关键词:BIM技术;水利工程;应用
引言
进入21世纪,BIM作为一种新技术,正在掀起一场基础设施行业的信息化革命。通过引入先进的数字化技术,依托BIM三维数字化技术优势,创新工程规划、设计、施工、运维等建设管理和全生命周期管理模式,打造一个数字化的“透明工程”,建立BIM建设管理平台和运管系统,能全面提升基础设施建设及后续全生命周期管理水平。为此,文章介绍了目前国内外BIM技术的发展概况,分析了BIM技术的优势,并探讨了BIM技术在水利工程一些成熟的应用点。
1BIM技术的整体介绍
BIM从中文的角度解析为建筑信息的深度化建模。BIM技术在电子信息设计等领域的技术的核心基础上得到了进一步的提升,从而有效的实现了传统二维建筑模型设计建筑形式向着三维建筑数字化设计建筑形式的全面改变。并且相关水利工程的工作人员在操作的进程当中需要特别注意的是:BIM技术无法在水利工程设计当中进行单独的开展应用,BIM技术需要与其他的应用技术和设施同时组合应用才能发挥其最大的作用,通常最常应用的相关设施就是三维协同设计基础的平台的相关知名品牌。而还需要进一步说明的是,BIM技术包含了建筑工程当中的全面进程,可以更好的呈现建筑工程当中每一个阶段。
2BIM技术在国内外的应用现状
目前,BIM技术已普遍应用于基础设施建设领域,在各类工程项目的设计、施工和运营中进行了尝试。但是与发达国家相比,我国的大部分BIM应用尚处于模型可视化、碰撞检查、属性查询等基础应用阶段,主要的原因是目前主流的BIM软件均为国外软件公司开发,不符合国内工程行业的实际需求。最具代表的Autodesk和Bentley两大软件商,已经在建筑、公路、桥梁、隧道、市政等细分领域开发了系列软件,并占据全球绝大部分的市场份额,但是相关软件在国内推广时,不同程度地遇到了“最后一公里”瓶颈,软件在使用习惯、工作效率、建模逻辑、模型细度等方面,与国内BIM行业的技术需求有一定差距,需要国内的BIM解决方案供应商通过软件二次开发等手段,解决相关软件的本地化应用问题从而在模型层面为BIM技术的更深层次应用奠定基础。全球目前BIM技术应用较为成功的是美国和英国。
3BIM技术在水利工程中的应用
3.1设计阶段典型应用
水利工程在设计阶段应用BIM技术的主要目的,是将地质信息模型和地理信息模型,整合成为工程信息模型,基于工程信息模型,完成设计方案的分析、优化及成果输出。为了控制BIM模型设计、创建的工程量,在不同的设计阶段,BIM模型的创建有着不同的要求。(1)在可研阶段,各专业从水电站三维系统的设计开始,各个专业参与,建模由粗到细,分布建模。首次建模,以确立方案为主要原则。各专业建模过程中,相互协同,核实校对,直到完成模型固化,并基于可研模型,完成相应的图纸抽取。(2)在招标阶段,各专业在可研模型的基础上,对模型的各类构件逐一细化,以过渡到招标设计阶段,并且在模型深化的时候,要考虑到各个专业自身的图面表达,便于后续修改,以满足多专业协同设计和可视化表达的要求,以及BIM模型后续应用的要求等。(3)在技施阶段,各专业在招标模型的基础上进一步深化模型,达到深化设计要求和施工图设计要求,并且满足各专业协同设计、项目组织的三维模型会审、模型固化、随着设计的深入分批进行图纸抽取的要求。
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3.2工程运维阶段典型应用
三维建模是BIM技术应用的关键,其通常是从建模和建筑建模两个方面考虑的,目的是为工程建设的进程打下一个坚实的基础。在地形模型当中的应用。通过地形模型的应用,能够将工程布置通过模型的形式展示出来,可以为施工计划的制定和开展打下一个良好的基础。通过开展实地勘察和测量工作,可以及时对地形数据进行采集和处理,进而尽早发现设计当中存在的误差,从而对其进行调整,保证模型中的数据和工程数据的统一性。通过创建等高线曲面,能够将地势的变化情况展示出来。为了保证模型的精度,需要做好对曲面高程的检查,及时发现错误数据并修改。在对等高线和曲面高程进行修改之后,为了保证数据的正确性,需要再次对各项数据进行检查,在确定没有问题之后,才可以利用BIM软件来生成地形模型。
3.3BIM交付内容的设计
在BIM技术应用当中,设计过程的实现影响深刻,直接决定着BIM技术完全项目的全过程应用,为此,对于设计过程要给予足够重视。BIM技术在概念以及操作理念方面表现的非常美好,在整个建筑项目当中需要做到全部周期的贯穿。但是,在具体实践应用当中,BIM技术难以做到整个周期的全部贯穿。
在当前设计当中,处于设计过程中的BIM最为理想的交付方式是模型指导施工,对于普通的模型而言,通常会包含需要设计产品的尺寸大小、结构特点、产品使用的材料以及材料的性质、产品的实际位置与方位,还包括了不同产品之间的关联关系等,通过对建筑信息模型的分析,可以获取到非常多的数据信息,这些数据信息都是与设计紧密联系在一起的,这样可以对效果进行有效的观察。在信息数字化成果的指导下,后续施工可以更加方便、有序、高效的进行。从实际看,当前对于信息模型内容的表达还处于最初的探索时期,很难将模型信息的直接应用与后续施工指导结合起来,但是,随着计算机技术的广泛应用,都为BIM技术的应用创造了条件,在社会发展的推动下,两者之间的结合将会更加深入,模型与施工结合的成效也会更加明显。
3.4模型以及信息的表达
模型当中,包含着非常丰富的数据信息,是设计必须要重视的,只有将模型当中包含的丰富信息有效提取出来,这样才能满足实际的需要。从当前来看,将二维表达与模型以及模型信息的展现紧密结合起来是非常有必要的,为此,在应用BIM技术进行设计的过程中,还需要从图纸文字的层面对模型进行有效表达。在《设计企业BIM实施标准指南》当中有非常明确的规定,BIM设计应用成果,主要是体现到BIM交付可供优化的设计方案、精准的设计数据、综合协调成果、丰富的建造分析、可视化的沟通手段以及和模型具有一定关联关系的二维视图等方面,以上这些内容都是信息模型最为常见的表现方法。从具体表达上可以看出,BIM信息模型体现出了丰富化、多样化的特点,对于表达方式的探究是一个长期的过程,并非朝夕之功,这个探究过程是一个不断积累与深化的过程。在BIM设计具体实践当中,借助当前的二维图纸来进行表达是一种较为常见并应用成熟的方式,三维方法的应用还处于探索阶段,不同的行业在BIM技术设计上都可以发挥自身的优势,这样可以提高自身设计的特色水平,有助于对产品的成本支出等进行有效控制。
结语
为了进一步保证工程施工的效率和质量,可以将BIM技术应用到施工当中,有效对工程设计进行优化,进一步提高施工质量。
参考文献
[1]张超,洪向华,王海俊.BIM技术在水利工程中的应用实践——以涵闸建模为例[J].江苏水利,2016(1):63-66.
[2]冯旭.水利水电工程可视化仿真中BIM技术的应用分析[J].自动化与仪器仪表,2016(3):214-215.
[3]张绍庆.BIM技术在水利工程项目建设中的应用探讨[J].施工与技术,2016(24):130-132.
论文作者:郑光明
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年第6期
论文发表时间:2020/5/9