時間:2022-10-14 09:13:39
序論:在您撰寫水利工程BIM技術(shù)的應用探析時,參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的1篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導您走向新的創(chuàng)作高度。
實踐表明,BIM技術(shù)作為先進的工程數(shù)字化技術(shù),具有可視化、參數(shù)化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性的特點,值得在水利工程建設中應用與推廣。
1問題的提出
bim為Building Information Modeling的簡稱,是指建設工程的物理特征和功能特性等信息的數(shù)字化集成。BIM技術(shù)是指基于BIM的數(shù)字化承載和可視化表達等的成套技術(shù)。BIM應用的價值貫穿于工程的全生命周期。①規(guī)劃階段可以建立可視化的溝通平臺,提高論證的科學性及嚴謹性;②設計階段能夠提高設計的表達能力,促進粗獷式設計向精細化設計轉(zhuǎn)變,降低溝通成本,輔助科學決策;③施工階段實現(xiàn)項目成本的精細化管理和動態(tài)管理,規(guī)避施工風險,提高施工效率,降低施工成本;④運行管理階段降低運維成本,提供應急管理和節(jié)能減排措施。未來水利發(fā)展的目標是智慧水利,而智慧水利的核心是數(shù)據(jù),可以預見BIM作為水利工程的數(shù)字化表達,將成為構(gòu)建智慧水利的重要組成部分。
2.1前期咨詢階段
以長塘泵站工程為例,位于寧波市鄞州區(qū)中心區(qū)域,距離慶豐橋西側(cè)約100m處。工程在前期咨詢過程中發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有長塘河右岸為軌道交通6號線紅線范圍,長塘河左岸布置有DN800自來水管,管道于距河道左岸約35m位置。已建長塘閘正對現(xiàn)有長塘河主流,水閘兩側(cè)布置有空箱,水閘順水流方向長度基本與上游河道等寬,對于泵站進水,需新開引渠與主泵房相連接。工程周邊環(huán)境復雜,涉及規(guī)劃、國土、交通、城管、水利等多個部門,工程建設前期遇到2個問題:①各部門之間對于工程建設的理解相差較大,各自工程的空間關(guān)系不明確;②各部門無法了解工程建設對各自所管轄范圍可能存在的影響。工程布置方案選擇,一方面影響工程的可行性及工程投資的估算,另一方面方案本身也需要獲得各主管部門的認可。因此設計單位表達工程平面布置及對周邊環(huán)境設施的影響,對于主管部門科學決策至關(guān)重要。以往類似工程,一般采用彩色平面及二維地形布置來展現(xiàn)工程平面布置方案。該過程往往需要2次以上的協(xié)調(diào)會議、多部門的單獨介紹,才能讓各部門對工程建設有充分的理解,形成巨大的溝通成本?,F(xiàn)行的二維概化模型既是便捷的計算及設計表達形式,也是設計人員的天然技術(shù)屏障,把非技術(shù)人員隔絕在外,其中就可能包括非行業(yè)內(nèi)的行政領導及決策層。本工程中BIM技術(shù)的應用,是在傳統(tǒng)二維圖紙表達設計成果的基礎上,利用Infraworks軟件構(gòu)建環(huán)境模型,包括橋梁、房屋、道路、河道、堤防、市政管線等模型;利用Revit軟件建立構(gòu)筑物模型,包括新建泵站、現(xiàn)有水閘、上下游連接段、新建橋梁、上部廠房等構(gòu)筑物模型。利用Infraworks將環(huán)境模型與構(gòu)筑物模型整合后,形成工程前期的數(shù)字沙盤模型,以可視化的形式呈現(xiàn)水利工程、規(guī)劃文件、建設地塊信息、地形數(shù)據(jù)、管網(wǎng)信息、地貌信息等?;诒竟こ痰臄?shù)字沙盤模型,各方獲取各自所需的信息,了解工程建設的影響范圍,選擇符合各方要求的平面布置方案。由此可見,BIM技術(shù)的應用在本工程前期咨詢階段,節(jié)約工程前期的溝通成本,提高決策質(zhì)量,體現(xiàn)了其可視化的優(yōu)勢,多專業(yè)的融入也是其協(xié)同化工作理念的呈現(xiàn)。
2.2方案設計階段
目前展示設計方案的方式有2種,一種為CAD圖紙,一種為效果圖。傳統(tǒng)的CAD圖紙信息量富集程度低,易受限于圖面及設計人員水平,表達一個簡單的三維體,至少需要3張圖、3個視角,改動的工作量也十分巨大,而且非技術(shù)人員往往無法準確理解。效果圖基本是由效果圖公司制作,易受限于效果圖制作人員的技術(shù)水平、專業(yè)理解及角度,往往無法與真實景象匹配,基本無法展示細節(jié)。引入BIM技術(shù)采用模型虛擬漫游手段既可保留CAD圖紙的精確性,還能擁有如效果圖般直觀的展示效果。以象山縣下沈港閘改建工程可行性研究階段為例,工程涉及水工、建筑、結(jié)構(gòu)、電氣、自動化、金屬結(jié)構(gòu)、景觀等7大專業(yè),應用Revit軟件構(gòu)建模型。在Revit中通過共享項目基點,完成全專業(yè)模型的整合及拼接。通過Lumion導出類插件,將整合完成后的模型導出為.dae文件,利用Lumion快速渲染軟件讀取.dae文件,設置合理的場景光線信息后,獲得基本接近于真實場景的虛擬漫游環(huán)境。根據(jù)設計的日常巡查路線錄制過程漫游視頻,即為最真實的可視化設計方案?;诳梢暬脑O計方案及業(yè)主運維管理習慣,定制運管設備布置方案、預設房間分隔布置,實現(xiàn)粗獷式設計向精細化設計轉(zhuǎn)型,功能性設計向人性化設計轉(zhuǎn)型。運用于仿真漫游中的Revit構(gòu)筑物模型,通過存儲為.dae、.fbx等中間格式,能夠快速導入Midas、ABAQUS等有限元分析軟件,其模型修改過程較分析計算軟件更為快捷,同時實現(xiàn)模型的多次重復應用,避免分析計算軟件中的重復建模工作。
2.3施工圖設計階段
以某閘站工程為例,由于建筑專業(yè)與結(jié)構(gòu)專業(yè)溝通不到位,廠房內(nèi)的聯(lián)系主梁布置于管理房中控室落地窗外,橫梁頂高高于中控室樓面1.6m,橫梁本身高度為800cm,施工完成后,管理人員無法通過窗戶觀察廠房內(nèi)的情況?,F(xiàn)場發(fā)現(xiàn)問題后,利用Revit構(gòu)建工程模型,比較多種改造方案,確保改造方案滿足中控室凈空要求和必要的觀察功能。目前省內(nèi)施工圖審查主要側(cè)重于資質(zhì)的符合性、施工圖與初設成果的一致性、設計成果安全性、規(guī)范性。專業(yè)之間的協(xié)調(diào)性、凈空是否滿足功能需求并不作為必要的檢查項目。在施工圖階段應用BIM技術(shù)的碰撞功能,可有效解決這些問題。由Revit構(gòu)建各專業(yè)施工圖階段的模型,在Navisworks軟件中對各專業(yè)模型進行碰撞分析,以此調(diào)整各專業(yè)結(jié)構(gòu)布置,避免專業(yè)碰撞發(fā)生在施工階段,從而減少設計變更;通過漫游結(jié)合實時測量,對建筑物進行凈空檢查,確保各房間設備布置后滿足凈空高度要求。此外,基于Revit模型,通過剖切工具及出圖模塊剖切工程的任意部位,標注后即可實現(xiàn)施工圖階段的剖面圖的繪制。由三維模型可以渲染獲取軸測圖,制圖質(zhì)量較手繪或CAD制圖更高;模型與圖紙為一體,模型修改圖紙相應自動調(diào)整;復雜結(jié)構(gòu)部位可減少繪制時間,可快速獲取任意截面。
2.4施工階段
目前的傳統(tǒng)施工進度安排方法大多為“工序+日期”、簡易橫道圖等,其準確性低、可控性差。運用BIM技術(shù)進行施工進度模擬,將二維施工進度計劃與BIM模型進行整合,形成4D進度模擬,便于項目管理人員清晰了解整個工程進度安排,發(fā)現(xiàn)每個環(huán)節(jié)的重點、難點,制定并完善進度計劃,合理安排人力、材料、機械。施工圖階段構(gòu)建的BIM模型具有結(jié)構(gòu)體的完整幾何信息,軟件可通過布爾運算獲取結(jié)構(gòu)體的體積、表面積等幾何信息,通過設置可編輯參數(shù),標記結(jié)構(gòu)的分部分項信息,幾何信息與分部分項信息組合掛接,由材質(zhì)提取明細表,自動生成工程量表。基于導出的工程量表單,可以通過Excel中的VBA二次開發(fā)插件,計算工程所需的人、材、機,關(guān)聯(lián)施工進度與工程量,指導施工單位合理安排。同時,也可以利用BIM對施工方案進行模擬。以漾山路江閘站改造工程為例,該工程是將單向排澇泵站改為灌溉排澇雙向泵站,利用BIM構(gòu)建工程現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的模型,體現(xiàn)工程需要改造的結(jié)構(gòu)部位,利用BIM軟件自帶的階段化模擬期,整合改造過程中的各階段的模型,附加建造過程、施工工序、施工工藝等信息,利用視頻編輯軟件,進行施工過程的可視化模擬。因此,施工方案的BIM模擬,相較于傳統(tǒng)的施工進度安排方法,成果直觀、設計思想明確清晰,易于溝通表達。另外,還可利用BIM技術(shù)更好地實現(xiàn)文明標準化工地布置。利用文明標準化工地標準構(gòu)建族,構(gòu)建不同階段的施工場地模型,在工地正式建設布置前預演場地布置,合理優(yōu)化施工進場道路、材料堆放布置、施工機械布置,安全措施設置等。相較于傳統(tǒng)的CAD布置,利用場地布置與現(xiàn)場地形更為貼近,空間關(guān)系更加直觀。
3結(jié)語
BIM技術(shù)作為新興的工程數(shù)字化技術(shù),根據(jù)工程各階段的側(cè)重點不同,其應用重點也不同。前期咨詢階段,可利用BIM技術(shù)的可視化和協(xié)調(diào)性,輔助業(yè)主進行科學決策;設計階段,利用BIM模型的可優(yōu)化性、模擬性,促進粗獷式設計向精細化設計轉(zhuǎn)變,二維設計向三維正向設計轉(zhuǎn)變;施工階段,可利用BIM模型的參數(shù)性、模擬性,控制施工期成本,合理安排施工工序。實際應用過程中發(fā)現(xiàn)BIM軟件與傳統(tǒng)設計軟件有較大的差別,存在著較大的學習成本,但其價值也十分明顯,值得在水利工程建設中運用推廣。