BIM技術(shù)在土木工程施工領(lǐng)域的應(yīng)用研究

仲寶龍 蘆培文

1. 山東三箭建設(shè)工程管理有限公司 山東 濟(jì)南 250000；2. 濟(jì)南市銀地房產(chǎn)服務(wù)有限責(zé)任公司 山東 濟(jì)南 250000

引言

BIM技術(shù)是由美國(guó)建筑行業(yè)最先提出的，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)信息構(gòu)件模型，通過分析、處理模型所傳達(dá)的信息，達(dá)到相關(guān)目的的一種數(shù)據(jù)處理方式。因此，在土木工程施工領(lǐng)域應(yīng)用BIM技術(shù)，即分享了土木工程的相關(guān)知識(shí)，也可以對(duì)土木工程出現(xiàn)的問題進(jìn)行合作探討，保障土木工程施工順利開展。該技術(shù)不僅可以應(yīng)用于項(xiàng)目的某一具體步驟，也可以對(duì)工程項(xiàng)目整體進(jìn)行應(yīng)用，從而使施工項(xiàng)目取得良好的效果，促進(jìn)土木工程施工質(zhì)量的提高。

1 BIM技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 在我國(guó)的應(yīng)用

通過研究我國(guó)2011年的工程建設(shè)BIM應(yīng)用報(bào)告，可以得知我國(guó)BIM技術(shù)的應(yīng)用還處在初級(jí)階段。然而，隨著我國(guó)科技的發(fā)展以及信息技術(shù)的不斷應(yīng)用，在2014年我國(guó)已在建筑行業(yè)廣泛使用了BIM技術(shù)，并且應(yīng)用BIM技術(shù)的深度與層次也在不斷加強(qiáng)。通過建立模型、分析與優(yōu)化模型，降低了因人工計(jì)算產(chǎn)生失誤所造成的重復(fù)工程成本預(yù)算，工程施工安全事故明顯減少，使得工程施工質(zhì)量及施工效率進(jìn)一步提高，經(jīng)濟(jì)效益也隨之提升，這明顯有利于我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)。雖然近些年BIM技術(shù)在我國(guó)飛速發(fā)展，但是相對(duì)于一些發(fā)達(dá)國(guó)家，依然處于落后地位[1]。

1.2 在國(guó)際上的應(yīng)用

BIM技術(shù)最開始由歐美國(guó)家提出并主導(dǎo)，其中美國(guó)科技發(fā)展較快，信息化歷程較長(zhǎng)，所以信息技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展較快。因此經(jīng)歷了幾十年的歷程，使得信息技術(shù)應(yīng)用于建筑工程的模式日益成熟并發(fā)展完善，并衍生出了BIM技術(shù)。因?yàn)锽IM這項(xiàng)技術(shù)可以促進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)進(jìn)入雙向促進(jìn)發(fā)展的模式，所以世界上許多國(guó)家都對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)培育。在歐美國(guó)家，BIM技術(shù)早已普遍應(yīng)用，其中在英國(guó)，因?yàn)槠涮厥獾臍夂蛞蠛托畔a(chǎn)業(yè)的推動(dòng)，政府強(qiáng)制建筑公司在各項(xiàng)工程項(xiàng)目中都要使用BIM技術(shù)；而在亞洲，如日本、韓國(guó)、新加坡等國(guó)家也對(duì)BIM技術(shù)予以重視和發(fā)展。

2 BIM技術(shù)在土木工程施工領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1 BIM技術(shù)在施工成本計(jì)算上的應(yīng)用

造價(jià)工程師在傳統(tǒng)的施工成本計(jì)算中，一般采用兩種方式：一、在工程量計(jì)算軟件中進(jìn)行工程圖紙的信息的模型建設(shè)，通過軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算；二、繪制二維圖紙，手工進(jìn)行工程量計(jì)算。但是這兩種方法都會(huì)消耗了大量的人力、物力。而BIM技術(shù)通過利用復(fù)用設(shè)計(jì)模型，能省去手工建模和數(shù)據(jù)計(jì)算的時(shí)間，極大地提高了工作效率，節(jié)省了成本；此外，BIM技術(shù)可以迅速將工程預(yù)算、進(jìn)度計(jì)劃與3D信息模型集成為SD模型，利用計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)施工過程的實(shí)時(shí)管理和控制。所以有效利用BIM技術(shù)，可以提高資源利用、資金劃分和工程進(jìn)度計(jì)劃的合理性，提高對(duì)人力、物力各項(xiàng)資源的合理利用，優(yōu)化工程方案，減少和避免返工和誤工，降低經(jīng)濟(jì)損失；同時(shí)，在施工階段利用BIM技術(shù)，可以生成切實(shí)的勞動(dòng)力入場(chǎng)計(jì)劃、資金需用計(jì)劃和材料采購(gòu)計(jì)劃等，嚴(yán)格規(guī)范施工過程，提高施工效率，促進(jìn)土木工程施工領(lǐng)域更快發(fā)展[2]。

2.2 BIM技術(shù)在施工技術(shù)上的應(yīng)用

（1）可視化應(yīng)用中的三維幾何模型。在BIM技術(shù)建筑三維幾何模型的具體過程中，利用了BIM圖元結(jié)構(gòu)，圖元結(jié)構(gòu)能夠通過系統(tǒng)內(nèi)部或使用人員自行編寫，在實(shí)際使用過程中，使用者可以自己設(shè)計(jì)部件的數(shù)量、尺寸、材料和排列順序等。有些土木工程項(xiàng)目的形狀設(shè)計(jì)明顯不規(guī)則，這會(huì)對(duì)具體土木工程施工過程造成很大的難度，而BIM技術(shù)的三維建筑模型能夠切實(shí)展現(xiàn)出建筑的詳細(xì)外形，給具體土木工程施工提供詳細(xì)參考。

（2）虛擬施工的應(yīng)用。在三維模型構(gòu)建完成后，可以利用BIM技術(shù)開展虛擬施工，通過對(duì)時(shí)間參數(shù)的設(shè)置，把建筑工程在具體施工過程中的所有情況以動(dòng)態(tài)可視化呈現(xiàn)出來，更加有利于對(duì)詳細(xì)施工過程的前期瞻望。目前，很多土木工程建筑企業(yè)都廣泛應(yīng)用了BIM網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、WBS技術(shù)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)技術(shù)，建立起了基礎(chǔ)的進(jìn)度管理機(jī)制，進(jìn)行了項(xiàng)目工期預(yù)算、詳細(xì)工作分解結(jié)構(gòu)的主要建立和邏輯關(guān)系安排等相關(guān)步驟，同時(shí)還能全面分析在施工過程中引入BIM技術(shù)前后的差異，進(jìn)一步闡明了BIM技術(shù)存在的優(yōu)越性，明確了項(xiàng)目工程進(jìn)度控制管理環(huán)節(jié)中存在的障礙，并提出了較為科學(xué)合理的建議。

2.3 BIM技術(shù)在施工管理中的應(yīng)用

在施工項(xiàng)目的實(shí)際施工過程中，為了保證施工方案和措施有效實(shí)施，需要確保工程參與人員對(duì)工程全面準(zhǔn)確的理解。傳統(tǒng)的二維圖紙很難做到這一點(diǎn)，BIM技術(shù)以三維信息模型為基礎(chǔ)，通過構(gòu)建虛擬模型，能直觀形象的表述設(shè)計(jì)方案的理念和構(gòu)思，從而大大節(jié)省了溝通時(shí)間，提高了工作效率[3]。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著土木工程施工項(xiàng)目的逐漸增多，傳統(tǒng)建筑模型設(shè)計(jì)的方式或手段已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化社會(huì)的需求。BIM技術(shù)在土木工程施工領(lǐng)域的應(yīng)用，能夠使工程施工人員充分熟悉施工的具體內(nèi)容，提高對(duì)施工過程的控制和管理，還能在實(shí)際應(yīng)用過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工方案中存在的錯(cuò)誤并及時(shí)調(diào)整，保障施工順利開展，按時(shí)完工，有效提高了施工效率，增加了建筑企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]伏玉,李偉民,周學(xué)蕾.BIM技術(shù)在土木工程施工領(lǐng)域的應(yīng)用研究[J].門窗,2017,(12):241.

[2]唐優(yōu)秀.BIM技術(shù)在土木工程施工領(lǐng)域的應(yīng)用探討[J].江西建材,2017,(06):117.

[3]陜婷婷.淺談BIM技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用[J].民營(yíng)科技,2017,(11):73.