工程的成本管理水平，让管理人员能够更加合理地制定资源的分配计划。同时，BIM 技术的使用还能实现对于水利水电工程项目成本的动态管理，结合三维模型的建设和分析，可以得出工程每一阶段的现金流，可以实现动态的工程成本管理，这可以有效降低项目资金风险。

（六）BIM 在进度管理中的应用

BIM 技术通过Revit 软件来建立水利水电工程项目对应的模型，首先把全部工程构件根据施工时的实际尺寸、空间信息以及材料的性能参数进行模拟组合，形成基础的三维模型，然后把具体的工程项目进度和工程量信息导入到这个基础模型，有效地实现关联，针对模型里的每一个构件都设置对应的时间参数，创建模型空间划分以及空间进度的内在联系，模拟施工过程并对施工进度进行监控、对比和优化，最终形成基于BIM 模型的进度控制体系。

（七）场地资源的优化

1.利用BIM 三维场布模型的直观性和可模拟性，将传统的平面场布图以三维形式表现出来，高仿真的表达施工现场的场地布置情况；2.利用其直观、易于更改、模拟容错率高的特点，可以尽可能地优化场地资源配置，合理安排施工场地，减少二次搬运，提高成品保护的效果，减少成品保护的资源投入；3.利用BIM 系列软件带有的场景漫游渲染功能，将三维场地布置不仅以图片的形式输出，更以视频的形式保存。通过此方式，不仅可以直观地展示场地总体的布置情况，还可以将易被遮挡的细节布置直观地表示出来，相比较传统的施工平面布置图有巨大的优势。

结语：综上所述，为了进一步促进我国水利水电行业的发展，提升水利水电工程管理效率，在水利水电工程项目开展过程中，要意识到BIM 技术的优势，合理应用BIM 技术来提升施工管理效率。为了进一步推进BIM 技术在水利水电工程施工中的应用，水利水电施工企业要重视BIM 技术的合理应用，行业也要重视BIM 技术人才的培养，提升BIM 建模质量，优化BIM 技术在建筑项目中的应用。