BIM技术在水利工程设计中的应用研究
安晓雨

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安晓雨,. BIM技术在水利工程设计中的应用研究[J]. 工程与技术研究,2023.9. DOI:10.12721/ccn.2023.157792.
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.2023.157792
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

这一技术的应用需要与当今时代的科学技术发展相结合,需要利用先进的技术手段进行图纸的设计。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技术在水利工程中的应用优势

2.1创新水利工程设计理念

BIM技术以实现水利工程项目的可视化和信息化功能为目标,通过现代信息技术动态展现水利工程的整体设计风格,高效实时模拟仿真水利工程建筑模型,并可即时修改水利工程设计图同时获取修改后的立体效果图,使水利工程设计从传统的二维图纸转变到三维模型中来,不但能够直观动态地展示水利工程设计的项目模型,在工程施工前获得准确的水利工程数据信息,并且可以消除水利工程技术人员和工程施工人员由于理解能力产生的交流障碍。

2.2提高水利工程设计效率

传统的水利工程设计流程一般是二维图纸绘制水利工程建筑模型的平立剖面图和水利工程施工流程图,二维图形再通过计算机软件处理后形成空间三维模型,其设计流程较为繁琐,容易导致由于设计人员对二维图纸理解不同或计算机软件处理口径不同而出现水利工程设计偏差。但是应用BIM技术却能够很好地解决这个问题,通过直接建立三维动态模型,减少二维图纸环节,则可以实时建立水利工程立体模型,并能够有效协助设计人员快速获取解读任意立体空间内的工程信息数据,有针对性地深化节点设计,从而实现在水利工程施工前期及时纠正设计图纸的错误,优化不合理的施工流程,大大提升工程设计效率。运用BIM技术对空间三维建筑模型进行预先施工,能够有效防范施工中可能发生的空间重叠,最大限度在施工前期消除日后施工环节可能出现的施工隐患,引导施工有序高效地开展。

3、BIM技术在水利工程设计中的应用

3.1BIM交付内容的设计

在BIM技术应用当中,设计过程的实现影响深刻,直接决定着BIM技术完全项目的全过程应用,为此,对于设计过程要给予足够重视。BIM技术在概念以及操作理念方面表现的非常美好,在整个建筑项目当中需要做到全部周期的贯穿。但是,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。

3.23d建模。

三维建模是BIM技术应用的关键,通常从建模和水利工程建模两个方面来考虑,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。

3.3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。

3.4工程施工设计

工程项目施工组织把模型作为工作的基础前提,运用相关软件对工程中的复杂对象进行整体分析,其中包括工程项目全面分析以及施工过程的详细分析,从而提升水利工程项目的规划质量。这种施工操作能够提升工程建筑的整体施工效率以及施工质量。工程项目施工组织可以运用模型得到实体建设对象的相关数据信息,应用数字化组件能够达到目的。在对BIM技术进行初步运用时,工作人员应该考虑把BIM技术加入BIM 3D协调的工作中。该模型中的检测运用软件在工程项目施工设计中有着重要的协调作用。

3.5优化防护设计

目前,国内水利工程项目较为常用的边坡防护作业的方式为喷混凝土护坡与浆砌石护坡2种,工程实践中,应尽可能地避免使用硬护坡的防护设计。蜂巢式网格植草护坡与喷混植生护坡的防护设计,不仅可以有效地控制水土流失的问题,还能提高整体水利工程的美观性。因此,这2种防护方式已广泛应用于各大水利工程项目中。此外,由于不同类型水利工程的特点存有一定的差异性,所以在进行防护设计时,设计人员应充分考虑到施工现场的地质条件与地理环境,遵循因地制宜的设计准则来完成方案的设计,既要保护当地的生态环境,又要实现水土保持的建设目标。

结束语:水利工程是一项关乎着国计民生的大型工程,从设计、施工到竣工检验每一个环节都必须认真细致的去做。使用BIM技术可以减轻工作人员的压力,同时为技术人员提供三维立体式的现场反馈,更方便他们针对工程中遇到的问题进行解决,对下一步工作进行决策。总而言之,BIM技术有利于水利工程设计方案的制定,有利于施工问题的解决,应该在水利工程设计师中进行推广。

参考文献

[1] 关志宇,钟秋文.BIM技术在水利工程设计中的应用初探[J].内蒙古煤炭经济,2020(12):162-163.

[2] 张超.BIM技术在水利工程设计中的应用初探[J].江苏水利,2015(4):14.

[3] 孙少楠,张慧君.BIM技术在水利工程中的应用研究[J].工程管理学报,2016,30(02):103-108.

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