BIM技术在水利工程设计中的应用研究
史守强 孙修昊
生成PDF 清样下载 引用

复制成功

导出题录

参考文献( GB/T 7714-2015 ) 复制

史守强 孙修昊,. BIM技术在水利工程设计中的应用研究[J]. 工程与技术研究,20236. DOI:10.12721/ccn.2023.157764.
摘要: 在水利工程项目中运用BIM技术,使其在不同的施工阶段发挥不同的效果,进而确保工程项目的施工进度以及施工质量,让工程项目中的数据信息共享更加便捷,使整个建筑物能够发挥全部的效果,推动社会经济的不断发展。
关键词: BIM技术;水利工程设计;应用
DOI:10.12721/ccn.2023.157764
基金资助:

前言:水利工程建设中,通过对BIM技术的有效应用,可以促进水利工程设计水平的提高,不过受人员认知、技术水平等因素的影响,BIM技术在水利工程设计中的应用依然处于初级阶段,没有能够将BIM技术的优势最大限度地发挥出来。对此,水利工程设计人员需要加强对BIM技术的研究和应用,对存在的问题进行解决,以BIM技术为支撑,切实提高水利工程设计的质量和水平。

1、BIM 内涵分析

传统的图纸设计过程中,需要耗费大量的精力对工程进行设计,需要对所有的部分都进行精确的测量,时间成本较高,对设计人员的技术水平要求也高。如果技术人员在设计过程中出现任何问题,都会直接影响到后续的生产过程。为了改变这种传统的水利设计方式,改进其设计的效率,实践中发明了一种新型技术,BIM技术。在这一技术的应用下,对于工程的建设而言,只需要在系统内进行设计环节的顺序选择,通过在不同的部分进行不同数据的输入,实现对于整体工程的设计图纸设计。在进行这一技术的应用过程中,能够有效的识别出设计环节的问题所在,对于工程建设本身而言,具有质量保证的作用。通过对设计图纸的不同方案设计,实现最优的方案选择,也能够帮助实践中对这一技术的应用获得更大的经济效益。

2、BIM技术在水利工程设计中的应用优势

传统方式实施工程设计只能通过二维图形的方式对设计方案进行绘制,此后依据二维图形实施建模,该操作程序更为复杂,且用时较多,因此整体的效率偏低。而使用BIM技术参与设计环节,便可建立相应的BIM模型,不但极大节省了时间,还能简化操作程序。具体而言,BIM技术能够将以往的二维转化为三维形式建立模型,从而明显提升工程设计的实施效率。此外该技术还能对工程设计的质量起到一定的促进作用,使用BIM技术时,技术人员能够基于模拟和可视技术构建工程的模型,能够及时发现设计中存在的问题,便于设计人员在第一时间进行纠错,完善设计内容,从而实现工程设计质量的不断优化和提升。BIM技术还具有改善设计效果的优势,使设计内容的呈现更为直观。技术人员能够从可视化的设计内容中较为直接地发现设计缺陷,从而方便纠错。

3、BIM技术在水利工程设计中的应用

3.13d建模。

三维建模目的是为工程建设过程打下坚实的基础。在地形模型中的应用。通过地形模型的应用,可以将工程平面布置以模型的形式展现出来,为施工方案的制定和开展打下良好的基础。通过实地勘察和测量,可以及时收集和处理地形数据,然后尽早发现设计中的错误,从而进行调整,保证模型中的数据与工程数据的统一。通过创建等高线表面,可以显示地形的变化。为了保证模型的准确性,需要检查表面高程,及时找出错误的数据并进行修改。等高线和表面高程修改后,为了保证数据的准确性,需要再次检查所有数据。只有确认没有问题后,才能用BIM软件生成地形模型。

3.2协同设计

BIM技术在水利工程设计中的应用,需要设计师、施工人员、运维人员等多个环节的专业人员参与,从不同角度充分表达专业意见,推动设计效果更加科学、合理、可操作。在使用传统技术设计水利工程时,设计师需要注意工程设计专业知识的各个方面。仅凭设计师单方面的力量,很难让专业知识的各个方面变得无关紧要,往往会在设计方案完成后组织与各部门代表的沟通会议,讨论设计方案。各部门代表通过审查图纸,检查图纸的每个设计部分是否有遗漏,大大增加了设计工时。BIM技术的应用实现了水利工程设计的信息化,各专业人员可以共同观察三维模型,一旦发现专业上的问题,设计师可立即在计算机系统中调整对应参数,完善设计方案,极大程度上提高了设计效率,进而提升整个水利工程的建设效率。

3.3BIM交付内容的设计

 在具体实践应用当中,BIM技术难以做到整个周期的全部贯穿,在当前设计当中,处于设计过程中的BIM最为理想的交付方式是模型指导施工,对于普通的模型而言,通常会包含需要设计产品的尺寸大小、结构特点、产品使用的材料以及材料的性质、产品的实际位置与方位,还包括了不同产品之间的关联关系等,通过对建筑信息模型的分析,可以获取到非常多的数据信息,这些数据信息都是与设计紧密联系在一起的,这样可以对效果进行有效的观察。在信息数字化成果的指导下,后续施工可以更加方便、有序、高效的进行。从实际看,当前对于信息模型内容的表达还处于最初的探索时期,很难将模型信息的直接应用与后续施工指导结合起来,但是,随着计算机技术的广泛应用,都为BIM技术的应用创造了条件,在社会发展的推动下,两者之间的结合将会更加深入,模型与施工结合的成效也会更加明显。

3.4地形BIM模型的土方量计算

 GIS、遥感系列与AutoCAD系列为计算土方量的两类主要系统软件。与实际地形完全相符的BIM模型为土方量计算方法的前提条件,首先对设计和原始地形的曲面模型进行绘制,施工设计和原始地形这两个空间三维曲面的汇交线即为曲面交点产生的连接线,需要填筑或开挖的土方量为两曲面所包围的空间体积,即生成的曲面体积。由于设计地形和原始地形曲面在BIM技术应用时具有动态关联特征,在BIM模型和方案选择阶段可快速完成土方的填筑和开挖试验,通过对填筑量和土方开挖量的准确计算确定最佳的开挖方案。

3.5总体布置中的作用

水利工程设计需要进行总体的规划,而BIM技术能够凭借其强大的地形处理能力对设计方案进行可视化管理,可以帮助实现水利工程三维枢纽方案布置以及立体施工规划。并且这项技术也能够对施工道路进行设计,模型可以快速生成最佳道路设计方案,准确计算出工程量,并在模型上进行直观表达,这样就能够提高工程建设时的效率,各个环节之间的联动性也会有保证,避免施工时来往车辆拥堵而出现的种种不良情况,从而进一步提高施工效率,确保方案的科学合理。BIM技术可以将整体施工布置中的多个内容进行整合,在统一模型上综合分析各个项目之间是否存在矛盾,如果存在矛盾需要用何种解决办法,这些都是传统2D平面设计无法体现的。

3.6改变设计理念,做好技术融合

从传统设计理念转化成BIM的三维技术需要一定的时间,水利工程设计人员一定要适应这种转变,随着时代发展将老旧的观念进行革新,以适应当前的设计需求,同时也要做好相关的技术融合,为BIM的应用开辟通道。设计方面一定要充分利用BIM技术的优势,将施工中的各个环节都体现在BIM模型上,以便更好的在模型上对整个工程设计进行管理和修改,并提高设计与实际施工之间的关联强度,保证具体设计理念能够贯彻到实际施工中去,进一步提高水利工程的建设质量。

结束语:总而言之,可持续发展理念持续深化背景下,我国水利工程的数量不断增加,一些老旧水利工程的维护翻新也受到了地方政府部门的重视。考虑到传统水利工程设计中存在的问题,可以将BIM技术应用到水利工程设计中,借助水利工程的优势来提升设计方案的合理性,推动工程设计与施工的紧密结合,切实保障水利工程施工建设的效果。

参考文献

[1] 张灿,党同均.水利工程设计应用BIM技术的思考[J].水利工程技术与设计.2018,(33).3096.

[2] 叶文欣.BIM技术在航道疏浚工程设计中的应用研究[J].中国水运,2021,(03):141-144.

[3] 俞冰,缪拥军.BIM技术在水利工程设计中的应用初探[J].建材发展导向,2019,17(24):34-35.