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)，集成了建筑工程項目全生命周期各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，是計算機數(shù)字技術(shù)在建筑工程中的直接應(yīng)用，它涵蓋了工程項目建設(shè)中設(shè)計、施工、管理的全過程。

一、施工應(yīng)用實例

　　大連東港區(qū)搬遷改造水工工程位于大連灣的南岸，工程包括永久護岸一至八標(biāo)段、游艇港、臨時圍堰及陸域回填等，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。護岸總長近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

1.工程承攬、競爭優(yōu)勢

　　BIM技術(shù)的顯著特點就是可視化，即“所見所得”的形式。BIM技術(shù)的參數(shù)化實體建模極大地提升施工企業(yè)在招投標(biāo)的經(jīng)營承攬能力，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，都提升了企業(yè)的核心競爭力，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，布置運輸通道、 臨建等設(shè)施，在投標(biāo)過程中的得到評標(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)的效果圖制作團隊或多媒體影視公司，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，宣傳用三維動畫地主體是分包專業(yè)團隊，BIM技術(shù)的主體是工程技術(shù)人員。行為結(jié)果不同，宣傳用三維動畫在我們支付了大筆的費用之后，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)，實現(xiàn)互動性和反饋性的可視，而且還擁有自主知識產(chǎn)權(quán)?？梢哉f，BIM技術(shù)實現(xiàn)的三維動畫和工程效果圖，只是其應(yīng)用的一個方面。

3.快速算量、精度提升

　　工程建設(shè)中工程量的核算對建設(shè)單位的投資和施工單位的造價影重大。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的龐大工程面前，該項工作難度很大，通常需要大量的人力投入，但計算效率低，計算精度差，校核困難。BIM技術(shù)給工程量核算帶來了革命性變化，真正做到了自動計算、校核易，精度準(zhǔn)、效率高。由于BIM數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)精度達到構(gòu)件級，是通過實體建模技術(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.圖紙會審、科學(xué)高效

　　施工圖紙核對審查在施工技術(shù)管理中非常重要，BIM技術(shù)是施工圖紙核對審查最有效的方法，通過BIM建模的過程，對工程總圖、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誤等。通過圖紙會審可以充分理解設(shè)計意圖，及早發(fā)現(xiàn)設(shè)計缺陷，為施工工藝確定及施工索賠做好準(zhǔn)備。
 

5.工程交底、新穎實用

　　BIM技術(shù)在單位工程和分項工程技術(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整個工程更直觀地了解工程概況，結(jié)構(gòu)形式、主要施工工藝、施工進度計劃、材料和設(shè)備使用計劃等。BIM技術(shù)提供實時交互可視化平臺，對典型施工的新工藝、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。以上圖掛藍施工為例，以BIM作為工程組織實施的技術(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工程全貌和重點難點的分項工程的研究和理解。三維可視化功能再加上時間維度，可以進行虛擬施工。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)濟上合理，實現(xiàn)的手段就是科學(xué)計算，進行多方案比選，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，沉箱下水拖運也離不開沉箱浮游穩(wěn)定計算。BIM技術(shù)為工程可靠性分析提供了基礎(chǔ)，通過模型進行有限元分析，設(shè)定單元類型、材料屬性、定義荷載和邊界約束條件，可以對模板的強度、剛度和穩(wěn)定性進行計算，對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，在施工工藝描述、工程量計算的精確和直觀性，使得在工程竣工決算、設(shè)計變更索賠中，施工單位和監(jiān)理單位、建設(shè)單位以及審計單位的溝通變得更加容易和高效。正因為施工單位率先采取了BIM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，因為虛擬施工技術(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。