BIM技術(shù)在土木工程施工領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展

趙偉

摘要：在土木施工過程中合理應(yīng)用BIM技術(shù)，會大力推動(dòng)我國土木施工全面的發(fā)展，一方面BIM技術(shù)能夠有效的修改在施工過程中所出現(xiàn)的問題，另外，也會減少對于前期施工中設(shè)計(jì)圖紙的變更，從而節(jié)約了施工的周期，更大力的提高了施工質(zhì)量，隨著我國科技技術(shù)的成熟，在今后的土木建筑施工中，BIM技術(shù)應(yīng)用也會逐步得到擴(kuò)大和提高。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);土木工程;施工領(lǐng)域;應(yīng)用

1? BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)概述是一種建筑信息模型，它最早起源于美國，用美國國家標(biāo)準(zhǔn)定義，BIM是一個(gè)物理和功能性數(shù)字表達(dá)，同時(shí)也是一個(gè)共享知識資源，在項(xiàng)目不同階段，不同施工單位在BIM中提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自職責(zé)的協(xié)調(diào)作業(yè)。目前，BIM技術(shù)在一些發(fā)達(dá)國家中的建筑得到普及，很多西方國家針對BIM技術(shù)發(fā)展做出過特別研究，而我國隨著改革開放之后，建筑行業(yè)的得到了飛速發(fā)展，BIM技術(shù)體系在我國也得到基本應(yīng)用，目前BIM技術(shù)在我國集中應(yīng)用于復(fù)雜型建筑、古建的應(yīng)用、以及對于文物建筑的修復(fù)上等。而且BIM技術(shù)應(yīng)用會大大減少施工過程中的錯(cuò)誤率，對工程的各個(gè)參與方來說，減少錯(cuò)誤對降低工程成本都有很重要的影響，施工企業(yè)會因此減少施工時(shí)間，進(jìn)而提高施工效率。

2? BIM技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

2.1模型的可視化

模型的可視化具體表現(xiàn)在其可通過與工程相近的模型、縮小比例從而展現(xiàn)出完整的工程項(xiàng)目。由于中國的一些土木工程建設(shè)項(xiàng)目，現(xiàn)階段仍局限于通過傳統(tǒng)的施工圖紙展開工作，盡管施工工作可基于設(shè)計(jì)圖紙來具體開展，但傳統(tǒng)圖紙存在著很大的局限。而模型的可視化，主要是由構(gòu)建、模擬出和實(shí)際土木工程施工工作相同的情景從而模擬施工的效果。工程師可通過開發(fā)建筑模型軟件來建立出直觀立體的三維圖形，當(dāng)施工中存在潛在的問題時(shí)則可專門對其進(jìn)行分析。

2.2設(shè)計(jì)的協(xié)同化

現(xiàn)階段我國土木工程相關(guān)建設(shè)、施工及設(shè)計(jì)單位之間的工作相互獨(dú)立，由于信息的閉塞和缺乏溝通而形成信息孤島現(xiàn)象，使得監(jiān)理單位的監(jiān)理工作存在困難。實(shí)際工程施工時(shí)各單位間信息不對稱的情況嚴(yán)重，進(jìn)而容易影響后續(xù)工作、引發(fā)項(xiàng)目施工的延誤。而BIM技術(shù)可將與項(xiàng)目相關(guān)的重要數(shù)據(jù)呈現(xiàn)在系統(tǒng)中，即使某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題也能立即被發(fā)現(xiàn)，再反饋、傳遞信息從而協(xié)調(diào)各方人力共同解決。

2.3技術(shù)的模擬性

技術(shù)的模擬性由BIM技術(shù)能模擬出土木工程施工的各個(gè)環(huán)節(jié)而體現(xiàn)，BIM技術(shù)可根據(jù)設(shè)計(jì)方案對還處于建設(shè)中的內(nèi)容進(jìn)行模擬，從而可預(yù)先判斷是否會出現(xiàn)問題。相比于傳統(tǒng)土木工程施工中，設(shè)計(jì)人員即便選擇了最優(yōu)施工決策也無法提前預(yù)期設(shè)計(jì)的效果，因而無法避免后期設(shè)計(jì)遇到問題需要變更，對施工進(jìn)度的影響嚴(yán)重。而BIM技術(shù)可通過全面模擬建立出三維立體的模型，來展現(xiàn)所有可能發(fā)生的施工情況，甚至還能進(jìn)行4D、5D的模擬。

3? BIM技術(shù)在土木工程施工中的應(yīng)用優(yōu)勢

BIM技術(shù)是以建筑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)信息作為模型的基礎(chǔ)，從而進(jìn)行建筑模型的建立。在土木工程施工中，通過運(yùn)用到BIM技術(shù)，可以改良傳統(tǒng)的建筑方式，一方面能夠有效整合在建筑中的設(shè)計(jì)管理、施工成本、施工質(zhì)量、施工精度信息，另外也因?yàn)锽IM技術(shù)和實(shí)際土木工程管理中相結(jié)合，可以大大減少了施工過程中管理人員的工作強(qiáng)度，通過其仿真技術(shù)對于現(xiàn)實(shí)生活中的建筑物進(jìn)行模擬研究，從而完成控制成本。管理工作。BIM技術(shù)是一種應(yīng)用于工程管理中的技術(shù)工作，在項(xiàng)目策劃、運(yùn)行、以及維護(hù)上都進(jìn)行共享，使工作人員更能高效各種建筑信息，在保證工程質(zhì)量的同時(shí)，也縮短了工期、提高了工程效率，大力的減少了施工風(fēng)險(xiǎn)。

4? BIM技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)展

4.1建立三維建筑模型

技術(shù)人員可以將施工設(shè)計(jì)方案中的所有信息輸入BIM數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，得到三維建筑模型。通過模型可以完整形象地展現(xiàn)建筑物的全貌，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步的修改和完善。三維建筑模型中的每一個(gè)部件的尺寸、材料、性能都可以進(jìn)行針對性修改，無需像傳統(tǒng)建筑圖紙一樣“牽一發(fā)而動(dòng)全身”。在現(xiàn)場施工時(shí)，施工人員也可以直接參照三維建筑模型進(jìn)行操作，提高溝通效率和協(xié)作能力。

4.2進(jìn)行模擬施工測試

只要具備足夠完善的數(shù)據(jù)庫，我們就可以對整個(gè)施工建筑過程進(jìn)行模擬測試，合理安排施工計(jì)劃和施工步驟。每一個(gè)施工步驟中都有可能存在安全隱患，只要我們事先通過全面的模擬測試找到并排除隱患點(diǎn)，就可以用模擬試錯(cuò)代替現(xiàn)場試錯(cuò)，既可以保障施工安全，也可以節(jié)省建筑成本、提高施工效率。對于施工過程中可能出現(xiàn)的各類特殊狀況，例如低溫、雨雪、地震等，也可以進(jìn)行分別測試，盡量減少自然災(zāi)害造成的安全事故和經(jīng)濟(jì)損失，并做好相關(guān)預(yù)防措施。

4.3分析施工成本

在傳統(tǒng)的土木工程施工領(lǐng)域中，成本控制一直是我們面臨的重要難題。由于傳統(tǒng)施工項(xiàng)目中存在大量的不確定、不可控因素，現(xiàn)場施工人員往往需要不斷地改變建筑部件和操作方法，造成施工成本節(jié)節(jié)攀升。而通過BIM技術(shù)，我們可以通過詳盡的模擬測試找到最合理的施工方案，減少施工過程中的不確定因素，從而更加精準(zhǔn)地計(jì)算出施工過程中所需的材料成本和人工成本。同時(shí)，BIM技術(shù)下的成本計(jì)算也更加快捷、更加智能，同時(shí)還可以結(jié)合施工成本選擇更加優(yōu)化的施工方案，實(shí)現(xiàn)真正有效的成本控制。

4.4加強(qiáng)現(xiàn)場管理和溝通

與傳統(tǒng)建筑圖紙相比，BIM模型更為形象、直觀，可以直接為現(xiàn)場施工人員提供操作參考，并提高施工人員對工程項(xiàng)目的理解程度，增強(qiáng)管理人員和現(xiàn)場施工人員的溝通效率。現(xiàn)場人員在施工過程中如果發(fā)現(xiàn)施工方案存在缺陷、或存在理解障礙，也可以直接對管理人員進(jìn)行反饋，避免了多層級匯報(bào)產(chǎn)生的信息誤差。

4.5優(yōu)化造價(jià)管理

在理論層次上，有學(xué)者對造價(jià)預(yù)算中BIM技術(shù)的使用展開了研究，指出BIM技術(shù)在土木工程項(xiàng)目預(yù)算中應(yīng)用的難點(diǎn)，并以此為基礎(chǔ)制定了造價(jià)估算的基本操作理念，不僅如此還制定了5DBIM技術(shù)成本估算流程圖。關(guān)于工程的造價(jià)方法，有學(xué)者將BIM技術(shù)當(dāng)作基礎(chǔ)，深入地分析了核算工程成本的主要理論，同時(shí)闡述了實(shí)現(xiàn)的方法，強(qiáng)調(diào)了BIM技術(shù)在計(jì)算造價(jià)成本中的應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)闡述了基于BIM技術(shù)核算造價(jià)的3種方法：第一種，借助API接口將BIM軟件和成本預(yù)算的軟件連接在一起。第二種方法，使用開放的數(shù)據(jù)庫與ODBC連接在一起，能夠直接訪問BIM模型對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫。第三種，借助BIM軟件提取項(xiàng)目工程的性，然后以表格文件的形式實(shí)現(xiàn)外導(dǎo)。在工程的造價(jià)管理當(dāng)中，各種造價(jià)計(jì)算軟件已經(jīng)發(fā)展地較為成熟，使用比較便利。但是直到目前還沒有辦法使用《建設(shè)工程工程量清單計(jì)價(jià)規(guī)范》，而且該規(guī)范無法系統(tǒng)地對各類工程構(gòu)件以及有關(guān)的材料展開分類。因此，在工程造價(jià)管理中使用BIM技術(shù)需要將理論和工程應(yīng)用緊緊結(jié)合在一起，展開更深入地思考。

結(jié)束語：

時(shí)代發(fā)展的浪潮總是一波推著一波，從未停止。時(shí)代推送著每一個(gè)高技術(shù)含量的科技到達(dá)它們所在的領(lǐng)域，而各項(xiàng)高科技的技術(shù)也應(yīng)用于傳統(tǒng)的建筑行業(yè)當(dāng)中。在土木工程施工中，合理、規(guī)范、高效的利用BIM技術(shù)，將實(shí)現(xiàn)不可估量的龐大的價(jià)值，而這項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用推廣，又會推動(dòng)建筑行業(yè)的發(fā)展，進(jìn)而提升我國經(jīng)濟(jì)水平，達(dá)到一個(gè)良性循環(huán)。BIM技術(shù)的推廣與應(yīng)用，將會對推動(dòng)土木工程施工全面發(fā)展產(chǎn)生異常重要的深遠(yuǎn)意義。

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（作者單位：遼寧省第三建筑工程有限公司）