常文辉
山东港湾建设集团有限公司 山东日照 276800
摘要：BIM技术是在计算机辅助设计（CAD）基础上衍生和发展而来的多维模型信息集成技术，其主要利用虚拟仿真技术、三维数字技术对工程项目进行设计、施工、运营及管理的过程，其涵盖了工程项目的全生命周期过程，能够通过对工程的物理特质和功能信息的数字化转化来完成信息模型的构建，进而对工程项目的各种工况情况进行全过程可视化模拟，实现了人力、资源、设备、成本、场地布局、管线布置的集成化管理和控制，使得工程项目的各个环节均具有可控性。而且BIM技术最大的优势就是可以利用仿真模拟对工程设计、施工及运营状态进行真实的动态化模拟，从而预先发现风险并提出有效解决方案，而水运工程勘察设计是确保工程质量的先决条件，其内含的地质勘测、地形测绘、场地设计、总图设计及结构设计等多个设计环节，均需要利用BIM技术优势进行协同设计，以规避设计的不合理之处，并有效控制成本、进度及质量，而这也是本文研究的重点和意义所在。
关键词：BIM技术；水运工程；可视化；模拟仿真
1.建筑信息模型（BIM）技术背景
随着信息化和数字化技术的发展，BIM技术的应用正引发一场土木建筑领域的重大变革。美国、英国等发达国家已经将BIM技术提升到国家层面进行推动，部分国家和地区已明确要求在重大工程建设项目中应用BIM技术并提交BIM成果。我国“十一五”期间已将BIM技术列入国家战略性前瞻性技术来研究。与建筑领域相比，BIM在水运基础设施的应用相对滞后，但由于可以借鉴建筑领域的经验而具备了后发优势及超越的潜力。因此，对水运基础设施BIM的应用进行整体把握并提出相应的行业应用推广建议，对全面改变水运基础设施领域信息化应用水平的滞后现状具有重要意义。
2.BIM技术的特性
2.1协同设计
BIM协同设计提供了统一的参数化模型表达方式，在整个设计过程中，通过规范构建BIM模型的标准，充分利用BIM模型所含信息进行协同工作，实现各专业、各设计阶段间信息的有效传递。BIM协同设计可以实现真正意义上的多专业团队式协同工作、共享信息的工作模式，从而为各设计阶段中各专业参与者的交流与协作提供了便利，使设计工作在整合与协作方面得以有效提升。在BIM条件下，设计软件导出BIM数据，造价单位用BIM条件下的三维算量软件平台，按照不同专业导入需要的BIM数据；迅速地实现了建筑模型在算量软件中的建立，及时准确的计算出工程量，并测算出项目成本；设计方案修改后，重新导入BIM数据，直接得出修改后的测算成本。例如欧特克通过开发的AutoCAD Architecture、AutoCAD Revit、Revit Architecture、Autodesk Robot structural analysis 系列软件，使建筑工程师在完成建筑选型、建筑平面、立面图形布置完成后，即可将数据保存为BIM信息，导入结构工程师、设备水电工程师专业数据，由结构工程师进行承重构件的设计和结构计算，设备及水电专业工程师同时进行各自专业设计。
2.2快速建模
中交二航院在希迪码头计算绘图中成功开发了三维分析技术为核心的成套软件。标志着ＢＩＭ技术在港口工程应用的关键技术得到攻克。谢锦波等基于Ｒｅｖｉｔ软件对高桩码头三维交互设计系统进行了二次开发，可利用参数族快速建立高桩码头三维模型。Ｌｅｅ等在Ｒｅｖｉｔ二次开发，使用参数族可自动生成沉箱结构的三维模型，并自动计算混凝土及钢筋用量，以节省设计时间。季景远以高桩码头设计为例利用Ｒｅｖｉｔ绘制可视化三维模型后输出二维施工图。在传统的二维状态下进行设计，对于高、大、新、奇的建筑，建筑师、结构师都很难理解到各个构件在空间上的位置和变化，设备工程师、电气工程师更难在空间建筑内进行设备、管线的准确定位和布置。建筑、结构与设备、管线位置关系出现矛盾，影响了设计图纸的质量。
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3.BIM技术的应用
3.1勘察阶段的应用
通过BIM技术，在水运工程勘察阶段可以利用三维模型实现可视化地质图的生成，将地形条件与岩土条件展示出来，并且可以通过具体操作来观察工程具体性质与特点，获取有效信息。在设计过程中，可以直接利用三维设计方法将挖方、填方、地基处理以及其他地基基础信息展示出来，基于此就能够实现设计计算与方案的对比与优化。
3.2地形测绘中的应用
设计部门需要通过地形测绘获取地形图。现阶段在数据采集过程中运用的方法非常多，例如GPS测量、GIS、全站仪测量、激光扫描等等，并且在数据的后期处理中也可以运用不同的软件与格式。在BIM技术的应用中，通过三维成图软件的应用，能够将数据的搜集、处理与应用集合到一起，并建立一体化的解决方案，实现三围可视化地形地貌图的生成，并将地形起伏变化、地表辅助因素等展示出来，如此一来设计人员就可以对现场情况有一个充分了解。
3.3水域及陆域布置
BIM核心模型软件可导入前期获取的地质、地形数据信息并生成一定格式的文件进行存储，并结合工程平面及高程布置（如码头轴线、泊位长度的确定以及码头前沿底高程等），港内停泊水域、制动水域、回旋水域布置，以及进港航道和锚地布置的设计需求，对水域陆域进行整体布局并完成相关参数的提取，以此为水运工程项目水域、陆域范围内三维场地模型的构建提供支撑，而后将拟定的设计方案从三维场地模型中导出，形成符合勘察设计标准的二维图纸和工程量。
3.4水工结构设计中的应用
水运工程勘察设计的主要成果就是水工结构图，对于不同项目而言，其水工设计图纸存在非常大的差异，这就需要耗费大量的人工劳动量，设计效率难以得到提升。在传统水工设计中，分离图形与设计参数时往往会导致对应关系发生偏差，并且人为因素的影响较大，这就使计算机自动化处理面临更多困难。而BIM技术的运用则很好地解决了这一问题，在三维结构设计理念的支持下，能够将结构工程的各专业设计有机结合到一起，使设计重复现象得以避免，并且还能够使专业数据的共享得以实现，如此一来，设计效率就得到有效提升，设计误差也得到有效控制。
4. 展望
BIM 技术的应用方向是非常多的，无论是水运工程还是其他的工程，BIM 技术都能够发挥巨大的作用。这主要是因为 BIM技术能够很好的展现出数据的具体形态。这样可以更方便于人们的使用。而在未来的工程中，可能又会增加全新的技术，这些技术的应用方向，应该是基于 BIM 技术的，在三维成像之外加上动态的展示，让整个画面动起来。这样才能够更好的模拟整个工程，让工程更加的可控。同时，BIM 技术作为一种新兴技术在工程领域中的运用，也代表了未来工程的发展方向。未来的工程已经不再是劳动力密集型的工程，而是知识密集型的工程。这样的工程建设更多的依赖于科学技术，只有科学技术不断的进步，才能够让工程越修越好。这是当前经济情况的一个体现，我国已经从劳动密集型经济转向为知识密集型经济，因此，采用新技术就是顺应时代的发展。
结语
提出的建议可为相关政府部门出台BIM方面的相关政策以及水运行业相关企业开展BIM应用提供参考，以及加快推进水运行业BIM技术应用，提升水运基础设施质量、安全和建养效率，推动水运行业提质增效和转型升级。希望本文提出具有一定价值。
参考文献；
[1]重庆航运勘察设计研究院BIM技术在项目应用上向纵深发展[J].中国水运.航道科技，2017（06）：58.
[2]金瑞，朱明，肖春红.BIM技术在航道整治设计中的应用[J].人民珠江，2017，38（11）：65-67+71.
[3]王飞，于康康，黄晔卉.BIM在疏浚设计中的二次开发与应用[J].水运工程，2017（11）：36-40.
作者信息：身份证号1307261992****0435 河北张家口市 075000
论文作者:常文辉
论文发表刊物:《防护工程》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/30
标签：技术论文; 水运论文; 工程论文; 模型论文; 建筑论文; 信息论文; 地形论文; 《防护工程》2018年第8期论文;