目前,地下厂房设计存在参与专业多、沟通效率低、考虑问题相互矛盾、设计图纸多、设计成果信息管理不顺等难题。考虑到现有地下厂房传统设计的不足,包括设计中仍存在大量信息数据截留、数据冗余和数据利用率低,信息流失严重;现有三维数字化设计技术虽已较成功应用于多个水电站设计工程,但所采用的方法多以“翻模”为主,“翻模”的模型剖切生成的图纸样式不符合国内要求,三维数字化设计技术和数据信息重构机理还有待进一步研究。目前,以三维可视化设计、参数化设计、协同设计等为代表的建筑信息模型(BIM)技术正在新兴升起,基于BIM技术可以进行有效的工作管理,加之信息重构,能建立虚拟数字化地下厂房,可直观、立体反映地下厂房设计意图中模型与模型、模型与信息之间的几何和非几何关系,是研究数字化地下厂房的有效途径和方法。本文初步研究并应用BIM技术,通过重构设计数据信息,建立其与建筑信息模型的关联关系,实现地下厂房三维数字化设计,提高设计效率、高效指导现场施工和运营管理。主要内容如下:(1)研究了建筑信息模型(BIM)体系和地下厂房三维数字化设计关键技术,以Bentley系统为平台,对地下厂房三维数字化设计的理论和技术进行探索。结合水电站建设过程中的质量和进度控制情况,提出面向过程建模的宏观设计思路;针对地下厂房具体设计细节,基于骨架模型设计对地下厂房进行结构分解,提出面向结构建模的微观设计思路。(2)对地下厂房三维数字化设计关键技术进行了较细致探索,即研究了三维可视化设计、参数化设计和协同设计的具体方法和相关要求,包括搭建协同设计平台与推送项目环境、参数化设计规则构件与定制元件库及组图生成施工图等,在Mircrostation上进行二次开发,以城门洞形为例创建常用功能命令。(3)提炼归纳出地下厂房三维数字化设计流程,并依托工程实例完成了对PW目录搭建、环境定制、轴网确定、机组初建模型、机电设备布置、内部结构细化、模拟计算、三维配筋、模型组装、碰撞检查和校审、工程量统计及二维出图整个设计流程的验证。(4)详细研究了设计成果信息管理与应用技术。收集和整理设计阶段数据,基于信息的有效性、储存时间和校核修改等状态进行分类;针对厂房海量信息进行编码,能快速查询和定位信息;采用ecschema形式写入信息,设定模型与文件超链接方式实现模型与文件的关联,通过查询模型信息属性直接调用相关信息。研究表明,地下厂房采用三维数字化技术较现有传统设计更加直观、立体的进行设计,缩短设计周期,减少设计中的“错、漏、碰、堵”等问题。并且,建筑信息模型(BIM)技术将模型与信息关联、集成,可以快速定位、跟踪信息,进行高效查询,指导现场施工,可作为运营过程中的虚拟巡检、档案管理等功能的重要基础。下一步有必要对建筑信息技术(BIM)数据交换格式、三维模型与计算机辅助工程Computer Aided Engineering(CAE)无缝互导、数字化信息重构优化等,以及工程全生命周期管理进行深入研究。