【摘要】针对引江济淮工程点多面广、参建单位BIM技术水平差异、BIM标准不统一等特点,采取了一系列切实有效的BIM模型质量管控措施,提高BIM相关人员专业素质,指导和约束BIM建模工作,明确BIM模型交付成果,规范BIM模型应用,统一跨平台BIM模型数据格式,实现了对BIM模型质量的有效管控。
【关键词】BIM模型,BIM技术应用,BIM标准,质量管控
1 工程概况
引江济淮工程沟通长江、淮河两大水系,是跨流域、跨省的重大战略性水资源配置与综合利用工程。工程任务以城乡供水和发展江淮航运为主,结合灌溉补水、排涝和改善巢湖及淮河水生态环境,是国务院确定的全国172项节水供水重大水利工程之一,也是润泽安徽、惠及河南的重大基础设施和重要民生工程。
引江济淮工程安徽段供水范围涉及13个市46个县(市、区),总体布置由引江济巢、江淮沟通两段输水航运线路和江水北送的西淝河输水线路组成,输水线路总长587.4km,工程主要建设内容包括:枞阳引江枢纽、凤凰颈引江枢纽、兆河节制枢纽、庐江节制枢纽、白山节制枢纽、派河口泵站枢纽、蜀山泵站枢纽和东淝闸枢纽等8大枢纽工程,跨河渡槽和铁路公路特大桥梁120座,395处渠系交叉建筑物以及138个影响处理工程等。
引江济淮工程具有:工程空间跨度大、枢纽分散,工程建设管理难度大;参建单位众多,全面掌控工程进展、系统调配工程资源难度大;随着施工不断的推进,将会产生海量施工数据,这些数据无法有机、高效的共享融合,后期人工整理难度大等特点。针对引江济淮工程面临以上诸多挑战,急需要利用新技术、新手段来改进工程建设管理,因此,在引江济淮工程中开展了BIM技术应用。
2 BIM技术应用
引江济淮工程按照“互联网+智慧建造”发展新思路,着力BIM技术推广应用,以单元工程\分项工程为精细化管控对象,进行项目质量、安全、进度、投资、合同、设计成果等可视化、集成化、协同化管理,推进基于BIM技术的工程监测、质量评定、安全检查、远程视频监控等在工程建设中的集成应用。建设内容包括:BIM实施办法编制、BIM技术标准体系编制、建设管理期BIM管理平台研发、BIM成果审查、BIM培训服务等。以实现工程数据的实时共享及多方位集成,满足建设管理需求,提高施工效率和质量,提升了引江济淮工程信息化管理水平。
3 BIM模型创建
BIM模型是BIM技术应用的基础,它的好坏也直接影响BIM技术应用的效果。据统计,在引江济淮工程建设管理期,共14个标段有BIM模型创建要求。根据合同约定,这14个标段的BIM模型由土建施工单位和设备供应商共同创建,其中土建施工单位是BIM模型创建的总负责单位,负责创建除设备模型以外的模型以及整合设备模型;设备供应商负责创建设备模型。
3.1 模型内容
引江济淮工程(安徽段)BIM模型创建的建筑物类型包括泵站工程(见图1)、船闸工程(见图2)、节制闸工程、渡槽工程(见图3)以及市政桥梁工程(见图4)等,涉及专业包括场地、水工、水机(见图5)、金结(见图6)、电气、建筑、给排水等专业,以单元工程\分项工程为最小管控单元,根据不同标段的项目划分及结构特点进行模型组织和拆分,以满足工程建设管理的需求。
3.2 模型精细度
模型精细度包括模型几何表达精度和模型信息深度。参照《水利水电工程设计信息模型交付标准》,在引江济淮工程中编制了《引江济淮工程信息模型交付模型》,将模型几何表达精度和模型信息深度均分为4个等级,以满足不同阶段模型信息传递和信息应用。
3.3 模型检查
模型创建完成后应进行模型检查,包括正确性、完整性以及合规性检查。首先由模型创建单位进行模型正确性和完整性自查,然后由监理单位复核满足要求后,再由BIM咨询单位进行模型合规性检查。通过合规性检查的模型可以开展技术交底、碰撞检查、工程量复核、施工方案模拟等BIM技术应用,并统一进行模型WEB端发布和管理。
4 模型质量管控难点
(一)BIM标准不统一。引江济淮工程涉及水利、水运、交通等多个领域,以上领域尚无统一的BIM标准,没有标准就谈不上统一管理和协同工作,模型成果质量难以控制,也不能完全体现BIM技术应有的价值。
(二)BIM应用团队水平参差不齐。引江济淮工程各参建单位对BIM技术水平掌握有差异,相关专业人员配备不齐全,对BIM应用的程度和水平差别较大[1]。
(三)BIM软件不统一。引江济淮工程具有多行业多专业特点,建模过程中各参建单位采用的BIM软件不尽相同,例如土建模型有选用Revit软件,也有选用Bentley软件,钢结构模型有选用Tekla软件,金结模型有选用Solidworks软件等等,各个BIM软件之间的数据交换复杂,模型整合难度较大。
5 模型质量管控措施
5.1 统一BIM技术应用标准体系
在充分研究国内外现行BIM标准的工作基础上,依据国家及水利水电行业相关标准、规范框架,结合引江济淮工程建设特点,编制适合水利、水运、交通综合领域的企业级BIM实施办法(见图7)和BIM技术标准体系(见图8),明确BIM技术应用的要求、各方职责以及工作流程,确保工作有序、准确、高效运转;统一多平台、多参建方、多专业的模型精细度、建模行为、协同交互和质量要求等,保证模型成果的统一性、完整性和准确性;构建引江济淮工程信息分类与编码体系;规范数字化交付成果;制定BIM模型应用规则,提升BIM应用效率。实现各方协作和数据共享,满足引江济淮工程建设管理期对模型数据的要求。
5.2 统一开展BIM技术应用培训
为推进BIM技术在引江济淮工程中的应用,培养引江济淮工程参建单位相关人员掌握BIM技术,理解BIM标准体系、了解BIM应用规则,编制了《引江济淮工程(安徽段)BIM实施培训方案》(见图9)。通过开展多层次、多阶段BIM技术培训,全面提升了引江济淮工程各参建单位相关人员的BIM技术水平,确保BIM标准文件落地执行,统一规范BIM成果,对相关的技术行为起到了较好的指导和约束作用。
5.3 统一搭建BIM模型管理平台
针对引江济淮工程不同参建单位使用不同的BIM软件,实现跨平台BIM模型数据统一组织和管理,研发了一套具有自主产权的轻量化BIM模型管理平台,支持Revit、Bentley、Solidworks等建模软件生产的模型数据原生转换,并保证得到的轻量化模型数据中几何、属性数据不缺失;支持Web端无插件浏览和模型管理操作[3];支持自定义模型结构树,方便模型查看和使用。BIM模型管理平台为BIM模型数据共享、可视化展示提供了平台,满足项目工点、单体及多标段BIM数据管理需要。
5.4 引入BIM总体咨询单位
引江济淮工程参建单位众多,若不进行总体策划和过程控制,参建单位按照各自的理解进行BIM没模型创建,将导致模型标准、应用方向、数据格式等不统一,影响各方成果无法统一集成应用。因此,引江济淮工程BIM技术应用中增加BIM总体咨询职责,负责主编引江济淮工程BIM实施办法、BIM技术标准体系以及BIM实施培训方案;负责BIM模型合规性检查、质量管控以及版本管理;提供BIM应用的技术支持、咨询和培训服务等。BIM总体咨询单位的引入,为BIM模型成果合规性、BIM模型规范应用和数据共享提供了保障。
6 结论
引江济淮工程(安徽段)按照“互联网+智慧建造”发展新思路,着力BIM技术推广应用,以BIM模型数据为核心,开展进度、质量、安全等施工管理业务。针对引江济淮工程点多面广、参建单位BIM技术水平差异、BIM标准不统一等特点,采取了一系列切实有效的BIM模型质量管控措施,提高参建单位BIM相关人员专业素质,指导和约束参建单位BIM建模工作,明确BIM模型交付成果,规范BIM模型应用,统一跨平台BIM模型数据格式,提升引江济淮工程BIM技术应用整体水平,促进BIM技术应用有效、准确、高效运转和顺利实施,实现了对BIM模型质量的有效管控[2],为扎实推进数字引江济淮工程建设提供了保障。
参考文献
[1] 刘志明. 以BIM技术促数字赋能推进智慧水利工程建[J]. 中国水利. 2021 (20):2.
[2] 唐能、刘永珍、胡志贤、张欣. 基于三维体验平台的模型质量管控架构设计研究[J]. 船舶工程. 2020 (S01):5.
[3] 王海涛、刘美艳、郭菊、朱峰. BIM模型网页端可视化研究[J]. 水利规划与设计. 2020 (03): 98-101.
作者简介
费胜,1982.10,男,汉,安徽桐城,硕士研究生,高级工程师,
安徽省水利水电勘测设计研究总院有限公司,13956075242,主要从事水工结构设计和数字化工程建设。