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BIM技术在水利工程中的应用研究

2019-04-19

  湖北长江清淤疏浚工程有限公司  湖北武汉  430014
        摘要:目前,随着社会的发展,市场经济也在不断变化,水电工程企业不断增多,在这样的一个大环境中,水利水电工程施工与BIM技术相结合可以为水电企业提高自身竞争力,给企业带来更多的利益。水电企业中技术的优化可以提高施工质量以及施工水平,在水电企业招标过程中,新技术的管理也是一个重要的衡量标准。新技术优化管理水平在一定程度上也代表了水电企业的发展水平。文中对BIM技术在水利工程中的应用进行了分析。
        关键词:BIM技术;水利工程;应用
        1 BIM在建筑业的发展
        随着计算机技术的不断进步和应用探索的推进,计算机建筑信息模型(Building Information Modeling,简称BIM)技术在建筑业中的应用得到快速发展,无论设计、施工、管理还是其他相关部门都对BIM技术的应用产生极大兴趣。近年来,BIM技术在建筑领域的应用越来越广泛,应用范围从最初的设计工作,延伸到各类工程施工管理当中。而水利工程因受各种因素的制约,BIM技术在该领域的应用较少,可借鉴的成功案例较少,推广应用缓慢。BIM的中文音译是建筑信息模型,也就是通常所说的利用数字技术将工程项目的所有信息进行整合形成的工程数据模型。它是一种数字化的表达方式,它能够连接不同阶段的各环节的数据,并能对工程对象进行一个详细完整的描述,所以被工程各个参与体广泛接受与应用。一方面,它具有单一的工程数据源,可以解决分布式工程数据同一性与共享性等问题。另一方面,它还是一种数字化的设计,管理,建设的方法,能够有效的提高各工程的效率,降低系列工程风险。
        2 BIM技术在水利工程中的应用
        三维建模是应用BIM技术的关键,主要从地形建模和建筑建模两方面进行考虑,确保水利工程建设的顺利、高效开展。
        2.1 在地形模型中的应用
        水利工程的施工布置情况,可以通过地形模型将其显示出来,为施工计划的制定及各项作业的开展提供可靠依据。借助BIM技术构建地形模型时,一般分3步完成:先通过实际勘察和测量,采集地形数据并进行分类处理,以河道地形等高线为例,得到具体数据后要进行检查,如果发现存在较大误差,应通过再次测量进行纠正,确保模型中的数据与工程实际数据的一致性;利用所得等高线创建曲面,为了将地势地形的变化情况显示出来,在对曲面进行描述时可以采用三角网形式,为提高地形模型的精准度,还需对曲面高程进行严格检查,修改其中的错误数据或者误差数据;修正好地形等高线和曲面高程后,为确保与三维模型与实际地形的一致性,还需要再次检查各项数据,确定没有问题后才可在BIM软件中生成对应的地形模型。
        2.2 在建筑模型中的应用
        建筑物是组成水利工程的重要部分,具体包括坝体、闸门、工作室等,这些建筑物的施工质量将会直接影响到整个水利工程质量,所以必须利用BIM技术进行建模,加强对建筑施工的控制力度。现阶段我国关于水利工程建筑物BIM建模方面的研究较少,尚未形成统一、规范的标准,在应用时可借鉴建筑BIM建模方式,针对水利工程中的建筑物建立三维模型,主要分五步进行:根据水利工程建设要求、具体用途、规模大小等因素,确定其模型等级和精度,以此作为基准,结合施工设计完成模型的构建;认真查阅水利工程资料,了解其基本情况,明确各个施工要点,对工程信息进行采集和整理,并将各项数据清楚标注在CAD图纸上;水利工程各个建筑物特点各不相同,构件形状、大小等存在较大差异,无法互换通用,一般都需要进行单独设计。

在建立BIM模型时,可以作为最小单位,根据施工设计将所有构件拼装组合到一起,在不同专业及工种施工人员的通力合作下,用BIM模型将建筑物展示出来;完成建筑模型的构建后,需要通过图形管理对模型进行上色,并确定最为合适的线型,同时还要进行信息管理,将模型形状、大小、坐标等几何信息加以描述,将设备参数、成本价格等非几何信息表示出来;根据水利工程建筑模型构建标准,对其质量进行检查,并判断各个构件所在位置是否正确,彼此之间的连接是否合理,与设计图纸比较不能出现偏差,经检查没有发现模型建筑出现质量问题,即可以此作为参照和标准,设计施工方案并开展施工管理等工作。
        2.3 BIM技术在水利工程造价中的应用
        水利工程是一项规模大,工程量高的项目,它设计的领域比较广,牵扯的面大,投资金额高,需要比较强的专业性,并且建筑的形态各异,设计复杂。在水利工程建设中,通常会出现各个专业之间的工作冲突,进而影响了整个工程的设计,容易造成工程量重复、工作效率低等情况。BIM技术的出现,为以上问题的解决提供了相应的支持。尤其是BIM技术中的协同设计技术与三维技术。通过协同技术中设计、施工、造价的平台,设计人员可以不改变原有的设计情况,利用现在的二维方法进行相应的设计,可以自动的形成相应的三维模型,不仅仅实现了自身的设计工作,也为下游的各个专业的工作提供了相应的文件与图形,提高了各个专业沟通的效率与能力,实现了整个工程的联系。水利工程是一个造福桑梓的工程,但与此同时,水利工程的造价也面临着大额性,个别性以及动态性等特点。由于这些特点的存在,使传统技术无法到达人们所需的技术要求,此时,BIM技术就拥有着不可比拟的优势。首先它大大的提高了造价工作的准确率和效率,通过此技术可以建立起相应的自动构件,快速的计算相应的数据量,及时的发现工程的动态变化,有效的避免了计算上的失误。其次是,利用此技术,进行工具检查方面的优化方案,可以缓解工艺制造线的冲突,造价工程师可以与设计人员共同处理工作,进行方案的优化比选,控制变化频率,降低生产成本。BIM的出现还将工程造价与信息技术进行了高度的融合,使造价工程更加准确,更加灵活。
        3 BIM的发展前景与展望
        目前,能给人们设计工作过程中带来的最大的便利就是协同设计,目前的协同设计指的一般是基于互联网的一种沟通手段。但是BIM的出现给人们带来了未来发展之光,协同技术与BIM技术成为了相辅相成,相互依赖的整体,协同成为了其一个核心理念,并且BIM为协同设计提供了众多的便利,协同不再是以往的单纯文件的参考,它更是设计手段的一种,它借助了BIM技术让更多的主体参与了进来,从工程开始到结束更多的数据被利用,并且数据一次输入便可终身利用,这具备了更广泛的意义,极大的促进了效率的提升。设计更加多维化,以前我国建筑行业所使用的图纸基本上都处在2D时代,所有的生产建设全部都是依赖着那张2D的图纸开进行,2D无法准确的描述客观实体,它也对BIM的应用起到了一定的阻碍作用。未来3D图纸将会被越来越多的人接受,他不仅仅能够精确的表述建筑物的相应特征,它还能够进一步的将所有的数据都融入图纸之内,一份图纸,所有的专业工程都可以使用,利用其分析结构,分析材料,分析系列数据。
        4 结束语
        总之,科技在不断发展,各行各业都在不断涌现新技术,我国水利水电工程行业也不断发展,水利水电工程行业已经成为我国基础型产业,也逐渐与新技术相结合。BIM技术属于建筑信息化模型,这种技术可以应用在水利水电工程的每一个工作流程中。由于BIM技术具有模拟性、可视性、联系性等特点,在水利水电工程管理中,可以说BIM技术的应用贯穿了建筑工程施工的全过程。通过对BIM技术的应用,水利水电工程施工管理工作有了很大进步,随着水电行业的发展,BIM技术也有了不断改善。
        参考文献:
        [1]任毅,蒋彬.浅议水利水电工程的水土保持监理模式———以宝兴水电站工程为例[J].安徽农学通报(上半月刊),2016(15),218:219.
        [2]刘凯.BIM技术在水利水电工程可视化仿真中的应用[J].电子技术与软件工程,2017(16),14:15.
        [3]张永康,秦拥军,骆淑芬.基于BIM技术的质量安全管理探析[J].中国科技信息,2017(08),03:04.

 

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