BIM技術(shù)在土木工程施工管理中的應(yīng)用

黎俊香

摘 要：隨著土木工程項(xiàng)目規(guī)模的增大，傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)技術(shù)難以滿足其經(jīng)濟(jì)、工期、質(zhì)量以及管理等多方面要求，BIM技術(shù)能很好地解決上述問題，應(yīng)用也日益增多。因此，將BIM技術(shù)應(yīng)用于土木工程中是大勢所趨。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；土木工程施工；應(yīng)用分析

BIM技術(shù)以建筑信息數(shù)據(jù)模型為核心，在土木工程領(lǐng)域解決了許多傳統(tǒng)施工模式所不能解決的問題。一個項(xiàng)目的整個施工周期都可以用BIM模擬出來，從而方便管理，控制成本，規(guī)避事故并提升整個工程的效率。BIM技術(shù)的發(fā)展水平不高，這需要廣大IT工作者和土木工作者共同努力推動這項(xiàng)技術(shù)加速發(fā)展。

1 BIM的特點(diǎn)

1.1協(xié)調(diào)性。通過BIM技術(shù)在工程施工環(huán)節(jié)的落實(shí)可以看出其還具有協(xié)調(diào)性特點(diǎn)。在工程的后續(xù)操作中，涉及的一些施工單位比較多，尤其是落實(shí)分包制度，給施工進(jìn)行帶來了很大的難度，這就需要施工處理時做好協(xié)調(diào)性的控制和把關(guān)，BIM技術(shù)能夠滿足協(xié)調(diào)性方面的需求，避免發(fā)生施工單位與業(yè)主溝通不及時導(dǎo)致出現(xiàn)問題難以處理的情況，在施工前做好相關(guān)問題的協(xié)調(diào)，并且提供一些解決措施。除了能夠解決施工單位和業(yè)主之間的協(xié)調(diào)問題，還能夠優(yōu)化施工單位和相關(guān)管理部門的協(xié)調(diào)方面，為施工的順利進(jìn)行提供保障。

1.2可視化。BIM技術(shù)是對工程項(xiàng)目進(jìn)行全面的三維實(shí)體建模，現(xiàn)在所使用的二維設(shè)計(jì)施工技術(shù)需我們自己去構(gòu)想項(xiàng)目的三維結(jié)構(gòu)，而BIM技術(shù)使得設(shè)計(jì)施工人員可以直接利用所創(chuàng)建的三維模型來了解工程項(xiàng)目實(shí)體信息。此外，BIM可視化特點(diǎn)不僅可以用于展示工程項(xiàng)目建成后的運(yùn)營效果圖，而且還能增加項(xiàng)目建設(shè)過程中各專業(yè)人員之間的溝通、討論和決策。

1.3優(yōu)化性。工程項(xiàng)目的優(yōu)化主要受其信息、復(fù)雜程度和時間所控制，BIM三維實(shí)體模型包含項(xiàng)目優(yōu)化所需的資源數(shù)據(jù)，如位置資源數(shù)據(jù)、形狀資源數(shù)據(jù)以及建筑物調(diào)整的數(shù)據(jù)資源等，全面的BIM技術(shù)對復(fù)雜項(xiàng)目的優(yōu)化提供了重要支撐。⑤可出圖性。利用BIM技術(shù)不僅可以獲得常見的工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)施工圖紙，還可以通過對工程項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)以及協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)等，自動生成工程建設(shè)的各種圖紙，如工程項(xiàng)目管線圖、建筑留洞圖以及碰撞檢查結(jié)果和相關(guān)建議改進(jìn)措施等。

1.4模擬性。BIM技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于可以對建筑物進(jìn)行模擬，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)中不可能做到的操作。在設(shè)計(jì)階段，BIM可以對建筑使用時可能出現(xiàn)的一些問題進(jìn)行模擬，例如：日照模擬、節(jié)能模擬、碰撞模擬等。此外，BIM技術(shù)還可以對工程項(xiàng)目進(jìn)行4D（三維基礎(chǔ)上增加時間）、5D（基于3D模型的造價控制）以及6D模擬（項(xiàng)目終身信息管理），以此來指導(dǎo)招投標(biāo)和施工過程以及進(jìn)行成本控制。在工程項(xiàng)目后期的運(yùn)營使用階段，還可以對日常緊急情況下的應(yīng)急處理措施進(jìn)行模擬，如地震、火災(zāi)下人員疏散模擬等。

2 BIM技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1BIM技術(shù)在施工成本計(jì)算上的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的施工成本計(jì)算工作中，造價工程師的工作方式有兩種，一種是將工程圖紙的信息輸?shù)焦こ塘坑?jì)算軟件中進(jìn)行建模，借助軟件完成計(jì)算；另一種是通過二維圖紙手工計(jì)算工程量，這兩種方法在實(shí)施過程中都損耗了大量的時間和經(jīng)理。BIM技術(shù)利用復(fù)用設(shè)計(jì)模型，省去手工建模計(jì)算的時間，從而大大提高了工作效率。同時，BIM技術(shù)可使工程預(yù)算、進(jìn)度計(jì)劃與3D信息模型迅速集成為SD模型，通過相應(yīng)軟件實(shí)現(xiàn)對施工過程的實(shí)時管理和控制。因此，對BIM技術(shù)的有效利用，可以提高資源、資金和工程進(jìn)度等計(jì)劃的合理性，提高對資源的合理利用，優(yōu)化工程方案，避免返工和誤工，降低經(jīng)濟(jì)損失；同時在施工階段，BIM技術(shù)可以生成切實(shí)的資金需用計(jì)劃、勞動力入場計(jì)劃和材料采購計(jì)劃等，嚴(yán)格規(guī)范施工過程，提高施工效率。

2.2BIM技術(shù)在施工技術(shù)上的應(yīng)用

在利用傳統(tǒng)的施工方案對實(shí)際作業(yè)進(jìn)行要求指導(dǎo)時，往往不能保證方案的可行性，導(dǎo)致邊施工變修改優(yōu)化的過程，嚴(yán)重時會出現(xiàn)拖延工期、降低施工質(zhì)量和增大施工成本等影響。BIM技術(shù)可利用其三維可視化的技術(shù)對施工操作進(jìn)行模擬，通過在虛擬操作中找到問題、解決問題，進(jìn)而確保方案的可行性，保證工人能清楚的了解施工過程中的關(guān)鍵工序，牢牢把握重難點(diǎn)，避免環(huán)節(jié)出錯。運(yùn)用好BIM技術(shù)，可對施工過程中材料的使用情況和工程量進(jìn)行把握，完善對工程材料的管理工作以及施工現(xiàn)場物資的保管工作，避免損失和浪費(fèi)，防止丟失，規(guī)范施工過程。

2.3BIM技術(shù)在施工管理中的應(yīng)用

①支持現(xiàn)場生產(chǎn)協(xié)同。在施工項(xiàng)目的實(shí)際施工過程中，工程參與人員對工程全面準(zhǔn)確的理解是保證施工方案和措施有效實(shí)施的前提，但傳統(tǒng)的二維圖紙卻很難做到這一點(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，對設(shè)計(jì)方案的理念和構(gòu)思進(jìn)行直觀形象的表述，從而大大提高了溝通效率。②進(jìn)度優(yōu)化。

對工程的進(jìn)度進(jìn)行管理是建筑工程過程中十分重要的環(huán)節(jié)，而進(jìn)度優(yōu)化則是保證工程高效完成的關(guān)鍵。BIM技術(shù)可通過橫道圖、網(wǎng)絡(luò)圖及三維動畫預(yù)演等多種形式對施工的具體環(huán)節(jié)進(jìn)行客觀形象的模擬，從而幫助相關(guān)人員及時發(fā)現(xiàn)問題，并采取有效措施，保障工程的順利進(jìn)行。

3 BIM技術(shù)在土木工程行業(yè)的前景

在中國，BIM技術(shù)的理念正逐步為土木工程行業(yè)所了解，而從全球化的發(fā)展角度來看，BIM技術(shù)已經(jīng)成為一種發(fā)展主流。當(dāng)前，中國正在大規(guī)模地推進(jìn)城市化進(jìn)程，土木工程行業(yè)將會迎來前所未有的發(fā)展。隨著工程項(xiàng)目規(guī)模日益擴(kuò)大，結(jié)構(gòu)形式愈加復(fù)雜，尤其是超大型工程項(xiàng)目層出不窮，使企業(yè)和項(xiàng)目都面臨著巨大的投資風(fēng)險、技術(shù)風(fēng)險和管理風(fēng)險。應(yīng)用BIM技術(shù)，從根本上解決建筑生命期各階段和各專業(yè)系統(tǒng)間信息斷層問題，從設(shè)計(jì)、施工技術(shù)到管理全面提高信息化水平和應(yīng)用效果，已成為建設(shè)企業(yè)的迫切需求。

結(jié)語

隨著BIM技術(shù)日益發(fā)展，未來建筑工程行業(yè)要想取得長遠(yuǎn)的發(fā)展，必須借助BIM技術(shù)對項(xiàng)目進(jìn)行管理和操作，提高企業(yè)對項(xiàng)目的的管理水平，從而在市場上提高競爭力，走在建筑行業(yè)發(fā)展的最前列。

參考文獻(xiàn)

[1]任國辛，王福成，范健雄，等.BIM技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（23）：94-95.