bim技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

1、BIM技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用摘要BIM是一個(gè)設(shè)施(建設(shè)項(xiàng)目)物理和功能特性的數(shù)字表達(dá)是一個(gè)共享的知識(shí)資源，是一個(gè)分享有關(guān)這個(gè)設(shè)施的信息，為該設(shè)施從建設(shè)到拆除的全生命周期中的所有決策提供可靠依據(jù)的過程在項(xiàng)目的不同階段，不同利益相關(guān)方通過在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自職責(zé)的協(xié)同作業(yè)。本文簡(jiǎn)單介紹了BIM及BIM在水利水電工程建設(shè)中的應(yīng)用及其展望。1、緒論1.1BIM的概述BIM的全拼是BuildingInfmati

2、onModeling，即：建筑信息模型。BIM是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，BIM是對(duì)工程項(xiàng)目設(shè)施實(shí)體與功能特性的數(shù)字化表達(dá)。一個(gè)完善的信息模型，能夠連接建筑項(xiàng)目生命期不同階段的數(shù)據(jù)、過程和資源，是對(duì)工程對(duì)象的完整描述，可被建設(shè)項(xiàng)目各參與方普遍使用。BIM具有單一工程數(shù)據(jù)源，可解決分布式、異構(gòu)工程數(shù)據(jù)之間的一致性和全局共享問題，支持建設(shè)項(xiàng)目生命期中動(dòng)態(tài)的工程信息創(chuàng)建、管理和共享。建筑信息模型同時(shí)又

3、是一種應(yīng)用于設(shè)計(jì)、建造、管理的數(shù)字化方法，這種方法支持建筑工程的集成管理環(huán)境，可以使建筑工程在其整個(gè)進(jìn)程中顯著提高效率和大量減少風(fēng)險(xiǎn)。1.2BIM的來源1975年，“BIM之父”——喬治亞理工大學(xué)的ChunkEastman教授創(chuàng)建了BIM理念至今，BIM技術(shù)的研究經(jīng)歷了三大階段：萌芽階段、產(chǎn)生階段和發(fā)展階段。BIM理念的啟蒙，受到了1973年全球石油危機(jī)的影響，美國全行業(yè)需要考慮提高行業(yè)效益的問題，1975年“BIM之父”Eastman

4、教授在其研究的課題“BuildingDeionSystem”中提出“acomputerbaseddeionofabuilding”，以便于實(shí)現(xiàn)建筑工程的可視化和量化分析，提高工程建設(shè)效率1.3BIM的特點(diǎn)BIM的特點(diǎn)：1)可視化2)協(xié)調(diào)性3)模擬性4)優(yōu)化性5)可出圖性。1.3.1基于BIM的工程設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)三維設(shè)計(jì)。能夠根據(jù)3D模型自動(dòng)生成各種圖形和文檔，而且始終與模型邏輯相關(guān)，當(dāng)模型發(fā)生變化時(shí)，與之關(guān)聯(lián)的圖形和文檔將自動(dòng)更新設(shè)計(jì)過程中所

5、創(chuàng)建的對(duì)象存在著內(nèi)建的邏輯關(guān)聯(lián)關(guān)系，當(dāng)某個(gè)對(duì)象發(fā)生變化時(shí)，與之關(guān)聯(lián)的對(duì)象隨之變化。實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)設(shè)計(jì)之間的信息共享。各專業(yè)CAD系統(tǒng)可從信息模型中獲取所需的設(shè)計(jì)參數(shù)和相關(guān)信息，不需要重復(fù)錄入數(shù)據(jù)，避免數(shù)據(jù)冗余、歧義和錯(cuò)誤。實(shí)現(xiàn)各專業(yè)之間的協(xié)同設(shè)計(jì)。某個(gè)專業(yè)設(shè)計(jì)的對(duì)象被修改，其他專業(yè)設(shè)計(jì)中的該對(duì)象會(huì)隨之更新。實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)計(jì)和智能設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)碰撞檢測(cè)、能耗分析、成本預(yù)測(cè)等。1.3.2基于BIM的施工及管理實(shí)現(xiàn)集成項(xiàng)目交付IPD(Integra

6、tedProjectDelivery)管理。把項(xiàng)目主要參與方在設(shè)計(jì)階段就集合在一起，著眼于項(xiàng)目的全生命期，利用BIM技術(shù)進(jìn)行虛擬設(shè)計(jì)、建造、維護(hù)及管理。實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)、集成和可視化的4D施工管理。將建筑物及施工現(xiàn)場(chǎng)3D模型與施工進(jìn)度相鏈接，并與施工資源和場(chǎng)地布置信息集成一體，建立4D施工信息模型。實(shí)現(xiàn)建設(shè)項(xiàng)目施工階段工程進(jìn)度、人力、材料、設(shè)備、成本和場(chǎng)地布置的動(dòng)態(tài)集成管理及施工過程的可視化模擬。實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目各參與方協(xié)同工作。項(xiàng)目各參與方信息共享，

7、基于網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)文檔、圖檔和視檔的提交、審核、審批及利用。項(xiàng)目各參與方通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)同工作，進(jìn)行工程洽商、協(xié)調(diào)，AutoCADCivil3D進(jìn)行二維規(guī)劃，然后導(dǎo)入AIM進(jìn)行三維信息化和可視化建模，可快速實(shí)現(xiàn)施工生產(chǎn)區(qū)、生活區(qū)等的布置，有效傳遞設(shè)計(jì)意圖。2.1.8施工總布置設(shè)計(jì)集成BIM信息化建模過程中將設(shè)計(jì)信息與設(shè)計(jì)文件進(jìn)行同步關(guān)聯(lián)，可實(shí)現(xiàn)整體設(shè)計(jì)模型的碰撞檢查、綜合校審、漫游瀏覽與動(dòng)畫輸出。其中，AIM將信息化與可視化進(jìn)行完美整合，可以不僅提

8、高了設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量，而且大大減少的不同專業(yè)之間協(xié)同和交流的成本。2.1.9施工總布置面貌在進(jìn)行施工總布置三維一體信息化設(shè)計(jì)中，通過BIM模型的信息化集成，可實(shí)現(xiàn)工程整體模型的全面信息化和可視化，而且通過AIM的漫游功能可從壩體到整個(gè)施工區(qū)，快速全面了解項(xiàng)目建設(shè)的整體和細(xì)部面貌，并可輸出高清效果展示圖片及漫游制作視頻文件。2.2BIM技術(shù)技術(shù)在水利工程造價(jià)中的應(yīng)用水利工程牽扯面廣，投資大，專業(yè)性強(qiáng)，建筑結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜多樣，尤其是水庫、水

9、電站、泵站工程，水工結(jié)構(gòu)復(fù)雜、機(jī)電設(shè)備多、管線密集，傳統(tǒng)的二維圖紙?jiān)O(shè)計(jì)方法，無法直觀的從圖紙上展示設(shè)計(jì)的實(shí)際效果，造成各專業(yè)之間打架碰撞，導(dǎo)致設(shè)計(jì)變更、工程量漏記或重計(jì)、投資浪費(fèi)等現(xiàn)象出現(xiàn)。采用基于BIM技術(shù)的三維設(shè)計(jì)和協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)為有效的解決上述問題提供了機(jī)遇。通過基于BIM技術(shù)的設(shè)計(jì)軟件，建立設(shè)計(jì)、施工、造價(jià)人員的協(xié)同工作平臺(tái)，設(shè)計(jì)人員可以在不改變?cè)瓉碓O(shè)計(jì)習(xí)慣的情況下，通過二維方法繪圖，自動(dòng)生成三維建筑模型，并為下游各專業(yè)提供含有B

10、IM信息的布置條件圖，增加專業(yè)溝通，實(shí)現(xiàn)了工程信息的緊密連接。由于水利工程造價(jià)具有大額性、個(gè)別性、動(dòng)態(tài)性、層次性、兼容性的特點(diǎn)，BIM技術(shù)在水利建設(shè)項(xiàng)目造價(jià)管理信息化方面有著傳統(tǒng)技術(shù)不可比擬的優(yōu)勢(shì)：一是大大提高了造價(jià)工作的效率和準(zhǔn)確性，通過BIM技術(shù)建立三維模型自動(dòng)識(shí)別各類構(gòu)件，快速抽調(diào)計(jì)算工程量，及時(shí)捕捉動(dòng)態(tài)變化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有效避免漏項(xiàng)和錯(cuò)算，提高清單計(jì)價(jià)工作的準(zhǔn)確性二是利用BIM技術(shù)的模型碰撞檢查工具優(yōu)化方案、消除工藝管線沖突，造價(jià)

11、工程師可以與設(shè)計(jì)人員協(xié)同工作，從造價(jià)控制的角度對(duì)工藝和方案進(jìn)行比選優(yōu)化，可有效控制設(shè)計(jì)變更，降低工程投資。BIM技術(shù)的出現(xiàn)，使工程造價(jià)管理與信息技術(shù)高度融合，必將引發(fā)工程造價(jià)的一次革命性變革。目前，國內(nèi)部分水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)單位已引進(jìn)三維設(shè)計(jì)平臺(tái)，并利用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)了協(xié)同設(shè)計(jì)，在提高水利工程造價(jià)的準(zhǔn)確性和及時(shí)性方面進(jìn)行了有益探索，值得借鑒。2.3BIM在水利建設(shè)中應(yīng)用實(shí)例2.3.1南水北調(diào)中線工程在南水北調(diào)工程中，長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院

12、(簡(jiǎn)稱長(zhǎng)江設(shè)計(jì)院)將建筑信息模型BIM的理念引入其承建的南水北調(diào)中線工程的勘察設(shè)計(jì)工作中，并且由于AutoCADCivil3D良好的標(biāo)準(zhǔn)化、一致性和協(xié)調(diào)性，最終確定該軟件為最佳解決方案。利用Civil3D快速的完成勘察測(cè)繪、土方開挖、場(chǎng)地規(guī)劃和道路建設(shè)等的三維建模、設(shè)計(jì)和分析等工作，提高設(shè)計(jì)效率，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)流程。其三維可視化模型細(xì)節(jié)精確，使工程三維里立圍觀一目了然?；贐IM理念的解決方案幫助南水北調(diào)項(xiàng)目的工程師和施工人員，在真正的施工之