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摘要:现如今,我国水利工程的建设数量逐步增多,进而也就必然对于相关技术手段提出了高要求,各类先进技术手段的应用也确实提升了水利工程建设水平,其中BIM技术的应用就比较有代表性,下面就重点围绕着BIM技术及其在水利工程项目中的应用进行了简要论述。
关键词:水利工程;BIM技术;应用
引言
基于BIM技术所体现出的多方面优势,已经被广泛应用于建筑工程施工中去,具有良好的发展前景。在水利工程中引入BIM技术,既是对原有施工设计和施工管理方式的创新,也是提高水利工程施工质量和施工效率的有效手段,是当前水利工程领域研究的热点。
1 BIM技术概述
BIM(BuildingInformationModeling)从字面上理解是对建筑模型和信息的管理技术,这项技术在建筑领域的应用十分广泛,为当前许多建筑提供了完善的管理技术,凭借BIM能够实现对建筑全生命周期的管理,在建筑的工程设计、造价管理、施工工艺、材料选择、场地规划上提供了更加优化的策略,使建筑工程得到了全方位的提升。同样,这项技术在水利工程设计中也有很大的发挥空间,能够提高水利工程的设计质量,并可以在施工过程中对重要信息进行合理分析,总结并完善当前的设计理念,在遇到问题时也可以通过BIM模型来进行演示,查找问题出现的原因并科学采取针对性的措施,进一步优化设计,确保水利工程设计能够较完美地指导施工。BIM是一种新型的模型构造技术,能够将项目内所有重要信息集成在一个模型上,利用计算机技术使模型的可视化程度提高,与传统平面模型不同,这种3D模型能够很好的展示出项目内部结构之间的关系,并可以在模型上进行修改和管理,实现与设计方案的互动,使设计方案得到进一步优化。BIM与传统CAD等软件有着本质上的不同,它不仅提供了施工工艺、材料选择、工程构造等基本信息,更可以凭借其灵活、细致、丰富的信息渠道和模型演算实现对水利工程设计的信息化、自动化、智能化处理,并在水利工程设计中扮演重要的角色,为水利项目管理提供准确的信息支持,进一步提升水利工程的科学性、合理性
2水利工程中BIM技术的应用
2.1 BIM模型构建
对于水利工程项目中BIM模型进行构建不仅仅需要关注于相关建筑物模型的构建,还需要把握好地形等环境模型的构建,如此才能够更好提升BIM技术应用价值。在水利工程相关建筑物模型的构建中,应该重点围绕着建设需求进行详细分析,一般需要在前期决策以及设计环节中加大对于各类数据信息的关注度,借助于相关数据信息进行整体模型的不断构建和优化,能够对于建筑工程以及临时项目进行详细呈现,最大程度上保障该模型的合理性。针对水利工程项目周围地形条件以及环境因素也需要进行详细分析,构建较为适宜的地形模型,确保地形模型可以和建筑物模型较为协调匹配,如此才能够在后续施工建设中形成较强的参考。
2.2 BIM技术的安全检查过程
第一步,设定规范的规则标准,既要满足对应使用条件,又要确保与相关属性之间的适配性,使BIM模型具备自动检查功能,并可以细致、全面的反应出安全措施。第二步,构建模型,不同模型构建的属性存在一定差异,这就需要清楚标准模型每个部件的所有基本信息,包括名称、类型、属性、ID号、创建时间等,为安全检查的顺利开展提供基础依据。第三步,执行检查,以机械代码形式翻译规则标准,将可读数据提供给安全管理人员,再结合构建完成的工程模型开展安全检查工作。第四步,生成检查报告,报告形式包括检查表和可视化安全防护设备两种。第五步,制定安全措施。利用BIM模型模拟安全措施应用效果,为决策者提供可靠依据,以此来提高安全措施的有效性及可行性,确保安全管理决策的精准性。
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2.3土方量计算中BIM技术的应用
①在计算土方量时,先根据图纸信息了解基本地形情况,在BIM软件中经处理后生成地形曲面和设计曲面,构成填挖土方量的体积曲面。然后再将其剖切图表示处理,以此作为依据,对工程土方量进行计算,得到较为准确的数值。②对于混凝土工程量的提取,分三步完成,具体为构建参数化族库、建立工程模型、提取工程量,能够利用BIM模型所标注的各项参数,高效、准确的完成工程量的统计,同时还避免了重复计算问题。③还借助BIM软件对工程进度进行了动态模拟,结合Project、P3、P6等软件,以动画形式将施工过程呈现出来,利用BIM技术的可视化特点,找出施工演练过程中出现的问题,对施工方案做出了优化和改进,提高了可操作性。
2.4 BIM技术应用于水库运行调度
水利工程主要承担着提高其主要防洪保护对象防洪标准以及发电、航运等兴利任务。水利工程的运用调度方案一般分洪水调度和兴利调度两种运行方式。利用BIM进行水库及大坝模型计算,经过综合分析,采用坝前水位结合上游来水流量指示洪水调度,通过计算选用一定的流量值作为为水库防洪与兴利运行分界流量。当坝址上游来水大于防洪与兴利运行分界流量时进入洪水调度运行方式,否则,进行兴利调度运行方式。水库洪水调度运行方式可分为降低坝前水位运行方式、拦蓄洪水为下游防洪运行方式和敞泄洪水运行方式。通过BIM计算,对水库淹没影响、机组发电效益以及涨洪水时预降水位和洪水消退时回蓄的协调分析,可确定洪水调度运行方式,确保水库安全度汛,又能保障一定的经济效益。
2.5 BIM技术在水利工程造价管理中的应用
目前我国水利工程造价管理较为薄弱的问题,可借助BIM技术进行有效处理,由于水利工程的投资数目比较大,具有很强的专业性,具体建筑的结构样式也十分复杂,机电设备种类和数量很多,如果用传统的二维图纸设计办法,很难从图纸设计上直观的体现出实际效果,进而难以准确掌控建设所用到的资金具体数量。而BIM是整体工程的三维模型,可以在模型上完美的体现出各个施工节点的具体内容,也能够明确所使用到的材料数量,所以BIM技术在水利项目造价管理信息方面有着传统技术无法比拟的优势。
2.6 BIM技术在施工质量管理中的应用
水利工程项目中BIM技术的应用还可以在质量管理中发挥出重要作用,这也是项目管理中比较关键的任务所在,该方面BIM技术的辅助作用同样也是比较突出的。水利工程施工质量管理中BIM技术的应用不仅仅表现在前期设计方案的审查优化上,在后续具体施工建设中同样也可以体现出较强的实时控制效果,尤其是针对水利工程建设中可能出现的一些工程变更需求,BIM技术可以进行及时调整,选择最为合理的方案进行调整,确保相应水利工程项目的建设更为高效有序。隐蔽工程建设中同样也可以借助于BIM技术实现质量管控。
结语
将BIM技术应用于水利水电工程施工管理中,既是工程管理的必然发展趋势,也是提高管理效率和水平的有效措施,在专业性和工程流程方面体现出了较高的应用价值。通过加大研究力度,可以不断完善BIM在水利水电工程施工管理中的应用,有利于该项技术的推广,对促进我国水利事业发展具有重要意义。
参考文献:
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[3]张帅.BIM技术在建筑施工安全管理中的应用[J].自动化与仪器仪表,2017(6).
[4]龙慧.BIM技术在水利工程中的应用策略[J].黑龙江水利,2017(10).
论文作者:杨豪
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第9期
论文发表时间:2019/5/9
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