BIM技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用

李仁發(fā)

(河北省安裝工程有限公司， 河北 邢臺(tái) 054000）

國(guó)內(nèi)建筑業(yè)總產(chǎn)值一直呈正增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)， 其占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的比重也基本呈正相關(guān)。 施工過(guò)程即是土木建筑工程的重要環(huán)節(jié)， 也是決定建筑最終效果的決定因素。 所以我國(guó)十分重視土木建筑工程施工管理。 現(xiàn)階段， 我國(guó)民用建筑工程的整個(gè)施工過(guò)程實(shí)行監(jiān)理制度， 以確保施工質(zhì)量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 雖然按照工程規(guī)定， 在交付前需要對(duì)建筑工程項(xiàng)目經(jīng)過(guò)多次審查， 但最終的施工質(zhì)量并不令人滿意。 最關(guān)鍵的原因仍然是在施工階段缺乏監(jiān)督和規(guī)范不足。

1 BIM技術(shù)簡(jiǎn)介

BIM技術(shù)是近年來(lái)運(yùn)用于土木工程之中的新技術(shù)， 在擁有大數(shù)據(jù)的前提之下， 通過(guò)計(jì)算機(jī)構(gòu)建模型并在計(jì)算機(jī)當(dāng)中模擬施工過(guò)程， 以保證在實(shí)地實(shí)施工程時(shí)的工程質(zhì)量， 極大可能的保證了工程的順利實(shí)施。 該技術(shù)的特征有很多， 例如， 該技術(shù)可以混合各個(gè)領(lǐng)域的專業(yè)信息， 并對(duì)這些信息進(jìn)行分析， 構(gòu)建出符合實(shí)際情況的虛擬立體模型。 該模型極大還原了施工現(xiàn)場(chǎng)， 還可以考慮到各種方面的外界原因， 使各種可能出現(xiàn)狀況的誘因集中表現(xiàn)在該虛擬模型之中， 準(zhǔn)確的模擬現(xiàn)實(shí)狀況， 為土木工程的正常實(shí)施提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。 在施工過(guò)程中， 需要用到很多工具， 通過(guò)該技術(shù)， 可以規(guī)范用具的使用， 使得在用具使用方面不出錯(cuò)， 在避免由于用具使用不當(dāng)而出現(xiàn)意外的情況出了一份力。 在施工時(shí)， 利用該技術(shù)可以完成數(shù)據(jù)的上傳， 使得信息收集高效的進(jìn)行， 用最短的時(shí)間完成數(shù)據(jù)的分析， 做到及時(shí)有效的對(duì)施工進(jìn)行反饋， 對(duì)于施工的進(jìn)行有一個(gè)正向的推動(dòng)。 同時(shí)， 對(duì)于共同參與該項(xiàng)工程的人員， 對(duì)于該工程的信息永遠(yuǎn)保持可以順利獲取施工信息的狀態(tài)， 不至于對(duì)施工信息毫無(wú)了解， 從而導(dǎo)致一些意外狀況的發(fā)生。 因此， 該技術(shù)在土木工程之中應(yīng)用廣泛， 需要精進(jìn)對(duì)該技術(shù)的運(yùn)用，使土木工程更進(jìn)一步。

2 BIM技術(shù)對(duì)建筑行業(yè)發(fā)展的重要意義

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)與科技的飛速發(fā)展， 城市發(fā)展對(duì)整個(gè)建筑行業(yè)提出了更高的要求， 其對(duì)土木工程也有了更高的要求。 新時(shí)代背景下建筑行業(yè)迎來(lái)了新的挑戰(zhàn)， 同時(shí)也迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇。 在建筑行業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)中， 傳統(tǒng)的土木工程施工隊(duì)伍專業(yè)性不高， 隊(duì)伍中人員文化水平參差不齊， 這樣就難以保證施工作業(yè)的規(guī)范性、 嚴(yán)謹(jǐn)性。 另外， 以往的土木工程中所采用的管理模式較為粗放， 這種粗放的管理模式很難適應(yīng)當(dāng)前的市場(chǎng)發(fā)展形勢(shì)， 目前建筑行業(yè)市場(chǎng)環(huán)境競(jìng)爭(zhēng)激烈， 如果建筑企業(yè)不能提高自身管理水平， 轉(zhuǎn)變管理模式， 引入先進(jìn)的相關(guān)技術(shù)， 就會(huì)讓建筑企業(yè)難以穩(wěn)定發(fā)展， 不能提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。 而B(niǎo)IM技術(shù)在建筑行業(yè)中的應(yīng)用， 可以幫助其改進(jìn)以往的管理模式， 調(diào)整土木工程的發(fā)展走向， 進(jìn)而為施工單位提供重要的技術(shù)支持， 在BIM技術(shù)建立的管理系統(tǒng)下開(kāi)展施工管理工作， 也能明顯減少人力資源的投入， 這讓施工管理工作的效率得到有效提升， 從而獲得更好的工程效果。 BIM技術(shù)在土木工程施工管理中的應(yīng)用，能讓建筑企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力得到提高， 這樣就能帶動(dòng)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展， 讓建筑行業(yè)獲得更大的發(fā)展機(jī)遇。為此， 建筑行業(yè)土木工程的施工管理必須關(guān)注BIM技術(shù)的應(yīng)用研究， 確保BIM技術(shù)的良好應(yīng)用效果， 才能發(fā)揮BIM技術(shù)的自身價(jià)值。

3 BIM技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用

3.1 BIM在土木工程質(zhì)量管控中的應(yīng)用

在土木工程施工建設(shè)中， 應(yīng)始終秉承質(zhì)量第一的管理理念， 促進(jìn)施工質(zhì)量顯著提升。 將BIM技術(shù)合理運(yùn)用到土木工程施工管控中， 能借助其可視化、 模擬性、 協(xié)調(diào)性等特征， 促進(jìn)工程建筑質(zhì)量的提升。 同時(shí)依托BIM技術(shù)的技術(shù)特征， 有助于規(guī)范工程項(xiàng)目施工人員具體操作， 在系統(tǒng)化、 直觀化、 立體化的技術(shù)保障下， 多角度、 全方位地模擬操作施工過(guò)程， 對(duì)設(shè)計(jì)單位關(guān)于施工操作點(diǎn)以及施工建設(shè)意圖進(jìn)行明確， 并將其落實(shí)在具體的施工操作環(huán)節(jié)中， 第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)施工環(huán)節(jié)中潛在的風(fēng)險(xiǎn)， 并全過(guò)程監(jiān)測(cè)材料應(yīng)用的科學(xué)性、 施工設(shè)備合理性。 嚴(yán)格依據(jù)土木工程建設(shè)質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)， 或是提升科學(xué)化的管理水平， 促進(jìn)整個(gè)工程質(zhì)量管理的提升。 另外， 將BIM技術(shù)運(yùn)用到土木工程質(zhì)量管控中， 能實(shí)現(xiàn)在線動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè)， 更好地幫助施工管理人員把握各個(gè)施工環(huán)節(jié)， 最大限度地利用在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)， 及時(shí)發(fā)現(xiàn)土木工程中的質(zhì)量建設(shè)問(wèn)題，精確定位每個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)， 提升質(zhì)量問(wèn)題處理質(zhì)效。

3.2 施工控制

利用BIM技術(shù)為土木工程項(xiàng)目提供施工控制， 這樣就能更好地掌握各施工環(huán)節(jié)的施工進(jìn)度， 也能讓施工技術(shù)得到優(yōu)化。 傳統(tǒng)的土木工程設(shè)計(jì)圖紙主要為二維圖像的形式， 一個(gè)項(xiàng)目往往需要由正面圖、 立面圖、 側(cè)面圖相互配合才能讓整體結(jié)構(gòu)得以體現(xiàn)， 各視角的平面圖紙需要反復(fù)比對(duì)才能最終得出施工方案，這一比對(duì)過(guò)程的工作十分復(fù)雜、 繁瑣， 設(shè)計(jì)人員稍有疏忽就可能讓施工方案出現(xiàn)偏差。 而將BIM技術(shù)應(yīng)用在土木工程設(shè)計(jì)階段的施工管理之中， 利用BIM技術(shù)為土木工程構(gòu)建三維可視化工程模型， 設(shè)計(jì)人員只需觀看三維模型就能了解整個(gè)工程結(jié)構(gòu)， 這樣就簡(jiǎn)化了施工方案的設(shè)計(jì)流程， 減少了設(shè)計(jì)偏差的發(fā)生。 另外， 在土木工程項(xiàng)目的實(shí)際施工過(guò)程中， 難以避免地會(huì)遇到一些突發(fā)事件， 通過(guò)BIM技術(shù)完成對(duì)土木工程施工階段的模擬， 就能評(píng)估出工程施工階段可能存在的安全隱患， 得到較為準(zhǔn)確的安全評(píng)估結(jié)論， 在此基礎(chǔ)上制定的應(yīng)對(duì)方案就更有針對(duì)性， 大幅降低了施工作業(yè)過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)， 讓工程質(zhì)量、 進(jìn)度得到有效保障。

3.3 施工成本管理

對(duì)于大型土木工程來(lái)說(shuō)， 工程造價(jià)的管理往往是非?，嵥榈?， 而且有許多成本， 如消費(fèi)者報(bào)酬、 機(jī)械設(shè)備、 原材料的使用、 水電設(shè)備等。 而這些費(fèi)用的管理與建設(shè)單位的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益密切相關(guān)。 BIM技術(shù)在工程造價(jià)管理中得到了廣泛的應(yīng)用， 一些有助于造價(jià)管理的活動(dòng)可以進(jìn)行， 如成本分析、 成本控制等， 這樣的企業(yè)才能做到成本效益高、 科學(xué)性強(qiáng)。 它還結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的管理， 建立了一個(gè)主動(dòng)機(jī)的成本管理數(shù)據(jù)庫(kù)， 使其能順利地找到相應(yīng)的成本表進(jìn)行成本分析， 利用工程量， 使每個(gè)月的確認(rèn)過(guò)程結(jié)算效率得到顯著提高。 在生產(chǎn)過(guò)程中， BIM技術(shù)的數(shù)據(jù)模型可以有機(jī)地連接到單位工程中， 協(xié)助其完成材料、 采購(gòu)方案、 提取各種工程材料等作業(yè)， BIM技術(shù)的材料管理員也可以建立二維碼模型， 與其他材質(zhì)模型直接關(guān)聯(lián)， 實(shí)時(shí)更新每個(gè)材質(zhì)的訪問(wèn)庫(kù)信息。

3.4 運(yùn)維階段BIM技術(shù)的運(yùn)用

項(xiàng)目建設(shè)完成后， 基于前期設(shè)計(jì)、 施工階段的大數(shù)據(jù)和云數(shù)據(jù)庫(kù)與計(jì)算機(jī) “互聯(lián)網(wǎng)+” 的有機(jī)結(jié)合，利用BIM技術(shù)的云管理平臺(tái)， 可以在電腦端、 網(wǎng)頁(yè)端、 手機(jī)客戶端使用， 運(yùn)用BIM技術(shù)結(jié)合仿真分析技術(shù)， 可直觀可視化呈現(xiàn)項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)情況。 不僅可以進(jìn)行供水調(diào)度模擬， 實(shí)時(shí)管網(wǎng)壓力、 流量實(shí)時(shí)監(jiān)管和數(shù)據(jù)的提取， 通過(guò)各子項(xiàng)數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行自動(dòng)排查、 預(yù)警運(yùn)行故障， 生成缺陷工單、 巡檢工單等， 便于項(xiàng)目管理人員快速定位維護(hù)維修的關(guān)鍵部位及維護(hù)成本， 還可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)廠區(qū)電耗量、 藥耗量等， 進(jìn)行能耗統(tǒng)計(jì)和營(yíng)收統(tǒng)計(jì)， 有效精準(zhǔn)核算運(yùn)維成本。 通過(guò)BIM技術(shù)形成的數(shù)字孿生數(shù)據(jù)資源， 可構(gòu)建項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)多維數(shù)據(jù)空間， 利用BIM模型構(gòu)建項(xiàng)目區(qū)域的三維數(shù)據(jù)畫(huà)像， 并數(shù)字化標(biāo)識(shí)項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)的每一個(gè)智能終端的身份信息， 便于數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、 反饋以及終端的遠(yuǎn)程操控。 基于BIM技術(shù)的施工運(yùn)維平臺(tái)， 集中可視化呈現(xiàn)全域建筑信息、 環(huán)境信息、 智能終端信息， 實(shí)現(xiàn)數(shù)字信息和實(shí)體之間的精準(zhǔn)匹配， 建立連接和管理控制， 遠(yuǎn)程控制運(yùn)行狀態(tài)， 驅(qū)動(dòng)整個(gè)項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)的智慧場(chǎng)景服務(wù)。

4 結(jié)語(yǔ)

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使BIM技術(shù)不斷完善， 能夠有效提高土木建筑工程施工管理水平。 對(duì)于施工企業(yè)而言， 通過(guò)積極有效的實(shí)踐， 才能制定符合企業(yè)發(fā)展實(shí)際的施工管理措施。 BIM技術(shù)的應(yīng)用， 使土木建筑工程施工實(shí)現(xiàn)了低能耗、 低污染和可持續(xù)發(fā)展。 BIM作為技術(shù)創(chuàng)新的輔助生產(chǎn)模式， 應(yīng)用于施工管理中具有現(xiàn)實(shí)意義。