基于BIM技术的水利工程三维设计路径

基于BIM技术的水利工程三维设计路径

雷茜

中水电（天津）建筑工程设计院有限公司  天津市  301700

摘要：近年来，BIM技术逐步在水利水电行业得到广泛的推进和应用。与建筑工程相比，水利工程一般具有体量大、构造复杂、涉及专业多、设计和施工周期长、受环境因素影响大等特点。特别是水利工程中各种复杂异形曲面构件（如流道、蜗壳、尾水管、拱坝）三维精细化建模，是水利工程BIM三维设计的主要难点，也是经常困扰设计人员的技术问题。基于此，本篇文章对BIM技术的水利工程三维设计路径进行研究，以供参考。

关键词：BIM技术；水利工程；三维设计

引言

BIM指的是建筑信息模型，该技术以三维数字技术为基础，并将建筑工程项目各相关信息融入其中，以立体化方式呈现建筑施工各个环节，实现建筑施工各个部门的信息共享和整合。通过该技术的应用，有效实现了工程信息在施工、设计、运营、规划等个环节中的高效利用，相比较传统施工方式更具协同性、模拟性、可视性。水利工程作为我国民生工程的重要组成部分，施工建设包含诸多环节，既需要对地形、地质、水文予以勘测，又需要结合具体情况进行施工环节设计，借助BIM技术则能够实现各部门的良好配合，将其应用到水利工程设计之中能够达到水利工程更好建设的推进。

1BIM技术的简单概述

BIM技术是以计算机辅助设计（CAD）为基础进行研发的，是一种多维建筑模型信息集成管理技术。BIM技术作为一项新技术，实现了二维向三维的转变，推动了绿色工程的发展，提高了工程产业的信息化水平，促进了智慧城市的建设，实现了建筑业的转型升级。BIM技术具有虚拟化、可视化的特点，将其应用于建筑行业中，能够在协同管理、进度控制、成本控制中发挥重要作用，且能够极大地提高工程决策、设计、施工、运营等水平，减少不必要的浪费与返工行为，缩短工期，提高工程质量与经济效益。

2三维协同设计优势

借助BIM技术进行三维协同设计应用，具有其他技术所不具有的优势和特点。首先，通过BIM技术三维协同设计的应用，解决了沟通的瓶颈和障碍，让信息孤岛不再存在，实现了各个部门之间的协同合作，达到了互相促进、互相监督的良性循环沟通效果。其次，通过BIM技术三维协同设计的应用，让传统的工程设计向着三维化、立体化、数字化方向发展，实现了信息的同步更新和递进，有效实现了设计人员工作量的节省，极大程度提升工程设计效率和质量，也让设计人员拥有更多时间进行高层次设计优化和创新。第三，通过BIM技术三维协同设计的应用，让诸多与设计有关的资料放置于系统之中，这都让资料有了可追溯性和溯源性，保证工程施工建设的各个环节都能够就原始数据予以调取和使用，这都极大程度保证了工程设计的准确性和数据的可累计性。

3基于BIM技术的水利工程三维设计路径

3.1软件平台的合理选择

信息是BIM的关键，模型是BIM技术应用呈现的结果，协作是BIM技术发挥作用的重点，而计算机软件是BIM技术发挥作用的主要工具。在水利工程设计咨询项目中，为落实BIM技术，首先，应选择适宜的软件平台，常见的软件平台有：欧特克、奔特力、达索。因欧特克是以前水工建筑设计的常用软件，本文主要对其进行探讨。在欧特克平台中，Auto CAD拥有较强的二维绘图能力，被众多工程设计人员熟悉与使用。在三维设计领域中，欧特克也是相同行业中的领跑人，该公司推出的三维套包软件贯穿图纸设计、可视化、图纸文档、仿真模拟、项目建设等众多流程，能够帮助众多专业在不同设计阶段实现兼容，使各项工作流程灵活协同。当前，在建筑领域中，欧特克三维软件应用广泛，实现了三维图纸和二维图纸的灵活转换，且整个软件平台耗费成本低，吸引了众多中小设计院的注意。在水利工程建设中，欧特克为适应设计人员需求，推出了基础设施设计套件，基本满足了信息模型搭建、模型表达等需求，而Revit、Civil3D作为套件核心建模与模型表达软件，在应用中发挥着重要作用。

3.2虚拟展示

水利工程三维设计完成之后，则可以通过BIM技术将周边建筑、树木绿植、场地信息等进行信息录入或提取，在Infra Works软件中就真实场景予以还原，并将整合后的整体枢纽导入Infra Works，与场地模型融合在一起，这样便能够就成图进行对比。此过程借助VR技术的应用，还能够直接进行三维可视化浏览，并通过不同天气、场景的切换实现多场景三维浏览效果，更为逼真还原完建场景。

3.3施工专业

基于BIM技术，施工专业借助三维协同设计中测绘、地质助Cevil3D软件创建复杂的模型，生成符合要求的二维剖面图。充分发挥BIM技术可视化和协同设计的功能，通过Infraworks对地形、地貌等内容进行汇总生成直观的可施工总布置，进行三维模型漫游和4D的模拟，实现更加直观的施工监督，在一定程度上优化了施工管理的效率，更利于提高整体的施工质量。对施工过程各节点进行划分并导入三维协同设计平台，对施工过程进行4D模拟，进行动画的展示。在这一过程中，通过模拟展示，工作人员可以更好地了解施工布局和结构，更利于减少在过程中出现的错误与沟通问题，可以更好地掌握施工的全过程。与此同时，借助模拟展示，可以充分比较不同方案的可操作性，选出最优方案，发现在方案进行中存在的问题并及时解决，不断增强施工的安全性，提高工程质量。其中比较复杂的工程工艺和设计，利于4D模拟展示三维模型，做到心中有数，更好地保证复杂施工环节的质量。基于BIM技术对施工项目信息进行统计，将其录入Navisworks，可以充分发挥平台软件的功能进行自动统计汇总，实现成本核算、动态查询、支付自动管理等功能，最大程度减少人力和物力资源的消耗，获取实时的信息，对施工过程进行实时的跟踪，充分发挥三维协同设计的优势，提高工程设计的质量和水平。

3.4由二维图纸生成三维模型

在水利工程建设中，使用三维设计软件构建模型有助于工作人员快速呈现设计成果，且设计人员只需要掌握欧特克Revit、Civil3D三维设计软件的各项操作，便能够快速创建工程模型。通过应用这些软件，便利了模型构建，缩短了工程设计时间，提高了图纸的直观性，保证了施工人员与设计人员对图纸理解一致，避免发生实际施工与工程设计出现偏差的情况。

结束语

科学技术的进步和发展推动水利工程设计和施工向着更高层次迈进，将先进技术引入到水利工程设计中来，才能真正让水利工程实现民生之保障，才能为水利工程施工建设提供坚实基础。基于BIM技术的水利水电工程三维协同设计，在科学的模式和平台软件的加持下，可以更加高效地完成施工项目专业的设计、施工、运维等多个流程。BIM技术与水利工程的结合，需要做好三维模型和工程量统计，不可忽视二维工程图的绘制，做好枢纽整合布置，提升数值计算准确度，做好虚拟展示，让水利工程设计在BIM技术应用下达到更好的设计效果。

参考文献

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