BIM 技術(shù)應(yīng)用土木工程施工中的優(yōu)勢分析

周虹

（黑龍江賽德朗盛工程管理咨詢有限公司，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

引言

BIM 技術(shù)在土木工程中的有效應(yīng)用既可以對土木施工資源進行優(yōu)化配置，防止資源浪費，也可以模擬土木工程施工過程，從而加強土木工程施工管理。因此，BIM 技術(shù)在土木行業(yè)受到了高度關(guān)注和青睞。但是，由于BIM 技術(shù)在國內(nèi)土木行業(yè)中應(yīng)用時間相對較短，所以其應(yīng)用過程中還存在技術(shù)人員短缺、資金投入不足等問題。針對BIM 技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用，對推動土木行業(yè)信息化發(fā)展有著深遠意義。

一、土木工程施工中BIM 技術(shù)的應(yīng)用特點

1）可視化可視化的特點是BIM技術(shù)比較明顯的特征，在項目的建設(shè)中，BIM 可以協(xié)調(diào)圖紙以表達土木構(gòu)件的相關(guān)信息，通過圖紙圖形等工具能夠很好的進行展示，但也需要專業(yè)知識技術(shù)人員還原到特定的三維圖形，而這種圖形在交流時會受到專業(yè)性質(zhì)的限制不能進行良好的溝通，需要結(jié)合專業(yè)技術(shù)人員進行溝通，但對于項目土木管理人員來講是比較方便的，能夠更加直觀的了解項目實際數(shù)據(jù)和內(nèi)容，更加快捷便利。2）可傳遞性BIM 技術(shù)具有可移植性的特征。BIM 技術(shù)在應(yīng)用過程中，與技術(shù)項目數(shù)據(jù)之間有著很強的粘性，在初始數(shù)據(jù)形成后，技術(shù)人員不需要時刻對其進行更新。相關(guān)人員通過在應(yīng)用程序中進行修改，通過BIM 技術(shù)能夠及時有效的進行反饋，有助于土木項目的及時調(diào)整，以推動土木行業(yè)快速健康發(fā)展。3）可優(yōu)化性BIM 技術(shù)具有及時優(yōu)化的特征。土木項目在建設(shè)過程中需要根據(jù)土木類型或者土木功能不斷更新和優(yōu)化做出調(diào)整以滿足社會需要，但是在此過程中，它會受到時間和其他因素的影響，土木技術(shù)也需要及時克服各種因素帶來的阻礙。基于此，不可能再繼續(xù)使用傳統(tǒng)的變更方法，也無法滿足工程設(shè)計和施工的需求，因此在土木工程中應(yīng)加強BIM 技術(shù)的應(yīng)用以便建設(shè)，優(yōu)化資金投入，增加管理的合理性等，從而得出最佳的施工方法來改善土木公司經(jīng)濟效益的項目。

二、BIM 技術(shù)應(yīng)用土木工程施工中的優(yōu)勢分析

（一）通過過模擬施工確保土木質(zhì)量

BIM 技術(shù)的數(shù)據(jù)模型為土木物的質(zhì)量奠定了很好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。BIM 技術(shù)的高度可視化優(yōu)勢，不僅增加了設(shè)計者對土木的直觀感受，并且在建立模型的過程中更容易發(fā)現(xiàn)問題并合理的解決問題。在土木的設(shè)計過程中，BIM 技術(shù)不僅關(guān)注外部的造型設(shè)計，而且重視內(nèi)部結(jié)構(gòu)的合理化的設(shè)計。在整個土木的設(shè)計規(guī)劃中，BIM 技術(shù)具有詳細準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，并能與實際實施工作進行無縫銜接。這樣既能保證需要施工的土木質(zhì)量，又能通過準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐，在施工過程中能夠揚長避短，節(jié)約工程成本。BIM 技術(shù)中的模擬數(shù)據(jù)可以用來模擬未來施工中的操作，讓施工人員提前進行施工實踐模擬，了解施工現(xiàn)場存在的安全隱患。施工人員通過模擬操作，可以在一定程度上防止這些安全事故的發(fā)生，做好有效的保護措施。應(yīng)用BIM 技術(shù)，將土木工程施工企業(yè)的傳統(tǒng)技術(shù)、監(jiān)理、施工、組織等相關(guān)系統(tǒng)集成在一起，不僅有利于了解土木設(shè)計的意圖和要求，能更好地為工程建設(shè)、施工模式提供依據(jù)在BIM 技術(shù)體系結(jié)構(gòu)上，通過對三維模型的優(yōu)化和調(diào)整，更直接地展現(xiàn)了系統(tǒng)的特點和結(jié)構(gòu)的構(gòu)建要點，既有利于建設(shè)工程建設(shè)決策者對全局的把握，也有利于管理層和施工人員明確自己的責(zé)任，有利于監(jiān)理單位對建設(shè)工程的建設(shè)實施有效制約，通過建設(shè)數(shù)字化施工的體系結(jié)構(gòu)，提高了施工質(zhì)量的掌控和調(diào)整。另外，利用BIM 技術(shù)建立的土木結(jié)構(gòu)系統(tǒng)具有記錄、跟蹤、查詢等功能，不僅提高了土木結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的功能性，而且更適合建設(shè)項目的實際施工，真正做到了進度、計劃和管理信息的一體化，同時有效的實施建設(shè)項目的管理和目標(biāo)。實現(xiàn)建設(shè)項目的動態(tài)化、結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化、綜合化的全效監(jiān)管和監(jiān)控。

（二）優(yōu)化施工技術(shù)應(yīng)用降低安全風(fēng)險

BIM 之所以在大型工程項目的技術(shù)設(shè)計和施工管理中能夠體現(xiàn)和突出許多技術(shù)上的優(yōu)勢,關(guān)鍵在于其通過運用強大的工程軟件設(shè)計功能模塊可以對各項工程技術(shù)性能方案設(shè)計進行層次協(xié)同優(yōu)化設(shè)計和組合優(yōu)化,以及用虛擬工程施工等設(shè)計模式對各項技術(shù)性能和細節(jié)設(shè)計進行層次深化組合設(shè)計,使得技術(shù)方案設(shè)計具備極高的技術(shù)合理性與技術(shù)可行性,避免在工程施工設(shè)計過程中頻繁變動發(fā)生技術(shù)計劃性的變更或可能引發(fā)安全隱患問題。因此由工程設(shè)計、監(jiān)理以及工程施工安全技術(shù)人員對工程施工安全技術(shù)的應(yīng)用合理性可以進行較為可視的量化分析評估,利用BIM 安全軟件管理系統(tǒng)的分析功能可以模擬分析相關(guān)安全技術(shù)的實際應(yīng)用發(fā)展過程,從而通過對多種安全技術(shù)解決方案的分析對比和進行綜合分析評價,確定一套可以直接滿足目前包括安全在內(nèi)的各種工程施工安全管理過程目標(biāo)設(shè)計要求的最終技術(shù)方案,能夠把工程施工管理過程設(shè)計中的安全性和風(fēng)險評估指數(shù)直接降到最低。

（三）BIM 技術(shù)在三維場布方面的應(yīng)用

三維土木信息模型能夠促進相關(guān)人員的直觀識別有關(guān)模型場地和土木物空間布局的信息。用于工程對于大型工程項目效果明顯，在施工開始之前根據(jù)項目的高要求布置計劃，施工平面更加科學(xué)合理。經(jīng)過BIM技術(shù)建立并執(zhí)行網(wǎng)站布局的三維模型合理的規(guī)劃，包括居住空間、辦公空間和土木工地起重機等方面的安排可以直觀地反映實際情況，同時建立虛擬土木模型，與土木計劃相映襯，合理的計劃建設(shè)用地，確?，F(xiàn)場運輸路線暢通，方便土木工人管理，有效避免人工成本浪費。

（四）基于具體數(shù)據(jù)建立項目結(jié)構(gòu)模型

一般而言，土木工程項目的規(guī)模越大，施工要求越多，施工流程越復(fù)雜，施工人員可以結(jié)合長期積累下來的工作經(jīng)驗，將工程項目的施工流程進一步細分，利用軟件對施工流程和進度進行合理規(guī)劃，厘清施工任務(wù)和施工工期之間的關(guān)聯(lián)。在土木工程施工環(huán)節(jié)，為清晰表述具體施工內(nèi)容，需要繪制大量施工圖紙，對于施工流程復(fù)雜的施工圖紙，會加大現(xiàn)場施工人員的操作難度，難以讀懂施工圖紙中的要求。在這種情況下，基礎(chǔ)三維圖紙往往難以讓施工人員清晰了解具體施工要求及設(shè)計意圖，容易導(dǎo)致理解偏差或完全無法理解。利用BIM 技術(shù)構(gòu)建三維模型有助于處理該問題，對提高信息傳輸效率具有積極意義，有助于協(xié)調(diào)專業(yè)和工序之間的關(guān)系，避免出現(xiàn)沖突和不協(xié)調(diào)的地方，以形象立體的方式將二維施工圖紙的內(nèi)容展示出來，以形象具體的信息模型指導(dǎo)相應(yīng)工作。相關(guān)管理人員可以通過三維模型分析設(shè)計施工存在的問題，便于施工人員了解具體施工的重難點，例如利用該技術(shù)查詢預(yù)埋件的具體位置等等。這樣一來可以為土木工程施工帶來不少便利，為后期檢查和復(fù)核工作的開展奠定基礎(chǔ)。

（五）圖紙輸出

以前，國內(nèi)土木圖紙審查都是以二維圖紙為準(zhǔn)，因此施工圖設(shè)計基本都是二維圖。傳統(tǒng)的二維圖在應(yīng)用時，需要施工人員將平面圖、剖面圖及立面圖結(jié)合到一起才能確定空間位置，既費時又費力，也容易出現(xiàn)錯漏，進而會減緩工程施工速度，延遲工期。但是隨著土木行業(yè)的不斷發(fā)展，各種類別及形狀的土木結(jié)構(gòu)及構(gòu)件層出不窮，傳統(tǒng)的二維平面圖紙已無法適應(yīng)土木行業(yè)的發(fā)展要求。鑒于此，應(yīng)用BIM 技術(shù)構(gòu)建可視化的三維土木模型，可以直觀呈現(xiàn)異形構(gòu)件或設(shè)備等幾何特征及空間位置，并且可以通過Revit 的自動出圖功能剖切土木模型的任何位置，進而將所需的二維平面圖紙生成，并傳輸出來，以供所有參與施工的人員進行觀看，間接指導(dǎo)施工，加快施工效率，縮短整體施工工期。

結(jié)語

隨著BIM 技術(shù)在土木行業(yè)的有效應(yīng)用，和技術(shù)手段的逐漸成熟來看，這項技術(shù)必將對土木工程行業(yè)產(chǎn)生革命性的影響，推動土木工程行業(yè)整個生態(tài)鏈的變革。它還將重新整合土木行業(yè)的價值鏈。通過BIM 技術(shù)進行信息集成，將使土木工程行業(yè)進入大數(shù)據(jù)時代，信息集成可以提高行業(yè)的透明度，可以整合規(guī)范的信息化，促進企業(yè)按照指定計劃有序的穩(wěn)步建成。但就目前而言，BIM 技術(shù)在我國還處于初級階段，雖然目前的BIM 技術(shù)和協(xié)同管理措施在施工企業(yè)中和工程量計算的信息集成中已經(jīng)全面展開，隨著BIM 技術(shù)的進一步推廣和成熟，BIM 技術(shù)不斷完善和發(fā)展將給土木行業(yè)帶來新時代的變革，推動土木工程行業(yè)的進一步發(fā)展。