BIM技术在土木工程施工领域的应用研究

BIM技术在土木工程施工领域的应用研究

穆清虎

山东交建工程有限公司，山东 ·济南 251600

【摘要】土木工程建设过程较为复杂，涉及多方面的管理内容，在当前环境下传统管理模式逐渐显露出很多问题，鉴于这种情况采用BIM技术有助于土木工程管理水平的提高。论文主要对BIM技术在土木工程建筑领域中的应用进行分析。

【Abstract】The construction process of civil engineering is complex and involves many aspects of management. In the current environment, the traditional management mode gradually reveals many problems. In view of this situation, the application of BIM technology is helpful to improve the level of civil engineering management. This paper mainly analyses the application of BIM technology in the field of civil engineering construction.

【关键词】BIM技术；土木工程；施工管理；技术应用

【Keywords】BIM technology; civil engineering; construction management; technology application

1 引言

BIM技术是一种数据处理方式，首先由美国建筑行业提出，以相关的数据信息构建模型为基础，对模型所传达的信息进行相应的分析、处理，以实现相应的目的。将BIM技术应用于土木工程施工之中，不仅能共享相关知识，还能对其中出现的问题进行及合作探讨，从而有效推进土木工程施工的顺利开展。并且，BIM技术不仅能应用于施工过程中的某一环节，也能在工程整体中进行应用，以促使施工项目的效果得到提升，进而保障土木工程的整体施工质量得到提高。

2 BIM技术的含义

BIM技术的核心内容是运用数字、信息技术对已经规划建设项目的全部信息进行仿真，使施工人员能够提前发现施工方案中出现的问题，从而及时纠正错误，降低成本，减少工期，减少协调工作，真正做到资源共享。从土木工程的施工角度来说，工程施工人员经过使用BIM技术的仿真模拟，能够清楚的认识到施工环节中的所有内容及错漏，甚至对工程建筑中的每一个构件及零部件的质量和作用、数量等进行详细了解。

3 BIM技术的应用优势

3.1 模型可视化

模型可视化主要体现在BIM技术可以通过与工程类似的模型进行展现,以这种缩小比例的方式将工程项目完整地展现出来。我国部分土木工程建设施工还是停留在传统工程施工图纸上,虽然设计图纸能够让施工的开展有所依据,但是还是难以得到充分的表现。模型可视化主要是通过建立与实际的土木工程建设施工相同的情况模拟施工效果。技术人员可以开发各种建筑模型软件构建直观的三维图形,在工程建设施工可能产生问题时,对其进行针对性分析。模型的利用可以提高施工人员的感官体验,减少施工变更问题的产生。

3.2 协调性

土木工程施工后期所涉及的部门越来越多，由于施工过程中存在多方面的问题，因此各部门之间的协调十分重要。将BIM技术应用于土木工程施工过程中，能强化各个部门之间的沟通和交流，有利于及时解决存在的问题，从而有效提升工程质量。

3.3 优化性

在建筑的设计过程中,不可能一步到位,总会有些偏差。有了BIM系统之后,可以在施工期间开展模型进行具体设计,从而可以实现系统的优化。BIM数字技术向设计人员提供一个完整的优化平台,帮助各个设计人员对建筑项目进行优化和完善。不但如BIM也提供一个平台给设计人员能够进行有效的设计。除此之外,我国经济的快速增长,BIM技术在土木工程中的应用具体措施在现代数字建筑的应用的质量管理是不可忽视的重要内容，需要设计人员依据有关的BIM数字技术才能实现各个环节的设计任务。所以BIM数字技术通过这些因素才得以蓬勃发展,对于解决这些难题有相应的解决办法,可以进一步提高建筑在设计和施工的高质量性,具有积极的作用。

3.4 模拟性

技术模拟性主要表现在BIM技术能够模拟土木工程建设施工的所有过程,对尚未完成建设的内容进行模拟,提前发现问题。在传统的土木工程建设施工过程中,尽管设计人员选择了最优的施工方案,但是还是难免产生设计变更或者施工变更,影响施工效率。BIM技术就能够对多方面的内容进行模拟,通过建立模型展现所有的施工情况。其不仅能够通过三维的实体模型展现出实际的施工情况,还能够开展4D、5D甚至6D模拟。这对于工程招投标来说有重要的作用,可以对其中需要利用的资金进行预估,提高成本控制效用

^[1]。

3.5 出图性

BIM的可出图性决定了现代建筑设计必须要依靠这一系统才能完善设计图纸。BIM不仅仅为施工设计方提供便利,也能够为业主提供重要的信息参考以及及时帮助。BIM和设计院所提供的纸质施工图纸有所不同,设计院通常是提供建筑设计方面的图纸,例如基础、墙柱、梁板、楼梯以及一些相关构件的图纸,然而BIM数字技术能够通过对建筑图纸进行优化及模拟等操作,帮助人们提高了施工的整体效益以及施工的安全性。

4 BIM技术在土木工程施工领域的应用

4.1 BIM技术在施工成本计算上的应用

在传统的项目成本计算中，工程造价师通常使用以下两种方式进行计算：第一，在工程量计算软件中对工程图纸信息进行建模，并利用软件对数据实行计算；第二，绘制工程二维图纸，实行手工工程量计算。但是，这两种计算方式都必须依靠大量的人力和物力来完成。通过使用BIM技术可以直接套用设计阶段的建筑模型，避免重复建模工作，从而节省手工建模和数据计算的时间，在一定程度上提升了工作效率，节约了成本。另外，BIM技术能够把项目预算、进度和三维信息模型集成到SD模型中，并使用计算机软件完成对工程项目建设过程的实时管控。因此，科学有效的使用BIM技术，能够使得资源利用得到提升，并提高资金分配和工程进度计划和合理性，对工程人力、物力实现合理使用，完善项目方案，防止工程出现误工、返工的现象，减少企业的经济损失。

4.2 现场管理

将BIM数字技术运用在施工阶段,能够大幅度优化整体的施工设计方案,在BIM数字技术平台中可以进行4D处理,即4D的立体设计和施工进度计划安排。通过利用BIM数字技术,对施工整体方案进行4D处理,然后通过BIM数字技术平台对施工现场的实际情况制定具体的计划,并做出具体的应对措施,最后制定出最优的施工方案。除此之外,BIM数字技术还能够对施工期间可能出现的重点以及难点项目进行模拟操作,及时发现相应的问题以及制定完善的修改方案,以便于调整施工的顺序,促进整个施工方案可以更加完善和安全^[2]。

4.3 施工进度管理

在土木工程施工中应用BIM技术构建4D管理系统模型结构，能对土木工程施工各个环节进行全面监控，发挥4D管理系统应用价值。将施工计划与具体施工现状进行具体对比，通过3D动态图进行全面展示，能对施工进度进行全面管理，保障不同施工环节均能实现高效管理。

4.4 技术应用

技术的应用要求施工人员明确BIM技术的主要特点与其优势,在施工的过程中凸显其效用,提高施工效率。就传统的施工来说,虽然其中会利用新兴的技术,但是施工人员无法在施工的同时保证其质量,因此还需要对方案进行调整。这种情况会产生延迟工期的问题,降低施工效率。利用BIM技术能够通过3D可视化的技术开展相关的模拟操作,提高工程建设施工的可行性。施工人员不仅可以较好地把握施工进度,还能够在施工的同时与管理人员进行配合开展自检工作。

4.5 项目运营阶段

传统的施工运营体系因为没有可视化的施工流程,会造成施工流程重复以及错乱。第一,BIM可以对大量的数字数据信息进行有效存储。当前社会经济不断发展,由于土木工程项目变得越来越繁琐和复杂,但是相对应的运营管理也缺乏了规范性和科学性的统一规定。第二,能够依据信息数据的变化分析出数据信息的动态变化,以至于方便管理。BIM数字技术是一种利用电子计算机技术和数字网络两种方法建立起来的一种三维模型数据库。所以,在整个土木工程项目的运营阶段运用BIM数字技术能够有效促进管理的效率。

4.6 实时控制

目前应用4D管理系统能有效掌握施工项目现场各类机械设备应用信息，借助4D管理系统监控数据，强化信息传递，管理部门获取信息之后对信息数据进行对比分析。在综合管理系统中全面实现实时控制就是发挥预警设施应用价值，对传输数据进行全面评估与分析，当传递数据发生异常问题之后就会发布报警，管理人员通过预警信息拟定应对对策，实现实时控制^[3]。

5 结语

随着社会经济的不断发展，土木工程建设项目也逐渐增加，而传统建设模型设计方式已经不能适应现代化社会的发展需求。BIM技术在土木工程施工领域的使用，可以有效的帮助施工人员直观的了解施工的实际内容，并不断提升对于施工过程的管控。此外，在实际应用过程中，可以及时发现施工方案中出现的缺陷并进行改正，以保证施工顺利、及时完成，极大地提高了施工效率，提高施工企业的经济效益。

【参考文献】

[1]黄国怒.试论BIM技术在土木工程施工领域的应用进展[J].建筑工程技术与设计，2017(23):2137.

[2]于志崇.BIM技术在土木工程施工领域的应用进展[J].建筑工程技术与设计，2018(15):620.

[3]危秋华.BIM技术在土木工程施工领域的应用分析[J].百科论坛电子杂志，2018(8):212.