BIM 技術(shù)在水利水電工程施工中的應(yīng)用

陳敏柏

（安徽水安建設(shè)集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601）

BIM 技術(shù)全稱為水利水電信息化模型，利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)將水利水電工程建設(shè)的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營等環(huán)節(jié)的信息進(jìn)行整合處理，并使用三維模型將水利水電工程的各環(huán)節(jié)呈現(xiàn)出來，為水利水電工程的設(shè)計(jì)、施工等環(huán)節(jié)提供支持，提高水利水電工程施工質(zhì)量。同時(shí)，BIM 技術(shù)的應(yīng)用還可以充分整合各方資源，實(shí)現(xiàn)各參建單位的高效協(xié)同，防止在施工過程中各方因溝通不及時(shí)而出現(xiàn)影響工程建設(shè)進(jìn)度與質(zhì)量的問題。BIM 技術(shù)因具有諸多的優(yōu)勢而被廣泛應(yīng)用在水利水電工程建設(shè)中，但在水利水電工程中BIM 技術(shù)發(fā)展依然不成熟，在水利水電工程中引入BIM 技術(shù)能夠提升設(shè)計(jì)、施工效率，優(yōu)化設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量。因此，對BIM 技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用進(jìn)行探析具有重要的實(shí)踐意義。

一、BIM 技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

BIM 技術(shù)不僅具有很高的模擬水平，也擁有良好的協(xié)調(diào)性，能夠優(yōu)化項(xiàng)目設(shè)計(jì)，有效降低工程規(guī)劃的時(shí)間成本，提高工程施工的可視化程度?，F(xiàn)階段，BIM 技術(shù)主要應(yīng)用于工程建設(shè)的各個(gè)環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)階段，人們可以應(yīng)用BIM 技術(shù)來科學(xué)分析不同的設(shè)計(jì)方案，同時(shí)可以將設(shè)計(jì)方案與理念傳遞給各個(gè)部門，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)共享；招投標(biāo)階段，可以使用BIM 技術(shù)，利用相關(guān)模型來對施工過程進(jìn)行模擬，分析與預(yù)測資金投入，為投標(biāo)企業(yè)提供參考；施工階段，運(yùn)用BIM 技術(shù)對項(xiàng)目進(jìn)行程序化管理與實(shí)施，根據(jù)模型預(yù)測材料成本，防止后勤工作不到位，加快工程進(jìn)度。

二、BIM 技術(shù)在水利水電工程施工中的應(yīng)用

（一）BIM 模型應(yīng)用于土方量計(jì)算

在水利水電工程建設(shè)中，大量的土方工程增加了工程建設(shè)質(zhì)量以及成本把控的難度，土方工程作為水利水電工程建設(shè)中的難點(diǎn)項(xiàng)目，往往會出現(xiàn)因土方量計(jì)算不準(zhǔn)確而影響水利水電工程建設(shè)進(jìn)度的情況，甚至對水利工程建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì)量產(chǎn)生威脅，但受到地質(zhì)條件、施工難度的影響，對土方量的計(jì)算較為復(fù)雜，難以進(jìn)行精確的把控。BIM 技術(shù)的應(yīng)用，則可以很好地解決這個(gè)問題。當(dāng)水利水電工程建設(shè)項(xiàng)目三維立體模型構(gòu)建完成后，可以借助BIM模型對工程土方量進(jìn)行直接計(jì)算，操作人員只需對目標(biāo)量進(jìn)行確定，軟件就可以自動(dòng)計(jì)算出土方量的大小，操作便捷性極強(qiáng)。此外，BIM 模型在對工程土方量進(jìn)行計(jì)算時(shí)，還可以根據(jù)工程的施工進(jìn)度對土方量進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤，確保工程的最終土方開挖、填筑量可靠。

（二）工程設(shè)計(jì)

BIM 技術(shù)廣泛應(yīng)用于水利水電工程的設(shè)計(jì)階段。人們要根據(jù)BIM 技術(shù)理念和可行性研究方案，設(shè)計(jì)出符合要求的BIM 模型；合理運(yùn)用BIM 軟件對初步設(shè)計(jì)進(jìn)行概算，對整體工程施工步驟進(jìn)行綜合評價(jià)，以提高水利水電工程項(xiàng)目質(zhì)量，并以模型為基本依據(jù)，優(yōu)化施工過程；構(gòu)建數(shù)字模型，完善水利水電工程規(guī)劃設(shè)計(jì)，合理規(guī)劃材料數(shù)量和用度，縮短施工時(shí)間，提高施工效率。人們可以借助BIM 技術(shù)來選擇方案，使項(xiàng)目承包方在建設(shè)初期了解工程大體的建設(shè)資金投入。設(shè)計(jì)師可以運(yùn)用BIM 技術(shù)，分析設(shè)計(jì)項(xiàng)目是否符合具體要求，展現(xiàn)項(xiàng)目外觀效果。BIM 模型的調(diào)整可以有效減少水利水電工程設(shè)計(jì)量，相對于傳統(tǒng)工程設(shè)計(jì)，避免了誤差過大與計(jì)算過程煩瑣，有效提高了設(shè)計(jì)效率。同時(shí)，BIM 技術(shù)的運(yùn)用可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)部門數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)共享，增進(jìn)彼此的溝通，縮短水利水電工程規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)間。

（三）安全管理

通過BIM 技術(shù)可以通過三維模型將水利水電工程的所有信息直觀地反映出來，這樣就可以將施工中的危險(xiǎn)源詳細(xì)的暴露出來；同時(shí)其動(dòng)態(tài)演示施工功能還能模擬施工過程，讓人們意識到危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程可能存在的安全問題，安全管理人員結(jié)合這些信息可以提前制定安全管理計(jì)劃，做好事前控制，消除危險(xiǎn)源，加強(qiáng)危險(xiǎn)性較大作業(yè)的管理，盡量消除危險(xiǎn)因素帶來的安全事故，保證施工安全。同時(shí)應(yīng)用BIM 技術(shù)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場施工，保證施工安全。BIM 技術(shù)可以模擬現(xiàn)場施工，結(jié)合監(jiān)控技術(shù)可以實(shí)時(shí)對現(xiàn)場的高危作業(yè)進(jìn)行監(jiān)管，這樣一方面可以規(guī)范現(xiàn)場施工人員的施工過程，避免不當(dāng)操作引發(fā)的安全事故；另一方面可以實(shí)時(shí)的將施工過程展示給安全管理人員，便于其及時(shí)掌握施工進(jìn)展，可以提前布置好下一步的安全管理工作，提高安全管理效率。

（四）細(xì)化流程

要想完成水利水電工程的數(shù)字信息建模工作，就必須分離工程的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并根據(jù)實(shí)際情況對分離得到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行加以分析。BIM 技術(shù)的應(yīng)用不僅可以簡化施工環(huán)節(jié)，提高施工效率，還能細(xì)化相應(yīng)的流程，避免錯(cuò)誤的出現(xiàn)，只有細(xì)化才能做到精確。在當(dāng)今時(shí)代，BIM 技術(shù)在細(xì)化流程的同時(shí)也對相關(guān)的技術(shù)人員的專業(yè)知識提出了新的要求，水利水電工程人員應(yīng)不斷加強(qiáng)專業(yè)訓(xùn)練，以適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，管理人員更需嚴(yán)格要求自己，在不斷加強(qiáng)自身綜合素質(zhì)的同時(shí)增強(qiáng)對工程施工的管理力度，以保證施工環(huán)節(jié)的高效進(jìn)行。

（五）成本管理

基于BIM 技術(shù)的水利水電工程計(jì)算機(jī)軟件除了能夠建立起水利水電工程的三維模型，還能夠建立起水利水電工程項(xiàng)目的5D 模型。這一模型的建立能夠?yàn)樗姽こ痰南嚓P(guān)管理人員提供是施工中成本管理的所有數(shù)據(jù)信息，有效的融合了水利水電工程的成本與時(shí)間要素，完成對水利水電成本的優(yōu)化控制。例如，水利水電工程項(xiàng)目的5D 模型能夠?yàn)楣こ坦芾砣藛T提供不同時(shí)間段的工程成本，提升了建筑工程的成本管理水平，讓管理人員能夠更加合理地制定資源的分配計(jì)劃。同時(shí)，BIM 技術(shù)的使用還能實(shí)現(xiàn)對于水利水電工程項(xiàng)目成本的動(dòng)態(tài)管理，結(jié)合三維模型的建設(shè)和分析，可以得出工程每一階段的現(xiàn)金流，可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的工程成本管理，這可以有效降低項(xiàng)目資金風(fēng)險(xiǎn)。

（六）BIM 在進(jìn)度管理中的應(yīng)用

BIM 技術(shù)通過Revit 軟件來建立水利水電工程項(xiàng)目對應(yīng)的模型，首先把全部工程構(gòu)件根據(jù)施工時(shí)的實(shí)際尺寸、空間信息以及材料的性能參數(shù)進(jìn)行模擬組合，形成基礎(chǔ)的三維模型，然后把具體的工程項(xiàng)目進(jìn)度和工程量信息導(dǎo)入到這個(gè)基礎(chǔ)模型，有效地實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)，針對模型里的每一個(gè)構(gòu)件都設(shè)置對應(yīng)的時(shí)間參數(shù)，創(chuàng)建模型空間劃分以及空間進(jìn)度的內(nèi)在聯(lián)系，模擬施工過程并對施工進(jìn)度進(jìn)行監(jiān)控、對比和優(yōu)化，最終形成基于BIM 模型的進(jìn)度控制體系。

（七）場地資源的優(yōu)化

1.利用BIM 三維場布模型的直觀性和可模擬性，將傳統(tǒng)的平面場布圖以三維形式表現(xiàn)出來，高仿真的表達(dá)施工現(xiàn)場的場地布置情況；2.利用其直觀、易于更改、模擬容錯(cuò)率高的特點(diǎn)，可以盡可能地優(yōu)化場地資源配置，合理安排施工場地，減少二次搬運(yùn)，提高成品保護(hù)的效果，減少成品保護(hù)的資源投入；3.利用BIM 系列軟件帶有的場景漫游渲染功能，將三維場地布置不僅以圖片的形式輸出，更以視頻的形式保存。通過此方式，不僅可以直觀地展示場地總體的布置情況，還可以將易被遮擋的細(xì)節(jié)布置直觀地表示出來，相比較傳統(tǒng)的施工平面布置圖有巨大的優(yōu)勢。

結(jié)語：綜上所述，為了進(jìn)一步促進(jìn)我國水利水電行業(yè)的發(fā)展，提升水利水電工程管理效率，在水利水電工程項(xiàng)目開展過程中，要意識到BIM 技術(shù)的優(yōu)勢，合理應(yīng)用BIM 技術(shù)來提升施工管理效率。為了進(jìn)一步推進(jìn)BIM 技術(shù)在水利水電工程施工中的應(yīng)用，水利水電施工企業(yè)要重視BIM 技術(shù)的合理應(yīng)用，行業(yè)也要重視BIM 技術(shù)人才的培養(yǎng)，提升BIM 建模質(zhì)量，優(yōu)化BIM 技術(shù)在建筑項(xiàng)目中的應(yīng)用。