大數(shù)據(jù)背景下BIM技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用

寧玉堂

摘 要：在科技不斷發(fā)展的推動(dòng)下，我國已然步入了大數(shù)據(jù)時(shí)代的發(fā)展階段，同時(shí)也給土木工程行業(yè)提出更高的要求。而BIM技術(shù)是誕生于美國的一項(xiàng)現(xiàn)代化信息處理技術(shù)，而且在可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性及可出圖性等方面有著明顯的優(yōu)越性。因此，在土木工程中積極應(yīng)用BIM技術(shù)既能有效提高土木工程施工技術(shù)水平，也能在很大程度上提高土木工程的整體施工質(zhì)量。鑒于此，筆者從BIM技術(shù)的特點(diǎn)出發(fā)，針對大數(shù)據(jù)背景下土木工程中有效應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行深入的分析及探究，以期為我國土木工程實(shí)現(xiàn)長久穩(wěn)健發(fā)展增磚添瓦。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);BIM技術(shù);土木工程;應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.18.079

1 BIM的特點(diǎn)

1.1 BIM技術(shù)的模擬性

BIM通過多維度的建模，具有優(yōu)秀的模擬效果。BIM技術(shù)可以借助計(jì)算機(jī)模擬施工環(huán)境及災(zāi)害防護(hù)等情境。這些模擬效果多運(yùn)用在工程造價(jià)的估算、工程進(jìn)度的控制與監(jiān)測方面，可以輔助建設(shè)單位更好地掌握建筑物在建造過程中的進(jìn)度與細(xì)節(jié)，降低施工過程中的不確定性，保障施工順利進(jìn)行，縮短施工周期。BIM技術(shù)同時(shí)可以為整體項(xiàng)目在建設(shè)階段完成后的維護(hù)和緊急情況的處理提供直觀的模擬。該技術(shù)的優(yōu)勢在于通過事先對緊急情況的模擬疏散，在災(zāi)情發(fā)生時(shí)可以更好地保障人員健康和物資的安全。因此，BIM的技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對項(xiàng)目整個(gè)生命周期的信息模擬，解決了傳統(tǒng)方法中信息孤立的問題。

1.2 BIM技術(shù)的協(xié)調(diào)性

良好的溝通協(xié)調(diào)是推動(dòng)項(xiàng)目順利進(jìn)展的重要保障。溝通是為了解決建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位之間的沖突和問題?；贐IM的建筑模型3D展示及信息共享的特點(diǎn)，與項(xiàng)目相關(guān)各方通過BIM平臺(tái)對問題進(jìn)行分析和探討，可以在一定程度上避免相對獨(dú)立工作帶來的誤解。同時(shí)，不同專業(yè)的設(shè)計(jì)人員可以通過BIM模型實(shí)施事前建筑模擬，然后基于同一個(gè)平臺(tái)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)或者管線布置等具體的設(shè)計(jì)任務(wù)，減少不同專業(yè)之間的溝通障礙，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)同步溝通，提高工作效率。

1.3 BIM技術(shù)的可視化性

可視化是指通過軟件將該圖紙由二維轉(zhuǎn)化成三維立體實(shí)體圖形，直觀地展示在人們的面前。在二維輔助技術(shù)的時(shí)代，施工圖紙的作用僅僅是各個(gè)組件的信息和數(shù)據(jù)在圖紙上的繪制與表達(dá)，無法讓建筑業(yè)參與人員一目了然地了解工程的真正構(gòu)造形式，而對于當(dāng)今越來越多的復(fù)雜造型及異形建筑工程，單純通過人的想象來建造是很困難的，并且有非常大的幾率出現(xiàn)差錯(cuò)，導(dǎo)致返工，延長建筑的施工周期。BIM技術(shù)為這種問題提供了可視化的思路，通過BIM技術(shù)強(qiáng)大的3D繪圖功能，工程在設(shè)計(jì)和建造過程中的協(xié)調(diào)都得以在可視化環(huán)境下進(jìn)行。

2 BIM技術(shù)在土木工程中應(yīng)用

2.1 施工技術(shù)領(lǐng)域的有效應(yīng)用

在施工技術(shù)領(lǐng)域引進(jìn)BIM技術(shù)可以有效解決傳統(tǒng)土木工程施工技術(shù)方案方面的一些不足。比如，依據(jù)傳統(tǒng)施工技術(shù)方案開展土木工程施工的過程中，往往會(huì)出現(xiàn)方案可行性差的情況。這就需要邊施工邊對方案實(shí)施優(yōu)化及改進(jìn)，極易延誤工期，甚至給土木工程施工成本及質(zhì)量帶來不利影響。但是利用BIM的三維可視化技術(shù)對每項(xiàng)施工工序進(jìn)行預(yù)先模擬，能夠提前找出施工可能發(fā)生的問題并加以解決，這樣能很好的增強(qiáng)施工方案的適用性及合理性。另外，負(fù)責(zé)施工的技術(shù)人員也可以利用BIM技術(shù)對施工過程及其難點(diǎn)和重點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確的把握，從而極大的加快了施工進(jìn)度，也有效的降小了施工的不必要損耗。

2.2 施工成本計(jì)算中的高效應(yīng)用

在傳統(tǒng)的土木工程施工中主要是利用二維圖紙加人工計(jì)算的方式或者是利用結(jié)算軟件來對圖紙信息進(jìn)行建模的方式來對實(shí)際工程的工程量及成本進(jìn)行有效計(jì)算。即便上述兩種施工成本計(jì)算方法有著一定的優(yōu)越性，然而在大數(shù)據(jù)背景下，土木工程施工所需的資料量很大，上述兩種方式不可避免會(huì)加大工作量。而在施工成本計(jì)算工作中積極引進(jìn)BIM技術(shù)，可以通過其復(fù)用設(shè)計(jì)模型技術(shù)來把預(yù)算、進(jìn)度及3D信息模型有機(jī)的融合到一塊，進(jìn)而建成5D模型來對土木工程的整個(gè)施工過程實(shí)現(xiàn)科學(xué)有效的管理及控制。由此可知，加大BIM技術(shù)在施工成本計(jì)算工作中應(yīng)用的研究力度，可以在提升資源利用率的同時(shí)，也能對施工方案進(jìn)行科學(xué)合理的優(yōu)化及完善，促使土木工程實(shí)現(xiàn)最大化的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益。

2.3 利用BIM技術(shù)進(jìn)行模擬施工

在對土木工程進(jìn)行施工期間，首先運(yùn)用BIM技術(shù)建立出有效的建筑模型，完成這一步后，再運(yùn)用BIM技術(shù)來對施工過程實(shí)施準(zhǔn)確的模擬。運(yùn)用BIM技術(shù)對土木工程施工過程進(jìn)行模擬的時(shí)候，能夠利用主體模型及施工模型這兩種模型來對現(xiàn)實(shí)施工進(jìn)度及施工方向進(jìn)行實(shí)時(shí)把控及準(zhǔn)確預(yù)估，依據(jù)施工的發(fā)展情況來預(yù)先準(zhǔn)確的計(jì)算并規(guī)劃整個(gè)土木工程施工過程。這個(gè)過程可以利用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行，對施工過程的每一個(gè)細(xì)節(jié)和步驟都進(jìn)行虛擬實(shí)施，從而讓施工的企業(yè)可以充分地掌握和了解施工過程將要進(jìn)行的各個(gè)方面和環(huán)節(jié)，讓施工單位可以提前預(yù)知接下來要進(jìn)行的步驟和將施工的難度做到心中有數(shù)，并且，在了解這些的同時(shí)，還可以猜測施工當(dāng)中可能出現(xiàn)的問題，做到提前預(yù)防，將應(yīng)對方法注意列舉，保證施工的正常進(jìn)行。在模擬過程中，相關(guān)的施工單位還可以通過對模擬施工的觀看，了解到自己原來設(shè)計(jì)中的一些問題和不足之處，從而做到及時(shí)的改正和處理，避免問題的發(fā)生，延誤施工進(jìn)度。對于土木工程來說，將BIM技術(shù)應(yīng)用其中，是一個(gè)非常明智的決定，是一項(xiàng)必須要完成的工作。因?yàn)槟M施工是施工計(jì)劃可行性的驗(yàn)證，通過模擬施工，可以將施工作業(yè)各個(gè)步驟所需用的時(shí)間和空間做到細(xì)致把控，同時(shí)在真正進(jìn)行施工時(shí)，可以嚴(yán)格執(zhí)行和實(shí)施。

3 結(jié)論

總而言之，在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的推動(dòng)下，傳統(tǒng)的土木工程施工技術(shù)顯然已無法滿足現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展需求，甚至在一定程度上會(huì)阻礙土木工程施工企業(yè)的良好發(fā)展。而積極的應(yīng)用BIM技術(shù)能夠很好的緩解現(xiàn)代土木工程施工存在的一些現(xiàn)實(shí)問題。鑒于此，作為土木工程施工企業(yè)及其技術(shù)人員必須要加大BIM技術(shù)的引用及研究力度，提高土木工程施工技術(shù)水平，利用BIM的建模及模擬優(yōu)勢來對土木工程的整個(gè)施工過程進(jìn)行有效把控，為土木工程施工保質(zhì)保量的完成提供必要技術(shù)保障，最終推動(dòng)我國土木工程行業(yè)實(shí)現(xiàn)更加快速穩(wěn)健的發(fā)展。

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