基于BIM的水利水電工程全生命周期管理研究

張仁義

摘要：全生命周期概念是從產(chǎn)品生命周期管理發(fā)展而來的，其應用與建筑業(yè)的信息化發(fā)展趨勢密切相關。為了保證水利工程施工和運營的可靠性，采用了全壽命周期管理。通過對項目生命周期管理的價值和關鍵技術的分析，闡明了應用BIM技術的必要性和體系結構，并結合具體實例進行了具體的分析，為同類項目的設計提供借鑒。

關鍵詞：生命周期;BIM技術;周期管理

1.BIM技術概述

通俗地講，BIM就是一套完整全面的模擬三維模型數(shù)據(jù)庫，從產(chǎn)品的開發(fā)到終結，都可以通過BIM技術實現(xiàn)。因此，也成了當代各行業(yè)產(chǎn)品開發(fā)的炙手可熱的工具，其應用范圍涵蓋建筑、金融、游戲等行業(yè)。而在我國引入BIM技術后，主要將該技術應用在建筑建設方面，尤其是在鐵路、地鐵、高鐵、水利水電等基礎建設上。因為通過BIM技術的三維建模技術，可以將整個工程的信息收集到立體平面上來，因而可以再對每一處環(huán)節(jié)進行研究探討。由此看來，BIM技術在水利工程的協(xié)同設計、區(qū)域設計等方面擁有重要的信息集成功能，這就有利于水利水電工程項目科學地進行施工建設。

2.全生命周期管理價值與關鍵技術

2.1全生命周期管理價值

本文從我國水利產(chǎn)業(yè)的發(fā)展狀況出發(fā)，提出了以設計、采購、施工和運行為核心的全生命周期管理模式。水利工程投資大，實施過程復雜，資源投入大，存在許多風險和壓力，采用全生命周期管理的方法，可以保證工程進度和質量，使投資始終處于可控的狀態(tài)，從而保證工程的社會效益和經(jīng)濟效益。

2.2全生命周期管理關鍵技術

在水利項目的全壽命周期管理中，對計算機軟件系統(tǒng)的集成和信息化有很大的影響。利用BIM技術，可以充分地反映水利建筑的幾何特征，將工程的外觀、位置、環(huán)境信息等信息，并將各種工程信息綜合起來，包括進度、材料、成本等信息。在BIM模型中，各信息均為同一數(shù)據(jù)來源，各項目信息相互獨立，邏輯關聯(lián)，且具有連續(xù)性。

3.基于BIM的水利工程全生命周期管理需求與架構分析

水利建設相對于普通民用建筑工程而言，其復雜性和專業(yè)性較強，因此，BIM技術在施工中的應用要求也不盡相同。（1）所有者。在水利項目的施工中，業(yè)主的角色扮演了重要的角色。在工程決策過程中，必須明確水利工程建設的意義、施工方式和對周圍環(huán)境的影響，以及施工成本控制和管理水平的提高。因此，在BIM技術中，需要充分發(fā)揮多學科間的信息交流和數(shù)據(jù)共享的作用。在項目決策過程中，運用BIM技術建立了直觀的設計方案和成本預算，為業(yè)主的決策提供了基礎。在項目實施過程中，業(yè)主可以通過BIM模型實時了解項目進度，及時發(fā)現(xiàn)問題，提高業(yè)主對項目的控制能力。（2）設計者。水利工程的設計方案由設計方提供，由設計單位根據(jù)實際情況對其進行指導，并對其進行優(yōu)化。BIM技術應用于工程質量控制、工程三維建模、碰撞檢測和工程仿真分析等方面，大大提高了工程設計方案的優(yōu)化效率和水平。利用BIM技術可以增強不同領域的溝通，降低設計問題，并能及時發(fā)現(xiàn)設計中的缺陷，及時提出改進建議，避免工程建設中重復的錯誤，避免重復的重復，避免資源的浪費。（3）建設和設備的提供。施工方和設備供應方是水利建設中最主要的職責，施工單位必須嚴格按照設計要求進行施工，但施工環(huán)境比較復雜，施工過程中往往會出現(xiàn)許多不確定因素。應用BIM技術可以方便施工和設備供應商的工作，主要有：①根據(jù)BIM模型，施工單位可以及時地發(fā)現(xiàn)設計中存在的不合理或施工困難，并與設計單位協(xié)商，在施工之前進行設計調整。②BIM技術可以對施工過程進行仿真，使施工順序得到合理安排，施工隱患排查，優(yōu)化施工方案。③設備供應商可以通過BIM模型的查詢，實時掌握施工進度和材料設備消耗，確保工程的順利實施。（4）監(jiān)督人。水利工程項目是一個重要而復雜的項目，監(jiān)理單位承擔著重要的監(jiān)督責任，應用BIM技術可以有效地促進監(jiān)理單位和相關部門之間的交流，從而使工程施工的透明度得到全面提升。同時，通過BIM模型的建立，可以為水利工程的設計、施工和材料設備的設計、施工、材料設備是否達到了國家的強制性標準。（5）經(jīng)營管理層。水利項目建成后，將其移交給運行單位，對其進行維護和使用。在BIM技術的應用下，企業(yè)的經(jīng)營管理可以直接繼承BIM模型，把BIM模型和生產(chǎn)經(jīng)營有機地結合起來，實現(xiàn)全面、科學的管理。另外，在今后的改擴建中，可以利用BIM技術直接向改擴建項目的設計單位提供有關的信息，既方便又全面。在整個項目生命周期管理的基礎上，BIM技術體系的制定必須做到分類科學、層次分明、結構合理、可擴充。

4.水利水電工程BIM全生命周期管理應用方案

眾所周知，在水利水電工程中，各個環(huán)節(jié)之間是相互聯(lián)系的，只有掌握了全部的工程信息，才能進行相應的施工。這表明，在BIM技術的應用中，水利水電工程的邏輯序列是有規(guī)律的，而這恰恰是BIM技術的特征。由于BIM技術在數(shù)據(jù)的展示和處理上表現(xiàn)出了明顯的特點。首先，BIM技術可以在電腦上搭建一個可視化的交流平臺，它可以讓每一個觀看BIM技術的人都能看到，既可以利用平面剖面等多種圖形，也可以從三維模型中得到更多的細節(jié)信息;同時，利用BIM技術，可以把這些可視化的信息轉化成直觀的圖表和圖形，從而可以用印刷技術把它們一個個的打印出來，供水利水電工程設計單位討論，提高工程設計的效率。第二，BIM技術不僅能體現(xiàn)出直觀的功能，還能體現(xiàn)多方面的協(xié)作。由于水利水電工程不僅包括建設方，還有投資方、施工方、監(jiān)理方等多個方面，因此在施工中難免會出現(xiàn)不同的意見。

結束語

總之，水利建設是我國水資源安全的重要基礎設施。為使工程得到應有的效益，必須注重實施項目的全生命周期管理，大力推廣BIM技術，建立健全的管理體系，為項目設計、施工、運營管理等提供有力的支持，確保工程順利完工、正常運營，發(fā)揮相應的發(fā)電和水資源的協(xié)調作用。

參考文獻

[1]程劍峰. 基于 BIM 系統(tǒng)的水利水電工程項目投資管理研究[J]. 工程技術（文摘版）， 2016， 000（004）：00266-00266.