BIM技術簡析及在水利行業的運用

作者簡介：韓易辰 （1993--）男， 河南鄭州人，鄭州大學水利與環境學院2011級學生

摘要：

BIM，建筑信息模型（Building Information Modeling），如今已廣泛運用于各大建筑行業，從規劃設計，建筑施工，到最終項目審核，全程所有相關信息都囊括其中，極大提升了建設效率。最近幾年，BIM技術逐漸開始滲透到水利行業。那么，這項技術究竟是什么，能給水利行業帶來什么？本文就此方面問題進行闡述。

關鍵詞：BIM；水利工程；虛擬3D；信息整合

一、BIM（建筑信息模型）

BIM，是以建筑工程項目的各項信息數據作為模型的基礎，進行建筑模型的建立，通過數字信息模擬建筑物所具有的真實信息。建筑信息模型是一種全新的工具，由Autodesk公司首先提出。簡單的來說，BIM技術是一種應用于工程設計、建造、管理的數據化工具，首先建立項目的相關3D模型，整合該模型的各種參數、數據，不僅包括傳統建筑工程圖中的建筑的結構構造，尺寸大小，位置信息，而且還全面覆蓋建筑的材料規格，日照，傳熱，通風，電力消耗等從施工到使用各階段各方面的所有數據，可以說，BIM就是一個超級數據庫。說到BIM相對于傳統工程建設方式的優勢，總的來說，它具有可視化，協調性，模擬性，優化性和可出圖性五大特點。

1.可視化

可視化，即通過三維虛擬模型，可以形象的表達工程建設項目的實體狀態，所見即所得。傳統建筑行業，傳遞信息基本全靠圖紙，二維的圖紙要想反映現實生活的三維空間從根本上就有難度，具體的實物還需施工人員的想象。從最初的構想，到設計，再到施工，信息丟失太多，很可能最后的項目成品與最初的設計構想天差地別。而BIM技術的運用，則很好的解決了這個問題，因為BIM技術采用3D繪圖，最初的構想就通過3D繪圖軟件構建出來，施工的時候只需按照虛擬的3D模型進行施工，信息細節丟失較少，優勢明顯。

現如今基于BIM構想的軟件有很多，具體的商業軟件有：

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

總之，基于BIM構想的軟件現在已經有很多，并且在各個領域已經商用，實踐證明，這種構想是完全可行的。

2.協調性

協調性是一個項目建設過程中的重要內容。在實際施工過程需要進行多方進行協調，擬定解決方案。BIM技術很好地解決了這一點，因為最一開始就構建出了與實體擬合程度非常高的虛擬模型，實際場景中遇到的問題，在設計之后進行校驗，就能馬上檢測出問題所在。比如管道布置與結構設計的沖突，校驗時即可檢測出來，在開始實際施工之前就可以修改方案，解決問題，極大的提升了效率。

3.模擬性

模擬性，也是BIM的一大特點。指在設計階段就可針對建設項目所處真實環境進行模擬。如：光照模擬，事故疏散模擬，防火安全模擬等。通過模擬，能夠在設計階段發現并解決實際場景中遇到的問題，極大的提高了安全性、經濟性。

4.優化性

項目建設的整個過程實際上是一個優化的過程，從最初的設計到實際的施工，每個細節的改變實際上就是優化的過程，是工程更加合理化。而BIM技術的運用則極大的提高了優化過程的效率，因為所有的數據信息都是虛擬化的，數據的改變很方便，只需修改虛擬數據庫，而不必麻煩的修改實際的工程圖。而且BIM技術幾乎涵蓋了項目工程的所有數據，非常全面，這也極大提升了可優化性。

5.可出圖性

BIM所用的軟件可直接打印出建設過程所需要的圖紙，方便施工人員施工。如管道圖、配筋圖、平面布置圖等。

二、BIM技術在水利工程中的應用

如今BIM技術已經在土木工程行業得到應用，經過多年的實踐，BIM技術相對于傳統建筑方法確實有明顯的優越性。在水利行業，BIM技術的運用幾乎仍然在初期階段。水利行業的項目多為大體積建筑物，規格龐大，如果BIM技術能夠得以運用，將使建設效率得到極大的提高。

BIM技術在水利工程建設中的具體運用流程如下（已水利大壩建設為例）：

1.設計方進行傳統的工程設計

這個環節與傳統工程建設行業流程相同，由設計方完成初期大壩設計。

2.BIM建模

這個環節應由專門的BIM團隊負責，BIM團隊拿到設計方初期的設計，運用相關的BIM軟件，進行大壩的3D建模。所包含的信息區別于傳統建設過程，不僅要包含大壩的基本構造信息，還要包括材料完整的信息，所用構件的規格型號，工種，相關機械信息，初步造價估計等。

3.4D建模，模型管理系統

這一階段要考慮時間因素，即建設過程及后期運用過程。進行各種可能的模擬，如施工過程模擬，施工碰撞檢測，安全與沖突分析等。各個模擬都應進行相應的優化，反饋給BIM系統，不斷改進。

4.對項目所有信息綜合管理

決策的支持：工期的分析，效能的分析，臺賬的分析

實時控制：信息查詢，統計分析，時間追蹤，實時預警

業務管理：合同管理，進度管理，質量管理，安全管理，采購管理，支付管理，變更管理，竣工管理等。

5.施工方進行施工

整個施工過程要與BIM系統信息同步，施工的進度也要反應在BIM系統內，如有意外變動，需要重新進行方案擬定，并對BIM數據進行實時修改。

結語：

現階段BIM技術還不完善，需要通過實踐不斷改進，在土木行業的成功運用為BIM在水利行業的滲透打下了良好基礎，本文對BIM技術在水利行業運用進行了簡單的分析，初步規劃項目建設流程。相信BIM技術的優越性會在未來幾十年內得到充分體現，也一定會為水利工程建設提供強有力的支持。

參考文獻：

[1] 魏巍，建筑信息模型在水利工程設計中的應用，《水利科技》，2011年二期

[2] 張建平，李丁，林佳瑞，顏鋼文，BIM在工程施工中的應用，《施工技術》，2012年8月下 第41卷 第371期endprint