BIM技術(shù)是近幾年才提出和發(fā)展的工程建設(shè)管理綜合集成技術(shù)，是英文術(shù)語“Building Information Model" 或“Building Information Modeling”的縮寫。前者可以譯為“建筑信息模型”，后者可以譯為“建筑信息建模”。BIM技術(shù)是以三維數(shù)字建模技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了建筑工程項(xiàng)目全生命周期各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，是計(jì)算機(jī)數(shù)字技術(shù)在建筑工程中的直接應(yīng)用，它涵蓋了工程項(xiàng)目建設(shè)中設(shè)計(jì)、施工、管理的全過程。

一、施工應(yīng)用實(shí)例

　　大連東港區(qū)搬遷改造水工工程位于大連灣的南岸，工程包括永久護(hù)岸一至八標(biāo)段、游艇港、臨時(shí)圍堰及陸域回填等，工程結(jié)構(gòu)形式為鋼筋砼圓筒、沉箱結(jié)合軟基加固直立式和堤心拋石爆破擠淤斜坡式，軟基處理包括大斷面開挖、塑料排水板和土工格柵軟基加固、水下振沖碎石樁加固、爆破擠淤和拋石擠淤等多種形式。護(hù)岸總長(zhǎng)近10公里，水上回填陸域3平方公里。下圖是工程施工期間利用Inventor軟件建立的工程信息模型，該模型涵蓋了工程合同范圍內(nèi)的全部信息，在工程投標(biāo)、生產(chǎn)組織、工程結(jié)算等等施工全過程都發(fā)揮了重要作用。

二、BIM技術(shù)在水工工程應(yīng)用中的特點(diǎn)

1.工程承攬、競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)

　　BIM技術(shù)的顯著特點(diǎn)就是可視化，即“所見所得”的形式。BIM技術(shù)的參數(shù)化實(shí)體建模極大地提升施工企業(yè)在招投標(biāo)的經(jīng)營(yíng)承攬能力，無論是響應(yīng)招標(biāo)文件要求采用信息化施工技術(shù)，還是確定合理施工工藝、快速核算工程數(shù)量、提高施工管理水平，降低工程造價(jià)，都提升了企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，增加了中標(biāo)幾率。右圖就是利用AutoCAD civil3D2008把Googl Earth里的數(shù)據(jù)civil3D中來，把山體地形資料和水深資料整合成BIM模型，使山體爆破區(qū)域和海里回填區(qū)域聯(lián)系起來，布置運(yùn)輸通道、 臨建等設(shè)施，在投標(biāo)過程中的得到評(píng)標(biāo)專家的肯定，為公司順利中標(biāo)發(fā)揮積極作用。

2.三維渲染、宣傳展示

　　很多人說過去我們也曾經(jīng)做過工程三維動(dòng)畫或工程效果圖，來宣傳企業(yè)形象，但該工作通常分包給專業(yè)的效果圖制作團(tuán)隊(duì)或多媒體影視公司，這和BIM技術(shù)有本質(zhì)的區(qū)別。首先是使用目的不同，宣傳用三維動(dòng)畫建模側(cè)重于視覺效果的逼真，是為了看，而BIM軟件的三維建模不僅僅是看著逼真，更包含了大量的工程信息，如質(zhì)量、密度、材質(zhì)、工藝、邏輯關(guān)系等，是為了在工程中用到這些模型。其次，行為主體不同，宣傳用三維動(dòng)畫地主體是分包專業(yè)團(tuán)隊(duì)，BIM技術(shù)的主體是工程技術(shù)人員。行為結(jié)果不同，宣傳用三維動(dòng)畫在我們支付了大筆的費(fèi)用之后，得到的通常是一段視頻或一張圖片，即是提供三維建模素材，在工程中也不可使用，而BIM技術(shù)的三維模型自始至終都為工程服務(wù)，實(shí)現(xiàn)互動(dòng)性和反饋性的可視，而且還擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)?？梢哉f，BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)的三維動(dòng)畫和工程效果圖，只是其應(yīng)用的一個(gè)方面。

3.快速算量、精度提升

　　工程建設(shè)中工程量的核算對(duì)建設(shè)單位的投資和施工單位的造價(jià)影重大。BIM技術(shù)之前的工程量核算通常采用人工核算，在有著眾多分部分項(xiàng)的龐大工程面前，該項(xiàng)工作難度很大，通常需要大量的人力投入，但計(jì)算效率低，計(jì)算精度差，校核困難。BIM技術(shù)給工程量核算帶來了革命性變化，真正做到了自動(dòng)計(jì)算、校核易，精度準(zhǔn)、效率高。由于BIM數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)精度達(dá)到構(gòu)件級(jí)，是通過實(shí)體建模技術(shù)建立，無論是工程構(gòu)件的混凝土澆筑量、水下基槽開挖量或沉箱基床的拋石量，還是構(gòu)件表面的涂料面積或模板面積都可以高效得到。

4.圖紙會(huì)審、科學(xué)高效

　　施工圖紙核對(duì)審查在施工技術(shù)管理中非常重要，BIM技術(shù)是施工圖紙核對(duì)審查最有效的方法，通過BIM建模的過程，對(duì)工程總圖、工藝、結(jié)構(gòu)檢查其是否相符，土建與配套工程是否銜接，內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工藝系統(tǒng)設(shè)備有無矛盾，圖紙尺寸及高程有無錯(cuò)誤等。通過圖紙會(huì)審可以充分理解設(shè)計(jì)意圖，及早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷，為施工工藝確定及施工索賠做好準(zhǔn)備。
 

5.工程交底、新穎實(shí)用

　　BIM技術(shù)在單位工程和分項(xiàng)工程技術(shù)交底過程中發(fā)揮重要作用。BIM可以使全體被交底人員對(duì)整個(gè)工程更直觀地了解工程概況，結(jié)構(gòu)形式、主要施工工藝、施工進(jìn)度計(jì)劃、材料和設(shè)備使用計(jì)劃等。BIM技術(shù)提供實(shí)時(shí)交互可視化平臺(tái)，對(duì)典型施工的新工藝、新技術(shù)、新材料和新設(shè)備能更高效地講解工藝原理、規(guī)程操作要點(diǎn)。以上圖掛藍(lán)施工為例，以BIM作為工程組織實(shí)施的技術(shù)、安全交底的手段，其工作效率是無以倫比的，成效顯著。
 

6.工藝制定、科學(xué)合理

　　BIM技術(shù)提供的完整工程信息模型加深了對(duì)工程全貌和重點(diǎn)難點(diǎn)的分項(xiàng)工程的研究和理解。三維可視化功能再加上時(shí)間維度，可以進(jìn)行虛擬施工。通過虛擬施工技術(shù)可以在施工方案確定上提前謀劃，早作決定。

7.數(shù)值計(jì)算、保障工程

　　工程施工管理的核心是確保工程安全、質(zhì)量、進(jìn)度和成本可控，施工方案確定的原則是技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理，實(shí)現(xiàn)的手段就是科學(xué)計(jì)算，進(jìn)行多方案比選，優(yōu)中選優(yōu)，精益求精。鋼筋混凝土現(xiàn)澆或預(yù)制離不開模板使用，大體積混凝土溫度應(yīng)力分析控制，防止混凝土施工裂縫的發(fā)生，沉箱下水拖運(yùn)也離不開沉箱浮游穩(wěn)定計(jì)算。BIM技術(shù)為工程可靠性分析提供了基礎(chǔ)，通過模型進(jìn)行有限元分析，設(shè)定單元類型、材料屬性、定義荷載和邊界約束條件，可以對(duì)模板的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算，對(duì)混凝土澆筑后因水泥膠凝材料水化熱反應(yīng)釋放熱量，通過熱傳導(dǎo)、對(duì)流，砼徐變及構(gòu)件形狀的數(shù)值模擬分析，掌握溫度、應(yīng)力和變形等在構(gòu)件內(nèi)部的分布和影響，更好為工程施工服務(wù)。

8.竣工決算、效益顯著

　　由于BIM的巨大技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在施工工藝描述、工程量計(jì)算的精確和直觀性，使得在工程竣工決算、設(shè)計(jì)變更索賠中，施工單位和監(jiān)理單位、建設(shè)單位以及審計(jì)單位的溝通變得更加容易和高效。正因?yàn)槭┕挝宦氏炔扇×薆IM技術(shù)在行業(yè)中具有領(lǐng)先地位，使得施工單位在竣工決算和變更索賠處于較有利地位，極大地保護(hù)了施工單位的利益。

三、結(jié)束語

　　BIM技術(shù)的應(yīng)用可以起到立竿見影的各方面管理水平的提升，在BIM基礎(chǔ)上的工程可靠性分析和人機(jī)交互式的虛擬施工技術(shù)必將施工企業(yè)管理推上更高的高度，因?yàn)樘摂M施工技術(shù)是包括產(chǎn)品數(shù)字化定義、仿真技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、可視化技術(shù)、數(shù)據(jù)集成、優(yōu)化技術(shù)等，是一門跨學(xué)科的綜合性技術(shù)，是工程領(lǐng)域發(fā)展的未來。