BIM技术在水利工程中的应用研究论文_王兴恒,侯啸岳

BIM技术在水利工程中的应用研究论文_王兴恒,侯啸岳

山东黄河顺成水利水电工程有限公司 山东济南 250108

摘要:BIM技术主要以三维数字技术为核心,BIM技术是在传统的CAD的基础上逐步的发展起来的数字模型信息集成技术。BIM技术在应用的过程中能够应用到整个工程的全生命周期。应用BIM技术可以通过数字信息方针模式工程项目各个阶段的实时状态,进而为工程的决策、设计、建造、运维等各个环节提供数据支持,通过建模的方式来更为便捷的高效的找寻到工程方案中的不足。本文将简要概述BIM技术在水利工程施工阶段和工程造价方面的应用。

关键词:BIM技术;水利工程;应用;分析

1、BIM原理与功能分析

首先从BIM的本质上而言,BIM是一种数字表达形式和表达过程,是对建筑项目的物理特征、功能特征等进行数字表达,能够实现信息共享的平台,服务于项目从无到有的全过程,在设计到实现、应用的整个过程中都有重要的应用。对于不同的项目阶段而言,会有不同的工作人员利用BIM进行数据的提取和共享,并以此来支持决策者的管理措施,实现协调作业。对于建筑工程师而言,可以借助于BIM技术支持下的设计软件进行参数输入,例如利用Revit软件,输入墙体厚度、楼层高度等必要参数,此后可以得到附有一系列特征的对象,用以表示建筑物的基本属性。

2、BIM技术和使用价值

BIM最早是被建筑工程提出,接着不断发展到所有工程应用里。BIM利用三维数字技术,整合全部有关的工程数据,然后完成信息模型,实现了工程设备和有关功能的数字化。它使用单一的数据源,能使各种数据保持一致性并处理有关问题,利于工程实施周期里建立和管理动态的信息群;它也能在设计、建筑中进行数字化使用,利于工程实施创造管理情境,提升工程施工效率,降低风险。BIM在水利工程建设过程表现的技术应用如下。

BIM创新设计办法,BIM和协同设计彼此支持,共同作用与水利工程。BIM以协同为基础,对同样的构成元素,仅输入一次,并实现不同角度的相关操作。BIM从根本上支持协同设计的使用,促使协同发展进步,协同设计在不断发展中和BIM技术相融,不单单应用于设计的组织和交流,更是设计的重要一环。利用BIM的长处,协同技术的应用范围会扩大到整个工程过程,实现多个环节层层参与,共同合作,提高工程效率。

3、BIM技术在水利工程建设中的应用

3.1基于地形BIM模型的土方量计算

在水利工程项目建设过程当中,土方量计算是非常重要的基础工作,土方量计算是为后期施工安排提供科学的数字依据和参考。尤其是对于工程量的预算、施工设计以及施工现场布置等,有较大的作用。就目前的情况而言,常用的土方量计算系统主要有两类:一是AutoCAD系列和GIS,二是遥感系列。应用BIM技术,就是基于BIM模型进行土方量计算,而该模式与实际地形是完全一致的,首先会对原始地形进行曲面模型绘制,并进行曲面模型设计,将模型的交点进行连接,而交线则是原始的地形曲面模型与设计的曲面模型的交汇线,其间的空间就是需要在施工中进行开挖或填筑的区域,对应的空间体积就是土方量,然后根据土方量生成体积曲面。通过对BIM技术的应用来进行土方量的计算,原始地形曲面模型与设计曲面模型是动态变化的,因而可以在模型上进行土方开挖或填筑的实验,从而提高土方量计算的精确性,最终选择最优的开挖或填筑方案。

3.2水工建筑物BIM模型的应用

3.2.1基于水工建筑物BIM模型的枢纽布置

在水利工程中进行枢纽布置,主要是为了明确各个建筑物在平面上的布置以及高程上的布置,由于枢纽布置较为复杂,因而单靠一般的确定算法无法完成任务,这就需要在明确约束条件的前提下,进行多种方案的筛选。就本文的工程实例而言,候选方案都是以平面图为基础,结合水工专家的意见和经验进行推理。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆与此同时,构建各个方案下的水工建筑物BIM模型,结合整个模型总览项目的总体沙盘,从而让决策者能够对项目方案有更清晰的了解,也能让各个水工建筑之间、水工建筑物与其他地形条件之间的联系显现得更为明显直观。不仅如此,由于BIM模型是可以进行空间移动的,因而可以动态更改和更新,让决策者在进行方案筛选的过程中,通过可视化的途径提高方案筛选的科学性和效率。

3.2.2 BIM模型信息的应用

单个BIM模型是一个完整的信息数据库,通过完善BIM数据信息,丰富工程项目构件的参数,能够更好地提高工程项目管理信息化水平和技术信息化水平。

(1)管理信息化

建筑施工活动对施工队伍间的协调、合作有较高的要求,因为施工活动的开展必然涉及到不同专业、不同岗位之间的相互配合和协调,进而会产生频繁的联系和大量的信息,但是如果项目建设各方各自为政,没有进行相互合作和配合,则会形成信息孤岛。通过对BIM技术的应用,BIM中所包含的大量信息能够实现对工程所有档案的高效管理,进而实现项目建设各方的信息共享和交换。因此,从根本上来说,BIM模式就是管理层面的一个资源集成管理平台。通过对BIM信息平台的运用和管理,就能更好地保证项目信息的完整性和全面性。

(2)技术信息化

水利工程施工具有显著的复杂性、系统性,且影响因素众多,施工难点多,而我国目前水利工程施工技术水平仍然不能说达到较为理想的水平。但是实践证明,通过对BIM技术的应用,能够帮助提高技术信息化水平,提高项目管理质量和施工技术水平。如果在一个工程当中完整地使用了BIM技术,则它至少应当包括三维可视化模型、可视化的施工任务以及可视化的施工流程。而这些信息直接关系到施工活动的计划和安排,进而影响到施工进度。此外,BIM模型中与建筑物属性相关的信息会直接与成本数据链接,由此一来,在项目投资环节,就能帮助决策者进行成本估算。

4、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,他不僅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。

结束语

总而言之,随着BIM技术的提出和应用,BIM技术给水利工程的设计阶段、施工阶段等带来了巨大的改变。BIM技术的优越性日益显著,在探索和实践BIM技术的同时,水利工程建筑企业应当进一步的认识到BIM技术的优点,重视引进和落实BIM技术。这样才能够更为简便的实现水利工程全生命周期的管理。通过BIM技术中建筑模型和地形模型可以更为直观的找寻到工程项目的薄弱环节,进而开展更有针对性的急救措施。提升水利工程的建设质量和建设效率。

参考文献

[1]韩丽伟.BIM技术在水利工程中的应用研究[J].科学技术创新,2017(28):172~173.

[2]周莹莹,关帅.BIM技术在水利工程中的应用分析[J].建材与装饰,2017(19):282~283.

[3]王百新.水利工程应用BIM技术的思考[J].中国水能及电气化,2016(11):66~70.

论文作者:王兴恒,侯啸岳

论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期

论文发表时间:2019/4/25

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