潘 樂

（廣東嘉城建設(shè)集團(tuán)有限公司，廣東 梅州 514000）

1 BIM系統(tǒng)概況

1.1 BIM研發(fā)理念

BIM（BuildingInformationModeling）建筑信息模型系統(tǒng)，源于“節(jié)能增效”。1973年在全球石油危機(jī)影響下，美國企業(yè)都在考慮如何提高行業(yè)效益。Chunk Eastman教授提出了BIM概念，此后經(jīng)歷了萌芽、產(chǎn)生及發(fā)展的不同階段。Eastman教授認(rèn)為BIM的出現(xiàn)能便于實(shí)現(xiàn)建筑工程可視化及量化的分析。

隨著水利工程迅猛發(fā)展、建設(shè)規(guī)模增大、技術(shù)難度明顯提升，其勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維等數(shù)據(jù)量日益增長(zhǎng)；且水利工程建設(shè)周期長(zhǎng)、涉及專業(yè)多，各專業(yè)協(xié)同標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格。基于“節(jié)能增效”的技術(shù)理念，在水利工程建設(shè)中引入BIM（BuildingInformationModeling）建筑信息模型（模擬）。

對(duì)于水利工程，建立完善的BIM信息模型后，能對(duì)工程項(xiàng)目不同階段的數(shù)據(jù)和資源進(jìn)行優(yōu)化整合，便于不同參與方使用，具有節(jié)能增效，提升經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益等諸多優(yōu)點(diǎn)。

1.2 BIM適用范圍

BIM技術(shù)運(yùn)用范圍廣泛，可用于設(shè)計(jì)、成本計(jì)算、施工管理、綠色建筑等方面。首先，BIM技術(shù)直觀高效，能為項(xiàng)目空間設(shè)計(jì)提供高精度、可視化功能；其次，它能快速且準(zhǔn)確地分析處理信息，有采集和統(tǒng)計(jì)功能。第三，具備信息交互及共享功能，基于BIM技術(shù)進(jìn)行信息管理，有利于保障信息實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性。

2 BIM技術(shù)在水利工程各階段的應(yīng)用

2.1 設(shè)計(jì)階段運(yùn)用

（1）可視化設(shè)計(jì)。BIM技術(shù)具備可視化的功能，因此在A工程的設(shè)計(jì)階段，就不需要用傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)圖轉(zhuǎn)化，直接用三維空間模型的形式展現(xiàn)，提升了直觀性和設(shè)計(jì)精準(zhǔn)度。

（2）協(xié)同設(shè)計(jì)?；谏鲜隹梢暬脑?，能夠協(xié)同不同參建單位和不同專業(yè)間的沖突，實(shí)現(xiàn)“碰撞檢查”，進(jìn)而對(duì)A工程設(shè)計(jì)的方案實(shí)現(xiàn)優(yōu)化[5]。

（3）管線優(yōu)化。借助于BIM技術(shù)構(gòu)建專門的管線模型，從而更精確地把控不同管線間隔的距離，優(yōu)化了管線敷設(shè)的路徑，明確了管線穿墻孔的水平位置和高程，以免采取原有設(shè)計(jì)方案后，出現(xiàn)雨水倒灌、漏油等風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而避免了給A工程后期建設(shè)造成損失和影響。

（4）三維配筋。和二維方法配筋相比，三維方式不但能提升設(shè)計(jì)工作效率，且能更直觀、清晰地顯現(xiàn)出鋼筋的形態(tài)，解決了二維設(shè)計(jì)中出現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)時(shí)表達(dá)模糊的不足，而且還節(jié)省了二維施工方法中計(jì)算鋼筋所用量的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了可視化出圖效果，優(yōu)勢(shì)突出。

（5）圖紙的輸出與會(huì)審。結(jié)合BIM技術(shù)后，能實(shí)現(xiàn)圖紙的提前輸出及會(huì)審操作，極大地提升了繪制工作速度，減少了消耗的時(shí)間。另外，提前對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行審核、校對(duì)，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，制定早期預(yù)防方案，能夠?yàn)楹笫┕るA段做好保障。

（6）形成水利項(xiàng)目的專用BIM族庫。形成族庫后，可利用族文件來對(duì)工程模型所包含的信息進(jìn)行拆分，便于更輕松、便捷地建造模型、修改模型、管理模型，有利于A工程在后期施工中，各項(xiàng)流程有條不紊地進(jìn)行。

2.2 施工階段運(yùn)用

（1）施工方案的制定。BIM技術(shù)的可視化功能同樣能運(yùn)用到施工階段。一方面，能夠?qū)工程的整體施工流程、總體面貌、形式有更清晰的了解，（如表1所示，為A工程初步擬定施工計(jì)劃）。另外，利于減少造價(jià)提升管理水平，提升該工程的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

表1 A工程初步擬定施工計(jì)劃

（2）實(shí)施工作計(jì)劃。在施工準(zhǔn)備階段，包括了組織設(shè)計(jì)、規(guī)劃、專項(xiàng)方案、單項(xiàng)方案等內(nèi)容，此時(shí)可結(jié)合BIM技術(shù)進(jìn)行深化模型、完工模型的劃分、編碼、技術(shù)交底等工作。泵閘工程（1區(qū)、2區(qū)、3區(qū)施工、兩岸連接段施工、外河導(dǎo)堤段、連接段施工）、橋梁工程、道路及雨污水管網(wǎng)施工、河道施工等，可結(jié)合BIM技術(shù)進(jìn)行：進(jìn)度模擬、施工方案的模擬、土方量計(jì)算等工作。完工驗(yàn)收階段，可借助BIM技術(shù)構(gòu)建竣工模型，并進(jìn)行后期結(jié)算工作。

（3）施工進(jìn)度模仿。BIM技術(shù)能實(shí)時(shí)呈現(xiàn)A工程的全貌，因此可即時(shí)掌握工程的整體布局，并模擬施工進(jìn)度，及時(shí)明確施工項(xiàng)目中的重點(diǎn)問題加以干預(yù)。同時(shí)，便于高層管理人員對(duì)施工過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)化監(jiān)控，確保水利工程按質(zhì)按量完成，排除安全問題。

（4）關(guān)于施工模型及臨設(shè)深化。具體包括流道模型、腳手架模板、三維配筋模型等等，借助于BIM技術(shù)進(jìn)行深化，能夠使其符合當(dāng)前水利工程施工的實(shí)際要求。

（5）施工三維實(shí)景建模。借助無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)，能對(duì)當(dāng)前項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)際場(chǎng)景的建模操作，有利于為施工決策者提供可靠的參考。

（6）施工WBS劃分的模型拆分。在施工BIM模型處理階段，需要綜合考慮到施工組織設(shè)計(jì)、管理、建設(shè)方對(duì)于BIM的要求等，從而結(jié)合拆分原則，對(duì)模型按照所劃分的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分解處理。

（7）樁基施工階段識(shí)別危險(xiǎn)源。

（8）碰撞檢查及施工安全管理。其一，在施工階段中，諸如混凝土支撐和流道間產(chǎn)生的碰撞、鋼立柱和墩墻間的碰撞等，都可借助于BIM技術(shù)檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)并解決。其二，安全管理。傳統(tǒng)的施工安全管理依靠文字解說，此方法的弊端在于易出現(xiàn)模糊不清的情況，不利于安全管理順利開展。結(jié)合BIM技術(shù)能讓安全管理更簡(jiǎn)答易懂，形象高效，避免了文字表達(dá)出現(xiàn)的錯(cuò)誤。

（9）復(fù)雜工程量計(jì)算。工程量作為水利施工環(huán)節(jié)的重要指標(biāo)，對(duì)建造部門及施工單位都有重要意義。傳統(tǒng)方法采取人工核算，效率低還可能出錯(cuò)，還要投入一定的人力資源。通過利用BIM技術(shù)構(gòu)建模型后，能精確預(yù)估出澆筑方量，降低施工環(huán)節(jié)耗費(fèi)的成本。

（10）三維PDF交底。對(duì)于施工環(huán)節(jié)中存在的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，可利用三維PDF的方式進(jìn)行交底工作，不但便捷可行，且更為直觀形象，方便技術(shù)人員及時(shí)找出可能存在的問題。

（11）BIM聯(lián)合3D打印技術(shù)。條件允許下，還可將3D打印技術(shù)和BIM進(jìn)行聯(lián)合后，能夠便于在A工程技術(shù)交底和方案的驗(yàn)證環(huán)節(jié)中提供實(shí)體化的模型進(jìn)行參考。

總之，A工程的施工及設(shè)計(jì)階段中融合BIM技術(shù)后，提升了工程整體的精細(xì)化管理水平，在項(xiàng)目后續(xù)還能同步完善施工進(jìn)度、流道安裝，進(jìn)一步確保了施工階段的智慧化及信息化管理，為水利工程項(xiàng)目提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保證。

2.3 運(yùn)維階段運(yùn)用

（1）數(shù)據(jù)及文檔管理。任何水利工程竣工后，都會(huì)留存文檔資料及數(shù)據(jù)信息，采用傳統(tǒng)管理模式，不但耗費(fèi)大量的人力、財(cái)力及物力資源，且存放安全性較差，易丟失。融合BIM技術(shù)后，能夠結(jié)合A工程的運(yùn)作及管理特點(diǎn)采取協(xié)同合作，將所有繁雜的資料進(jìn)行集中化、規(guī)范化管理，全面掌握不同設(shè)計(jì)文件中的關(guān)聯(lián)意義，還提升了文檔資料的管理安全性。

（2）運(yùn)維管理。在BIM技術(shù)構(gòu)建的模型中，包含A工程中的許多構(gòu)件信息，如出廠時(shí)間、制造單位、安裝時(shí)間、規(guī)格數(shù)量等，因此在施工結(jié)束后也能通過構(gòu)建運(yùn)維服務(wù)系統(tǒng)，總結(jié)信息，便于后期運(yùn)行和維護(hù)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)問題時(shí)能及時(shí)解決，最大程度地減少因細(xì)節(jié)資料缺失而造成的損失。

（3）全過程BIM技術(shù)管理。A工程須提前和當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)單位（昆明市堤防處）建立聯(lián)通的信息平臺(tái)，在結(jié)合BIM技術(shù)后，便于工程不同參建單位都能實(shí)時(shí)了解到項(xiàng)目的施工、進(jìn)度、安全、投資、質(zhì)量多個(gè)維度的信息，強(qiáng)化全過程的溝通及管理，提升了后期運(yùn)維工作質(zhì)量。

3 結(jié)語

信息時(shí)代云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)，成為備受社會(huì)各界關(guān)注的新資源。要推動(dòng)“智慧水利”發(fā)展，以水利管理信息化、智能化創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)水治理體系和治理能力的現(xiàn)代化。水利工程和信息技術(shù)的深度融合是必然趨勢(shì)，BIM技術(shù)與水利工程建設(shè)和管理的深度融合，能全面提升工程質(zhì)量、安全、管理及施工部門的核心競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)水利工程建設(shè)的規(guī)模擴(kuò)大、多元化、知識(shí)和信息的共享、運(yùn)營管理，強(qiáng)化在政策、資本、市場(chǎng)、技術(shù)上的鏈接等方面具有重要作用。