龍 慧

(貴州省水利水電勘測設(shè)計研究院，貴州 貴陽 550002)

BIM技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用策略

龍 慧

(貴州省水利水電勘測設(shè)計研究院，貴州 貴陽 550002)

水利工程具有選型特殊、環(huán)境復(fù)雜以及設(shè)計專業(yè)廣的特點，這些特點的存在也導(dǎo)致水利工程項目管理工作容易出現(xiàn)圖紙信息繁冗以及各項計算工作不精確的現(xiàn)象，而水利工程建模在水利工程項目管理中的運用，能夠有效避免這些問題的出現(xiàn)。因此，對BIM技術(shù)在水利工程項目中的運用做出探索，對于水利工程項目管理水平的提升具有重要意義。本文在對水利工程中的BIM技術(shù)運用要點做出論述的基礎(chǔ)上，對BIM技術(shù)在水利工程項目不同階段中的具體運用策略進行了研究與探討。

水利工程；BIM技術(shù)；運用要點

BIM技術(shù)是勘測設(shè)計行業(yè)繼“甩圖版”、三維設(shè)計之后又一次技術(shù)變革。這種可視化技術(shù)不僅能夠為水利工程設(shè)計提供良好的寫作平臺，而且也能夠讓水利工程設(shè)計結(jié)果、施工結(jié)果得到直觀的呈現(xiàn)。也正是因為BIM技術(shù)在水利工程項目管理工作中體現(xiàn)出的明顯優(yōu)勢，BIM技術(shù)在水利工程項目中的運用也得到了較高的關(guān)注與重視[1-3]。

1 BIM技術(shù)在水利工程項目中的運用要點

1.1 BIM技術(shù)的適用性

雖然BIM技術(shù)在水利工程管理中展現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢，但是BIM技術(shù)并非適用于所有的水利工程項目。而哪些水利工程項目能夠應(yīng)用BIM技術(shù)以及將BIM技術(shù)引用到何種程度，是水利工程管理工作者在工程決策階段就需要確定的內(nèi)容。在此過程中，水利工程管理工作者需要對水利工程項目中的各個因素做出判斷，比如，水利工程項目中的是否具有復(fù)雜的部件和構(gòu)建，項目是否具有較高的重要性，項目是否需要進行高強度的后期運營維護，項目管理者是否具有具備運用BIM技術(shù)的能力，以及BIM技術(shù)是否能夠在水利工程項目中進行重復(fù)利用。在對這些因素做出判斷的基礎(chǔ)上，水利工程項目可以對三種應(yīng)用方案做出選擇，即將BIM技術(shù)全面應(yīng)用到水利工程項目當(dāng)中，將BIM技術(shù)應(yīng)用到水利工程項目特定的分部分項工程當(dāng)中，將BIM技術(shù)應(yīng)用到水利工程施工中。選用第一種方案的水利工程項目需要具備三個特點，即水利工程項目具有較大的規(guī)模、包含較多復(fù)雜的供需，并且BIM技術(shù)能夠得到較高的重復(fù)利用。如果水利工程項目沒有具備這些條件，則需要對其他兩種方案做出合理選擇。當(dāng)然，無論是選擇何種BIM技術(shù)應(yīng)用方案，都需要以技術(shù)可行性和經(jīng)濟可行性作為基本前提。

1.2 BIM技術(shù)運用中的軟件選擇

隨著BIM技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用逐漸走向成熟，可以應(yīng)用到水利工程施工與管理中的BIM軟件也得到了快速的發(fā)展，而如何對十幾種甚至上百種BIM軟件進行科學(xué)的分類與選擇，確保BIM軟件與水利工程施工及管理工作需求體現(xiàn)出契合性。在這項工作的開展過程中，我國BIM技術(shù)領(lǐng)域的專家何關(guān)培提出了何氏分類法，這種分析法對全球范圍內(nèi)具有較大市場知名度與占有率的BIM軟件及其特點進行歸納，并對BIM軟件所具有的相互關(guān)系做出了梳理。因此，在水利工程對BIM技術(shù)進行利用以及對BIM軟件進行選擇的過程中，有必要對何氏分類法做出了解和借鑒。從BIM軟件的種類來看，BIM軟件包括Recit系列、Tekla、Naviswork、Autodesk Ecotect Analysis、Autodesk Civil 3D、CATIA等。如果水利工程施工中的主體部分具有特殊的形態(tài)，并且水利工程項目資金投入較為充足，則可以選擇CATIA等BIM軟件。當(dāng)然，水利工程項目施工與管理中的BIM軟件選擇還需要對項目業(yè)主的要求做出充分的考慮，確保水利工程項目建設(shè)能夠與業(yè)主需求實現(xiàn)良好的對接。

1.3 水利工程項目中BIM技術(shù)平臺的搭建

在水利工程項目對BIM技術(shù)進行利用的過程中，BIM技術(shù)平臺的構(gòu)建需要具備三個最為基本的條件，即數(shù)據(jù)采集與加工、對團隊協(xié)作進行充分支持，以及建模與模型展示。如果BIM技術(shù)平臺的構(gòu)建過程中欠缺這些必要的條件，則水利工程項目所具有的施工對象以及三維模型難以做出直觀的呈現(xiàn)，或者水利工程項目中的設(shè)計工作者、施工工作者難以在水利工程設(shè)計、施工以及管理中實現(xiàn)有效地寫作，又或者BIM平臺為水利工程設(shè)計、施工以及管理工作所提供的數(shù)據(jù)與實際的數(shù)據(jù)需求相脫離。

當(dāng)水利工程項目中的BIM技術(shù)平臺具備以上三個基本條件時，水利工程項目中的BIM技術(shù)平臺也應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)出三個基本的特征：首先，BIM技術(shù)平臺需要能夠?qū)崿F(xiàn)快速建模。如在Archi CAD等軟件的支持下，水利工程項目設(shè)計工作者需要將設(shè)計參數(shù)引入BIM技術(shù)平臺，并在平臺中對工程模型進行批量的構(gòu)建。其次，BIM技術(shù)平臺需要具備大數(shù)據(jù)處理功能與模型展示功能。對大量工程數(shù)據(jù)進行有效且快速的收集、整理與分析，是BIM技術(shù)的優(yōu)勢，也是BIM技術(shù)平臺提現(xiàn)自身價值的關(guān)鍵。在BIM技術(shù)平臺的構(gòu)建中，可以分離XD數(shù)據(jù)和工程模型，如水利工程項目設(shè)計者、管理者可以利用各類工程數(shù)據(jù)進行模型的構(gòu)建，然后在根據(jù)操作需求，對XD數(shù)據(jù)進行加載。最后，加強團隊建設(shè)，不僅要針對水利工程BIM平臺的建設(shè)聘請專門的技術(shù)人員，同時更要注重即懂得計算機技術(shù)又懂得水利工程施工相關(guān)知識的復(fù)合型人才的開發(fā)。此外更需要在團隊建設(shè)過程中建立有效的人力資源管理制度，以切實對相關(guān)人員的能力進行開發(fā)對其工作情況進行監(jiān)督，充分確保團隊合作高效化的實現(xiàn)，為水利工程項目BIM技術(shù)的平臺構(gòu)建工作提供充足的人力支持。

2 不同階段中的BIM技術(shù)具體運用策略

2.1 BIM技術(shù)在項目決策階段的運用

水利工程項目決策階段的主要工作內(nèi)容包括項目初步擬定、項目可行性分析等，在這些工作當(dāng)中，BIM技術(shù)都能夠發(fā)揮出重要的作用。從水利工程項目的初步擬定來看，業(yè)主需要對工程項目的功能定位、投入定位等作出初步確定，并引導(dǎo)項目部門、工程部門、設(shè)計部門、財務(wù)部門作出充分溝通。在此過程中，任何一個部門中的數(shù)據(jù)調(diào)整，都會影響其他部門工作的開展，因此一個順暢的溝通平臺，是做好項目決策工作的關(guān)鍵。BIM技術(shù)在這一階段中的運用，能夠讓工程信息處于共享狀態(tài)，這對于有效解決不同部門之間信息不一致的問題、確保各個部門能夠最快掌握項目一手資料做出決策發(fā)揮著重要作用。在項目可行性分析工作中，需要對水利工程建設(shè)的規(guī)模、方案等詳細內(nèi)容予以明確，并對水利工程項目的所能夠取得的社會效益做出分析。但是，在此階段中，并沒有精確圖紙做出參考，這對預(yù)算、核算等工作帶來了較大的難度。BIM技術(shù)在這樣工作中的應(yīng)用，能夠通過渲染方式對項目周邊環(huán)境、工程用料等做出更好的了解，從而推動成本估算、收益判斷實現(xiàn)更好的精準化。

2.2 BIM技術(shù)在項目設(shè)計階段的運用

水利工程規(guī)劃設(shè)計是水利工程項目中十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，并對水利工程成本投入、工期控制、質(zhì)量管理等都產(chǎn)生著不容忽視的影響。傳統(tǒng)的水利工程設(shè)計以CAD為主，在工程設(shè)計上，主要的參與者是設(shè)計與施工的專業(yè)技術(shù)人員，工程設(shè)計方案的主要形式是二維CAD的工程圖。BIM技術(shù)在水利工程規(guī)劃設(shè)計階段的運用，能夠?qū)λこ套龀隹焖俳?，從而讓業(yè)主對水利工程規(guī)劃設(shè)計整體情況做出真實的了解，這對于水利工程規(guī)劃設(shè)計的合理優(yōu)化以及準確定位具有著重要意義。與此同時，在利用BIM技術(shù)構(gòu)建水利工程項目模型的基礎(chǔ)上，水利工程項目中的工程設(shè)計可以使用PKPM等軟件對項目成本做出相對準確的估算，使得傳統(tǒng)計算模式中的人為錯誤能夠最大化的避免，實現(xiàn)規(guī)劃設(shè)計階段成本控制工作效果的有效提升。另外，在水利工程項目規(guī)劃設(shè)計階段，設(shè)計溝通平臺不統(tǒng)一容易導(dǎo)致設(shè)計師之間的溝通與交流不足，容易出現(xiàn)“錯、漏、碰、缺”的問題，這將為水利工程施工工作帶來較多的隱患。而BIM技術(shù)在水利工程規(guī)劃設(shè)計階段的運用，能夠通過發(fā)揮三維優(yōu)勢對規(guī)劃結(jié)果做出了解，并對規(guī)劃設(shè)計中存在的問題作出及時的發(fā)現(xiàn)與糾正，這對于消除規(guī)劃設(shè)計階段所出現(xiàn)的工程隱患發(fā)揮著重要作用。

2.3 BIM技術(shù)在項目施工階段的運用

在水利工程項目施工過程中，需要以施工圖紙為依據(jù)完成施工目標(biāo)。因此，水利工程施工單位需要對設(shè)計圖紙、設(shè)計意圖等進行充分了解，從而為水利工程項目提供良好的指導(dǎo)。BIM技術(shù)的應(yīng)用要點主要體現(xiàn)在對施工的模擬以及對施工變更問題的應(yīng)用方面。從施工模擬方面來看，施工模擬有利于對水利工程項目進度做出更好控制，雖然2D圖紙技術(shù)已經(jīng)相對成熟，但是，這種技術(shù)也存在導(dǎo)致施工進度安排與實際情況不符的風(fēng)險。而在利用BIM技術(shù)的基礎(chǔ)上，水利工程施工單位能夠?qū)κ┕ぶ懈鱾€施工階段進行模擬，并可以使用三維模型對施工計劃做出直觀呈現(xiàn)，這對于施工單位對各類影響施工進度的各類因素進行更好的控制具有重要意義。從施工變更問題的應(yīng)對來看，施工變更會制約施工進度控制目標(biāo)、施工成本控制目標(biāo)的實現(xiàn)，并且施工變更問題是一種很難避免的現(xiàn)象，因此，對這種問題作出合理的應(yīng)對，是提升施工管理質(zhì)量的關(guān)鍵。通過對BIM技術(shù)的運用，施工單位可以通過三維可視化模型對施工過程中的各類沖突進行清晰的了解，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計措施、提前對施工圖紙進行完善，從而最大程度的避免設(shè)計變更現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2.4 BIM技術(shù)在項目運營維護階段的運用

當(dāng)水利工程項目進入運營維護階段之后，竣工圖紙是開展工程維護的重要依據(jù)。因此，項目運營維護工作者需要充分了解竣工圖紙，而項目運營維護單位則需要盡量避免人員流失等變動而導(dǎo)致出現(xiàn)資金拖欠與索賠等情況。在運用BIM技術(shù)的基礎(chǔ)上，無論是水利工程項目中的竣工圖紙信息還是人員管理信息等，都可以實現(xiàn)實時查詢，這就為水利工程項目工程運營管理單位與運營管理工作人員提供了信息支撐，并能夠在此基礎(chǔ)上對水利工程項目運營維護質(zhì)量、效率以及管理等做出了解，這不僅有利于推動水利工程項目運營維護工作實現(xiàn)精細化發(fā)展，而且也能夠在提升水利工程項目運營維護水平的基礎(chǔ)上提升工程主體使用壽命。

3 結(jié) 論

隨著計算機技術(shù)在社會各行業(yè)中影響力的拓展，對BIM技術(shù)的應(yīng)用與模式構(gòu)建也已經(jīng)成為當(dāng)今水利工程項目施工的重要發(fā)展趨勢，是水利工程實現(xiàn)時代化創(chuàng)新的必然之舉。為此，我們需要在對BIM技術(shù)在水利工程施工中運用要點進行充分分析的基礎(chǔ)上，來探究其在水利工程中各階段的應(yīng)用之道，以借助BIM技術(shù)在水利工程施工中的有效運用來促進水利工程施工質(zhì)量、效率的整體提升。

[1] 王寧,陳嶸,楊新軍,等. 基于BIM技術(shù)的水利工程三維設(shè)計研究與實現(xiàn)[J]. 人民長江,2017(S1):156-159.

[2] 孫少楠, 張慧君. BIM技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用研究[J]. 工程管理學(xué)報, 2016, 30(2):103-108.

[3] 李敏. 基于BIM技術(shù)的可視化水利工程設(shè)計仿真[J]. 水利技術(shù)監(jiān)督,2016(3):13-16.

龍 慧(1991-)，女，苗族，貴州貴陽人，助理工程師，主要從事水利水電工程管理研究。E-mail:m15185757527@163.com。

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