BIM技术简析及在水利行业的运用

作者简介：韩易辰 （1993--）男， 河南郑州人，郑州大学水利与环境学院2011级学生

摘要：

BIM，建筑信息模型（Building Information Modeling），如今已广泛运用于各大建筑行业，从规划设计，建筑施工，到最终项目审核，全程所有相关信息都囊括其中，极大提升了建设效率。最近几年，BIM技术逐渐开始渗透到水利行业。那么，这项技术究竟是什么，能给水利行业带来什么？本文就此方面问题进行阐述。

关键词：BIM；水利工程；虚拟3D；信息整合

一、BIM（建筑信息模型）

BIM，是以建筑工程项目的各项信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息模拟建筑物所具有的真实信息。建筑信息模型是一种全新的工具，由Autodesk公司首先提出。简单的来说，BIM技术是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具，首先建立项目的相关3D模型，整合该模型的各种参数、数据，不仅包括传统建筑工程图中的建筑的结构构造，尺寸大小，位置信息，而且还全面覆盖建筑的材料规格，日照，传热，通风，电力消耗等从施工到使用各阶段各方面的所有数据，可以说，BIM就是一个超级数据库。说到BIM相对于传统工程建设方式的优势，总的来说，它具有可视化，协调性，模拟性，优化性和可出图性五大特点。

1.可视化

可视化，即通过三维虚拟模型，可以形象的表达工程建设项目的实体状态，所见即所得。传统建筑行业，传递信息基本全靠图纸，二维的图纸要想反映现实生活的三维空间从根本上就有难度，具体的实物还需施工人员的想象。从最初的构想，到设计，再到施工，信息丢失太多，很可能最后的项目成品与最初的设计构想天差地别。而BIM技术的运用，则很好的解决了这个问题，因为BIM技术采用3D绘图，最初的构想就通过3D绘图软件构建出来，施工的时候只需按照虚拟的3D模型进行施工，信息细节丢失较少，优势明显。

现如今基于BIM构想的软件有很多，具体的商业软件有：

Autodesk旗下的：Revit Architecture、Revit Structural、Revit MEP；

Bentley公司旗下：Bentley Architecture、Bentley Structural、Bentley Building Mechanical Systems；

Nemetschek Graphisoft公司旗下：ArchiCAD、Allplan、Vector Works；

Gery Technology Dassault公司旗下：Digital Project、CATIA等

总之，基于BIM构想的软件现在已经有很多，并且在各个领域已经商用，实践证明，这种构想是完全可行的。

2.协调性

协调性是一个项目建设过程中的重要内容。在实际施工过程需要进行多方进行协调，拟定解决方案。BIM技术很好地解决了这一点，因为最一开始就构建出了与实体拟合程度非常高的虚拟模型，实际场景中遇到的问题，在设计之后进行校验，就能马上检测出问题所在。比如管道布置与结构设计的冲突，校验时即可检测出来，在开始实际施工之前就可以修改方案，解决问题，极大的提升了效率。

3.模拟性

模拟性，也是BIM的一大特点。指在设计阶段就可针对建设项目所处真实环境进行模拟。如：光照模拟，事故疏散模拟，防火安全模拟等。通过模拟，能够在设计阶段发现并解决实际场景中遇到的问题，极大的提高了安全性、经济性。

4.优化性

项目建设的整个过程实际上是一个优化的过程，从最初的设计到实际的施工，每个细节的改变实际上就是优化的过程，是工程更加合理化。而BIM技术的运用则极大的提高了优化过程的效率，因为所有的数据信息都是虚拟化的，数据的改变很方便，只需修改虚拟数据库，而不必麻烦的修改实际的工程图。而且BIM技术几乎涵盖了项目工程的所有数据，非常全面，这也极大提升了可优化性。

5.可出图性

BIM所用的软件可直接打印出建设过程所需要的图纸，方便施工人员施工。如管道图、配筋图、平面布置图等。

二、BIM技术在水利工程中的应用

如今BIM技术已经在土木工程行业得到应用，经过多年的实践，BIM技术相对于传统建筑方法确实有明显的优越性。在水利行业，BIM技术的运用几乎仍然在初期阶段。水利行业的项目多为大体积建筑物，规格庞大，如果BIM技术能够得以运用，将使建设效率得到极大的提高。

BIM技术在水利工程建设中的具体运用流程如下（已水利大坝建设为例）：

1.设计方进行传统的工程设计

这个环节与传统工程建设行业流程相同，由设计方完成初期大坝设计。

2.BIM建模

这个环节应由专门的BIM团队负责，BIM团队拿到设计方初期的设计，运用相关的BIM软件，进行大坝的3D建模。所包含的信息区别于传统建设过程，不仅要包含大坝的基本构造信息，还要包括材料完整的信息，所用构件的规格型号，工种，相关机械信息，初步造价估计等。

3.4D建模，模型管理系统

这一阶段要考虑时间因素，即建设过程及后期运用过程。进行各种可能的模拟，如施工过程模拟，施工碰撞检测，安全与冲突分析等。各个模拟都应进行相应的优化，反馈给BIM系统，不断改进。

4.对项目所有信息综合管理

决策的支持：工期的分析，效能的分析，台账的分析

实时控制：信息查询，统计分析，时间追踪，实时预警

业务管理：合同管理，进度管理，质量管理，安全管理，采购管理，支付管理，变更管理，竣工管理等。

5.施工方进行施工

整个施工过程要与BIM系统信息同步，施工的进度也要反应在BIM系统内，如有意外变动，需要重新进行方案拟定，并对BIM数据进行实时修改。

结语：

现阶段BIM技术还不完善，需要通过实践不断改进，在土木行业的成功运用为BIM在水利行业的渗透打下了良好基础，本文对BIM技术在水利行业运用进行了简单的分析，初步规划项目建设流程。相信BIM技术的优越性会在未来几十年内得到充分体现，也一定会为水利工程建设提供强有力的支持。

参考文献：

[1] 魏巍，建筑信息模型在水利工程设计中的应用，《水利科技》，2011年二期

[2] 张建平，李丁，林佳瑞，颜钢文，BIM在工程施工中的应用，《施工技术》，2012年8月下 第41卷 第371期endprint