摘要：近年来我国建筑行业在飞快的发展，在水利水电工程中建筑信息模型(BIM)技术的应用越来越广泛普遍。本文在介绍BIM技术的基本概念和基本内涵的基础上，阐述了BIM的基本特性，针对BIM的应用点、预测了BIM与新技术集成和扩展应用领域的发展趋势，为国内水利水电行业应用BIM技术提供参考。
关键词：BIM技术;建筑信息模型;水利水电;工程建设
引言
中国的建筑业开始接触BIM技术已经有10余年的时间。近几年，国内的建筑业从业者对BIM的热情空前高涨，国内BIM技术的发展进入了快车道。但是，BIM对很多人还是新概念。BIM是什么，BIM能起什么作用?恐怕不少专业人员也无法全面回答。有人认为BIM是一款三维建模、碰撞检查的软件产品，或认为BIM仅仅是用来进行设计成果展示、施工过程模拟等。这些都对BIM技术的本质缺乏基本的理解。本文从BIM技术的起源出发，理清BIM技术的发展过程、特性和要素，讨论BIM技术的应用现状和发展前景，深化对BIM的认识，从而提高BIM的应用水平。
1 BIM技术概述
当前的工程施工过程已经逐渐达到了信息化与数字化的标准，而BIM技术正是施工数字化的一个主要体现。BIM技术的应用过程主要为在提取工程中的各项信息的基础上，对其进行处理与加工，并通过三维信息模型的形式对其加以体现，从而实现可视化施工，达到提高施工效率的目的。就目前的情况看，各大工程中对BIM技术都已经有所应用，水利水电工程同样如此，实践证明，将这一技术应用到具体工程施工中，对于工程施工效率的提高以及施工效果的保证均能够起到重要作用，同时相对而言，工程的安全性也能够得到极大程度的提高。
2 BIM技术在各方面的应用
2.1在数字模型方面
水利水电工程的重要组成局部之一就是数字地形模型(DTM)，DTM采用了Ci、il3D软件进行建模，可以为建筑物的布置和施工提供活动场所，是地形动态填挖的受体。地形外表普通运用不规则的三角网格(ITN)进行表达，ITN是指运用分散的地形点依照一定的规律构成的一种不相交的三角形网，其以平面迫近曲面的方式，可以充沛地展现出地形的上下起伏变化。
2.2在动态填挖方面
地形的动态填挖有很多的环节，首先需求确认由填挖边坡和大坝空中构成的设计曲面，其次就需求把设计曲面以放坡的方式叠加到原始的地形曲面，获得设计曲面和原始曲面的交线，最后再沿着原始地形曲面的相交线切除填挖设计曲面中的局部，并除去填挖曲面交线的多余边坡，以到达最圆满的设计曲面与原始曲面的交融。
2.3在动态实体模型方面
施工过程是不时变化的，混凝土坝的形态会由于施工时间的变化而不停变化，所以大坝的模型需求树立成动态模型。大坝模型的树立必需把其三维的实体模型分红很多的浇筑块，每个浇筑块的施工时间、方量及浇注机械等相关属性都不同。首先关于混凝土坝的实体建模就是运用的CAD技术，把二维的坝体设计图分割成众多的坝段，彼此间互相独立又互相联络，然后得出坝体间各局部的空间形态数据信息，并经过AutoCAD软件经过鼠标直接绘制出三维的实体图样，然后运用布尔运算补充、切割及缩放等功用制造出坝段的实体模型，最终构建出圆满的大坝三维实体模型。其次就是需求把坝体进行分块，由于AutoCAD软件中的混凝土坝仿真技术的完成，CAD可以融入到施工仿真系统中去，其二次功用的开发可以完成坝体浇筑过程的计算和坝体浇筑块的分析自动同步。
2.4在实体建模方面
土石坝的坝底通常是不规则的曲面，所以其三维实体模型的树立需求用到Rhillo软件。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第一步就是需求针对不同的填筑资料及各局部的构造、形态及功用的不同分出不同的区域，然后运用Rhillo软件会指出土石坝的分区实体模型。为了可视化仿真系统中的土石坝施工过程动态化演示功用的完成，分区间的填筑料数量和施工进程都需求依照方案分割成众多的填筑层，才能得到真正可视化仿真系统中的土石坝模型。
2.5 BIM技术与施工安全
安全性对于任何领域而言都十分重要，对于水利水电工程施工来讲更是如此。传统的施工技术在保证施工安全方面起到了一定价值，但具体施工过程中的安全事故却仍然时有发生，在这一前提下，BIM技术应运而生，并以其巨大的优势得到了工程施工领域的重视。在BIM技术下，对施工安全的控制主要通过虚拟的安全控制系统来实现，这一系统的优势在于能够实现对施工过程的实时监控，并及时的对安全隐患进行反馈，不仅节约了人力资源，同时也提高了安全控制的精确度。需要注意的是，BIM技术在提高施工安全方面的价值并不仅仅局限于施工过程中，在施工完成之后，同样需要在固定的时间内对工程安全方面的问题进行检查，这是提高工程质量、延长其使用寿命的一个主要措施。
2.6在实体建模方面
首先在地物方面，如围堰、溢洪道及隧洞等地物实体，都能够按照其独有的特性，运用CAD、参数化实体及特征实体等建模技术完成。假如是施工过程的动态演示。就能够依照所需的不同把模型分割成众多的组成局部进行建模。其次在机械设备方面，施工过程中有一些结构较为复杂的辅助施工设备，都能够运用3DMax软件进行实体建模，然后再导入Nvaisworks，进行最后的贴图渲染工作。
2.7 BIM技术的可视化仿真施工
相对于传统技术而言，可视化是BIM技术的一个主要应用优势，在水利水电工程施工过程中，基于BIM技术的可视化仿真施工已经成为了主流趋势。可视化仿真施工需要在应用AutoCAD等软件的基础上实现，而通过相应软件的应用，工程将会以整体的形式体现在工作人员眼前，这对于工作人员从全局出发控制施工能够起到极大的促进作用。
水利水电工程的可视化仿真施工需要依靠具体的施工模型来完成，施工模型的构建主要体现为以下方面：首先，数字化地形模型的构建是展开施工的基础。在正式开始施工前，工作人员需要对施工当地的地形进行考察，并通过可视化仿真过程将其以三维模型的形式体现出来，从而为施工过程提供参考。其次，地形动态填挖对于工程施工而言也较为重要，其主要作用在于实现地形填挖的科学化，从而为工程施工提供更加便利的条件。再次，使用时间的延长会导致混凝土坝实体出现形态方面的变动，鉴于这一问题，工作人员必须严格构建混凝土坝实体动态模型。最后，土石坝实体的构建也属于可视化仿真施工的一个主要部分，因此也必须利用BIM技术对其进行详细的构建。
3 BIM技术的发展趋势
BIM技术目前的发展趋势是逐步打通建设项目全生命周期的应用流程，在项目的整个生命周期发挥作用。BIM技术不断与其他先进技术集成，应用方法也更加灵活。遥感技术、地理信息系统、倾斜摄影技术、3D打印技术、点云技术、3D激光扫描技术、物联网技术、VR技术等与BIM技术的结合，必将极大改变BIM技术的现状，丰富BIM技术的内涵。BIM技术的应用领域也在不断扩展。BIM技术不仅能服务于建筑的设计与建造，更是一种先进的管理理念，对制造业、服务业、社会管理等都产生了深刻的影响。目前中国水利水电行业也在逐步面对这一技术变革，不断探索适合本行业的BIM技术发展道路。华东水利水电勘测设计研究院、中南水利水电勘测设计研究院、成都水利水电勘测设计研究院等实力较强的部级院已经取得了可喜的成果。
结语
BIM技术正在吸收其他先进的科技成果，并在不断扩展自身的应用领域。这些都必将促进BIM技术在水利水电工程中的应用，对水利水电工程的建设、管理、运行、维护等产生积极影响。
参考文献:
[1]张建平.BIM技术的研究与应用[D].清华大学，2013.
[2]祝连波，田云峰.我国建筑业BIM研究文献综述[J].建筑设计管理，2014，(2).
论文作者:王奕涵
论文发表刊物:《基层建设》2017年6期
论文发表时间:2017/6/22
标签：技术论文; 模型论文; 实体论文; 曲面论文; 地形论文; 建模论文; 过程论文; 《基层建设》2017年6期论文;