BIM技术发展及其在水利工程中的应用论文_颜子凯,袁中伟

BIM技术发展及其在水利工程中的应用论文_颜子凯,袁中伟

中国水利水电第五工程局有限公司 四川省成都市 610000

摘要:建筑信息模型是指通过计算机的三维数字模型,里面包含一个建设项目的整个寿命周期所有的工程信息,建设项目能通过这个模型作为一个平台,实现工程信息共享,提高工作效率,减少不必要的沟通和复杂的程序。

关键词:BIM技术;水利工程;应用

引言

BIM是采用数字化技术构建虚拟工程的三维模型,建立与实际情况相似或一致的信息库,其中包含有建筑构件的专属信息、几何信息以及状态信息,同时非构件对象的状态信息(如运动行为、空间)也包含其中。借助建筑工程的三维模型,可有效地提高建筑工程信息集成化程度,作为工程建设信息交换与共享的平台。水利工程施工技术复杂,对施工人员提出较高的要求,并且工程质量难以保证。采用BIM 技术对工程中重要节点放样,可以更加有效地指导工人科学施工,在工程质量有保证的情况下,缩短工期,减少返工,为施工交底提供丰富的资料支持,对后期的运营管理亦有所帮助。

1BIM辅助施工的功能特点

1.1可视化

相对于传统建筑行业的二维设计图纸或者三维模型,可视化4D施工信息模型能更直观、精确地还原施工过程,可以及时地进行施工信息查询以及信息拓展。其依靠建筑实体数据生成仿真度较高的模型,把施工阶段的各类信息全涵盖其中,参与施工的所有人员均可以直观地了解建筑模型,同时可以通过可视化模型进行技术讨论、会议决策以及方案比选,大大提高施工期间的施工管理和信息交流效率。BIM可视化不断地发展、完善,不仅可以以报表或者效果图的形式生成,项目在设计、施工、运营期间的沟通、交流以及决策也可在此基础上进行,为建筑工程管理提供更多便利。

1.2模拟性

BIM的核心技术在于其能够前瞻性地模拟施工材料、设备、工序、成本以及不安全因素,对工程的各个环节进行优化处理,形成“模拟-优化”的循环过程,最终获得最优方案。在建筑的设计阶段,可以进行热量模拟、节能模拟、紧急疏散等一系列的模拟;在施工阶段,BIM可以在三维模型和发展时间的基础上进行4D模拟,从施工组织设计角度进行基础施工模拟,为指导施工提供更加科学合理的方案,也可以在BIM基础上进行5D模拟,达到有效控制成本的目的;在运营维护阶段,可以将一些紧急情况进行模拟处理,对突发情况进行有效控制。

1.3协调性

在建设工程当中,参与工程建设的各个主体间需要不断的沟通、配合和协调,才能使工程建设有条不紊地进行,而这其中的环节比较繁杂,人员结构参差不齐,协调工作需要耗费大量时间,同时在协调工作中责任和利益的划分对工程项目的工期和质量必定会造成影响。BIM模型可以在建设工程开工之前协调各个专业的碰撞问题,将这种协调信息储存在BIM数据库中,利用这些数据有效地解决前期出现的碰撞问题,减少协调的工作量。

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2BIM的具体应用

2.1BIM在水利工程中应用的方案组织

(1)建立标准化三维协同环境?即在项目开始前,根据相关要求和规范,建立项目统一坐标体系和标准库;按照专业或者是个人将项目进行分配;各个专业任务组进行三维的协同设计(包括水工?厂房等不同专业);设计完成后,进行模型的总装和综合检查;确认无误后固化综合模型,并以此为基础进行二维图纸的抽取和工程数量的统计?(2)测绘与地质?可以选用所应用软件中的测绘专业模块进行测绘数据的后处理,建立一定精度的数字地面模型?(3)枢纽设计?满足一定精度要求的测绘和地质模型为枢纽的设计提供了有效的保障?流程一般是:根据地形数据和三维地质模型产生建筑物体型设计?开挖面设计和建筑物初步布置;结合地形数据?三维地质模型和补充的资料,进行详细的设计;最后一步进行工程量的计算,枢纽图抽取和有限元计算工作?

2.2施工设计阶段的应用

在水利工程具体施工进行时,需要根据BIM建立的三维模型进行施工程序的综合分析和基本判断,最终实现工程质量的真正提升[3]?而通过BIM模型进行施工程序模拟化能够基本实现工程流程的优化,同时这样优化完成的施工程序对于施工进度也是一种保证,能够保证工程建设能够在设计规划内进行,提升工作效率?工程建设团队需要在BIM技术模型的基础上开展具体工作,并及时的进行模型数据分析,从而有效提升项目质量?通过BIM技术实现施工程序分析能够降低施工难度并提升施工效率,并实现建设过程中所有环节之间的有效配合?协同合作?最终提升工程质量?对于水利工程这种规模较大的建设工程项目而言,BIM技术的这一应用更是能够极大地提升建设过程中资源的优化配置,能够在最短的时间内完成最高质量的工程项目?

2.3施工安全管理

模拟BIM 施工模型可用于施工难点的可视化演示,将施工过程中技术操作要求高、过程复杂的关键点进行动画演示,以安全培训的方式加深工人对施工技术的理解,同时利用模型对临边、洞口等自动识别和标记,也可对施工过程可能存在安全隐患的部分进行标识,根据这些信息编制施工安全管理计划,提高安全管理水平。

2.4BIM技术应用于工地现状建模

BIM技术能够对工地现场的所有施工人员?环境因素等信息进行收集并转换为数字信息在三维信息模型中进行显示,该模型包括现场环境?使用到的专业设备?施工团队等所有因素,并应用到项目施工的整个周期内?与此同时,该模型能够保证动态化管理,根据现场实际情况的变化做出调整,这样就使得BIM技术建立的模型能够实现与施工团队之间的有效衔接,使得业主与建设人员实现信息资源的共享与交流,这样不仅是施工团队内的人员,业主也能够及时的获取工程建设的有效信息,并根据自我的需求进行信息反馈,使得施工更加合理化?人性化?而这种优势在应用到水利工程建设中时也有着其他技术难以实现的优势,可以将施工现场进行建模并及时更新,同时实现与施工人员以及项目管理人员的及时沟通,保证了工程建设的质量?

2.5BIM技术应用于水利工程项目的造价控制

水利工程通产是国家主导建设的大型项目,因此投资规模较大且施工条件相对复杂,传统的二维设计模型在应用到工程设计时显得捉襟见肘,因此应用BIM技术能够有效实现各环节以及各领域的信息收集与整理,并保证所有建设部门在信息共享平台上能够及时的进行信息沟通,这样就会大大节省时间成本,减少了建设过程中很多不必要的麻烦?

2.6生成竣工模型

当工程竣工之后,根据工程具体的实施情况对实时模型进行修改,一方面能够保证实时模型反映建筑的正确信息,另一方面对模型中没必要保留的信息进行删除,将建筑设备等信息保留,为后期运维阶段提供资料支持,进而生成竣工模型,由竣工模型可生成竣工决算报告、竣工图纸等资料。

结束语

随着科技的发展,各国开始注意到BIM技术实现的可能性及其优势,已有多个国家结合各自的特点,制定相关政策,大力推广BIM技术,并在一些建设项目中成熟应用BIM技术,且取得较好效果。国内BIM技术相比于国外起步较晚,目前的应用研究还处初级阶段,但依然不乏BIM应用成熟的案例。

参考文献:

[1]李俊.BIM技术在水利工程中的应用[J].黑龙江水利科技,2018,46(11):142-144.

[2]王颖,谢鑫.BIM技术在水利工程建设与管理中的应用探究[J].珠江水运,2018(21):84-85.

[3]张学森,黄琳琳.BIM技术在水利工程设计中的应用研究[J].工程技术研究,2018(13):151-152.

[4]谢宝华.BIM技术在水利工程中的应用[J].现代物业(中旬刊),2018(10):57.

[5]谢大鹏.BIM技术在水利水电工程中的应用[J].科技风,2018(30):161.

论文作者:颜子凯,袁中伟

论文发表刊物:《防护工程》2019年15期

论文发表时间:2019/12/2

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