BIM技術(shù)在土木工程施工中運(yùn)用分析

文順姬

(平?jīng)鎏煺A(chǔ)工程有限責(zé)任公司，甘肅 平?jīng)?744000)

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，BIM技術(shù)已成為我國土木工程建設(shè)最重要的技術(shù)之一。該技術(shù)的應(yīng)用使土木工程更加精準(zhǔn)、科學(xué)合理，對土木工程實(shí)施定量和目視控制，在提高技術(shù)操作質(zhì)量方面發(fā)揮了非常重要的作用，BIM技術(shù)在70年代首次被引進(jìn)，后續(xù)的創(chuàng)新和改進(jìn)將應(yīng)用于建筑工程，從施工準(zhǔn)備到施工，實(shí)現(xiàn)綜合管理和生命周期的轉(zhuǎn)變。

1 BIM技術(shù)概述

1.1 概念

BIM技術(shù)應(yīng)充分應(yīng)用于各種工程的各個施工環(huán)節(jié)，建筑公司從BIM中提取和修改信息，以確保各種建筑工程的協(xié)調(diào)。在國內(nèi)應(yīng)用BIM技術(shù)時，主要應(yīng)用于復(fù)雜的建筑、文化等工程中，最大限度地減少施工中出現(xiàn)問題的可能性，使員工了解施工實(shí)際情況，制定相應(yīng)的施工方案，及時找到工程相關(guān)圖紙，采取針對性的解決和恢復(fù)措施，更加符合實(shí)際施工需要，有效地保證了施工效率[1]。

1.2 特征

BIM技術(shù)具有可視化的特點(diǎn)。隨著我國建筑業(yè)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，出現(xiàn)了許多復(fù)雜的建筑，這在一定程度上增加了施工難度。傳統(tǒng)的施工方法難以滿足復(fù)雜工程建設(shè)的實(shí)際需要，因此，將BIM技術(shù)應(yīng)用于復(fù)雜的土木工程中，有效地建立整個工程的三維模型，并結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)對其進(jìn)行全面可視化。便于工作人員直觀地觀察和理解實(shí)物，施工過程中相互溝通，有效縮短施工周期，BIM技術(shù)在復(fù)雜的土木工程施工過程中得到優(yōu)化，在施工過程中對模型進(jìn)行優(yōu)化，方便設(shè)計(jì)人員改進(jìn)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，有效地將工程設(shè)計(jì)與投資回報(bào)結(jié)合起來，提高工期和成本，充分利用信息集成，針對項(xiàng)目中存在的具體問題制定科學(xué)合理的解決方案。BIM技術(shù)對真實(shí)建筑進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，利用4D管理系統(tǒng)模擬項(xiàng)目施工的所有連接，提高施工管理的實(shí)際效果。BIM技術(shù)在復(fù)雜土木工程的施工中具有良好的協(xié)調(diào)性，能夠有效地協(xié)調(diào)參與工程的單位，改善溝通，避免溝通不暢造成的一些施工問題。

2 BIM技術(shù)在土木工程施工中應(yīng)用的意義

2.1 改進(jìn)軟硬件配置

BIM技術(shù)在施工項(xiàng)目管理中的應(yīng)用應(yīng)充分考慮硬件的合理配置，促進(jìn)該技術(shù)的有序應(yīng)用。在現(xiàn)時的資訊年代，在使用資訊科技的傳媒廣泛傳播的情況下，必須推動架構(gòu)電腦化的發(fā)展。各類建設(shè)項(xiàng)目均采用IT手段，相關(guān)硬件設(shè)施不斷完善，滿足基本建設(shè)需求。但為了促進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)的最佳應(yīng)用，必須更加重視軟件，合理配置系統(tǒng)平臺，合理科學(xué)地使用BIM數(shù)據(jù)庫，以確保使其具備實(shí)時動態(tài)管理的特點(diǎn)，并基于數(shù)據(jù)平臺對后續(xù)項(xiàng)目進(jìn)行有效管理。很明顯，這項(xiàng)技術(shù)在實(shí)踐中有很大的應(yīng)用價(jià)值，不僅需要施工現(xiàn)場的設(shè)計(jì)服務(wù)配備齊全的軟硬件，還需要設(shè)計(jì)、施工等相關(guān)單位進(jìn)一步優(yōu)化升級[2]。

2.2 個性化

BIM技術(shù)在建設(shè)項(xiàng)目管理中的應(yīng)用具有明顯的優(yōu)勢，但要更好地服務(wù)于建設(shè)項(xiàng)目管理，就必須著眼于具體特點(diǎn)，更有針對性地將BIM技術(shù)應(yīng)用于具體項(xiàng)目。該項(xiàng)目是BIM項(xiàng)目技術(shù)集成項(xiàng)目管理的關(guān)鍵方向之一，該項(xiàng)目基于建筑項(xiàng)目數(shù)據(jù)中包含的信息進(jìn)行智能通信，以有效地應(yīng)用BIM技術(shù)并確保其功能的完整性。因此，管理者必須了解技術(shù)的支持作用，并確保所有項(xiàng)目參數(shù)信息都包含在BIM數(shù)據(jù)庫中，然后展示BIM技術(shù)的指導(dǎo)和控制的最大價(jià)值，以防止BIM平臺陷入無法發(fā)揮功能的形式[3]。

BIM技術(shù)提供了復(fù)雜土木工程相關(guān)信息的收集、綜合和分析，作為建立一個更加完善和準(zhǔn)確的模型的基礎(chǔ)。土木工程綜合工程在施工過程中充分利用BIM技術(shù)，有效創(chuàng)新和完善傳統(tǒng)建筑模型，能夠有效整合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、施工成本、施工質(zhì)量和施工信息，并將BIM技術(shù)與工程管理有效結(jié)合，最大限度地減少施工管理人員的工作量，并采用BIM仿真技術(shù)，對實(shí)際生活中的建筑物物理狀況進(jìn)行仿真研究，有效地調(diào)節(jié)和管理成本。此外，BIM技術(shù)在工程項(xiàng)目管理中的應(yīng)用，使復(fù)雜建設(shè)項(xiàng)目的規(guī)劃、運(yùn)行和維護(hù)信息得以共享，有助于相關(guān)管理人員和施工人員充分了解和掌握各類施工信息，不僅保證了施工質(zhì)量，節(jié)約施工成本，縮短工期，提高施工質(zhì)量效益，降低施工安全風(fēng)險(xiǎn)，為企業(yè)創(chuàng)造更多綜合效益，從而促進(jìn)建筑業(yè)健康穩(wěn)定的長期發(fā)展[4]。

3 BIM技術(shù)在土木工程施工中的運(yùn)用

3.1 加強(qiáng)設(shè)計(jì)

該項(xiàng)目是BIM技術(shù)在建筑項(xiàng)目管理中應(yīng)用的第一個參考，該技術(shù)能達(dá)到預(yù)期的深度設(shè)計(jì)效果，保證了工程的實(shí)用性和可行性，為后續(xù)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。規(guī)劃后，請糾正設(shè)計(jì)方案中的缺陷和問題，避免后續(xù)項(xiàng)目發(fā)生變化?？紤]到這一點(diǎn)，項(xiàng)目經(jīng)理需要努力最大限度地利用BIM平臺，與設(shè)計(jì)人員和工程師一起完成項(xiàng)目分析，找出問題并優(yōu)化項(xiàng)目。例如，BIM技術(shù)的“虛擬體系結(jié)構(gòu)”模塊可以包括未來項(xiàng)目計(jì)劃的實(shí)施和使用的詳細(xì)信息，以便清楚地了解不協(xié)調(diào)和不規(guī)則的元素。還將自動提供適當(dāng)?shù)幕謴?fù)計(jì)劃。項(xiàng)目設(shè)計(jì)和深化。設(shè)計(jì)項(xiàng)目是BIM技術(shù)演示管理施工項(xiàng)目的第一階段，該技術(shù)可達(dá)到理想的深化設(shè)計(jì)效果，保證工程在實(shí)際應(yīng)用中的實(shí)用性和可行性，為后續(xù)施工打下基礎(chǔ)，排除障礙，提高工程管理效率。BIM技術(shù)的應(yīng)用可以通過檢測碰撞和虛擬建筑工程，深入分析建筑結(jié)構(gòu)中的一些非理性問題，對所有建筑結(jié)構(gòu)的驗(yàn)證和分析過程及相關(guān)信息進(jìn)行有益的補(bǔ)充，為了改變設(shè)計(jì)方案中的缺陷和問題，避免隨后的設(shè)計(jì)變化。對此，項(xiàng)目管理人員應(yīng)充分利用BIM平臺，與設(shè)計(jì)人員和技術(shù)人員共同分析設(shè)計(jì)方案，找出存在的問題，從而達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的目的。例如，在BIM技術(shù)中的虛擬建筑模塊中，可以對未來如何實(shí)施和使用設(shè)計(jì)方案進(jìn)行深入細(xì)致的區(qū)分，準(zhǔn)確地找出其不一致之處或不規(guī)范之處，并自動提出適當(dāng)?shù)木庉嫹桨福员阕鞲钊氲囊?guī)劃[5]。

3.2 多專業(yè)協(xié)調(diào)

在這個階段，建筑工程通常涉及協(xié)調(diào)的跨學(xué)科行動， 但這使項(xiàng)目管理復(fù)雜化，因?yàn)槿绻煌瑢W(xué)科不協(xié)調(diào)，建筑工程的整體效率可能會受到影響。BIM技術(shù)在跨學(xué)科協(xié)調(diào)管理中的應(yīng)用尤為重要。該技術(shù)的應(yīng)用可以考慮與建筑要求相關(guān)的所有考慮因素，例如建筑工程、 暖通空調(diào)、水和污水系統(tǒng)以及供電。將其納入項(xiàng)目管理的總體目標(biāo)，以確保各學(xué)科之間的協(xié)調(diào)并消除競爭，內(nèi)容和結(jié)構(gòu)已動態(tài)調(diào)整。例如，構(gòu)建項(xiàng)目的過程是橫向的。BIM技術(shù)的應(yīng)用可以產(chǎn)生良好的效果，獨(dú)特的視覺功能用于調(diào)整交叉施工過程，確保有序施工。協(xié)調(diào)不同專業(yè)人員的工作，確保措施的正確實(shí)施，防止未來不同專業(yè)之間的沖突。在這個階段，建設(shè)項(xiàng)目通常包括多個專業(yè)的協(xié)調(diào)運(yùn)作。如果無法協(xié)調(diào)不同的專業(yè)，很容易影響整個建設(shè)項(xiàng)目的效果。因此，項(xiàng)目管理非常困難。尤其重要的是BIM技術(shù)在多學(xué)科協(xié)調(diào)和管理中的應(yīng)用，該技術(shù)的應(yīng)用可以考慮土木工程、暖通空調(diào)、給排水、電氣安裝等的施工需求，將此內(nèi)容納入項(xiàng)目總體管理目標(biāo)，并在施工過程中進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，以確保各專業(yè)之間的協(xié)調(diào)，消除存在的沖突。例如，橫向作業(yè)將涉及建設(shè)項(xiàng)目的施工過程。BIM技術(shù)的應(yīng)用可以產(chǎn)生良好的效果，有利于利用其自身的可視化功能，協(xié)調(diào)橫向施工的處理，保證施工有序，提前進(jìn)行模擬施工，協(xié)調(diào)各專業(yè)施工人員的工作任務(wù)，確保持續(xù)實(shí)施，防止后續(xù)學(xué)科之間的矛盾。

3.3 優(yōu)化現(xiàn)場

同樣地，在建筑物內(nèi)放置空間是一項(xiàng)復(fù)雜的施工管理任務(wù)。未能制訂合理的設(shè)施布置圖，會導(dǎo)致嚴(yán)重的故障，對具體的建筑工程造成嚴(yán)重的影響。執(zhí)行可能會導(dǎo)致質(zhì)量甚至安全性下降。BIM技術(shù)基于良好的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，具有較高的可用性。此外，在施工項(xiàng)目管理過程中，很難確定庭院結(jié)構(gòu)。如果不合理地放置設(shè)施，將產(chǎn)生嚴(yán)重的混亂。因此，這會大大影響建筑工程的具體執(zhí)行，導(dǎo)致質(zhì)量下降，甚至出現(xiàn)安全事故。BIM技術(shù)對優(yōu)化現(xiàn)場布局管理仍具有重要意義，由于其視覺功能，代表了施工各工段的三維狀態(tài)，協(xié)調(diào)有效地控制了布局和各種環(huán)境因素，具有良好的布局效果，防止現(xiàn)場設(shè)備和材料發(fā)生故障。在應(yīng)用BIM技術(shù)的基礎(chǔ)上，可如期實(shí)施場地布置，根據(jù)施工過程時間完成場地布置各種材料，為后續(xù)定期現(xiàn)場布置打下基礎(chǔ)，促進(jìn)工程正常發(fā)展，提高施工速度和效益。

BIM技術(shù)對于優(yōu)化站點(diǎn)配置管理仍然很重要，借助獨(dú)特的視覺功能，將施工現(xiàn)場的每一塊區(qū)域以三維形式展示，有效地調(diào)節(jié)和控制布局和外部環(huán)境因素。在應(yīng)用BIM技術(shù)的基礎(chǔ)上，可根據(jù)進(jìn)度要求進(jìn)行現(xiàn)場布置，按照施工進(jìn)度，合理規(guī)劃材料，為后續(xù)成功部署奠定基礎(chǔ)。便于現(xiàn)場規(guī)劃，以順利發(fā)展施工，提高施工速度和效率。

3.4 優(yōu)化安全文明

BIM技術(shù)在建設(shè)項(xiàng)目管理中的應(yīng)用也充分體現(xiàn)在安全文明管理的今天，建筑行業(yè)對此高度重視。這不僅降低了潛在的安全威脅，還提高了施工水平。BIM技術(shù)在施工項(xiàng)目管理中的應(yīng)用，能夠直觀地分析和展示現(xiàn)場各個方面的信息。同時，虛擬建筑等技術(shù)支持技能也會帶來潛在的安全問題，可以提供項(xiàng)目進(jìn)度信息，并采取其他預(yù)防和協(xié)調(diào)措施，避免潛在安全風(fēng)險(xiǎn)帶來的負(fù)面影響和不適，確保建設(shè)項(xiàng)目的安全和效率。BIM技術(shù)在建設(shè)項(xiàng)目管理中的應(yīng)用是對施工過程中不合理因素的實(shí)時應(yīng)用。BIM技術(shù)在建設(shè)項(xiàng)目管理中的應(yīng)用，也充分體現(xiàn)在安全文明管理上。BIM技術(shù)在建設(shè)項(xiàng)目管理中的應(yīng)用，可以直觀地分析和顯示現(xiàn)場的各個方面信息。同時，借助該技術(shù)的虛擬施工等配套功能，可以使項(xiàng)目施工中出現(xiàn)安全隱患，進(jìn)一步防范和規(guī)范，防止安全隱患帶來的不良后果和問題，確保施工安全有效運(yùn)行。BIM技術(shù)在建設(shè)項(xiàng)目管理中的應(yīng)用，充分體現(xiàn)了實(shí)時性，對施工過程中存在的不合理因素進(jìn)行了實(shí)時動態(tài)監(jiān)測和分析，并對可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行及時預(yù)警，為了及時、準(zhǔn)確地響應(yīng)相關(guān)應(yīng)急預(yù)案，減少施工安全事故的發(fā)生。

4 BIM技術(shù)在土木工程施工中應(yīng)用的發(fā)展趨勢

對于中國的BIM技術(shù)來說，正逐漸成為土木工程建設(shè)領(lǐng)域的核心技術(shù)體系。從全球化的角度來看，BIM技術(shù)已成為土木工程發(fā)展的主要趨勢。在當(dāng)前我國城市化建設(shè)進(jìn)程中，土木工程建設(shè)單位將迎來快速發(fā)展的黃金時期。隨著工程量和工期要求的不斷提高，公眾對施工安全和施工質(zhì)量的關(guān)注度越來越高，項(xiàng)目政府監(jiān)管力度越來越大，土木工程建筑的結(jié)構(gòu)形式也越來越復(fù)雜。同時，也是土木工程項(xiàng)目的必經(jīng)之路。在土木工程建設(shè)過程中，存在的投資、技術(shù)和管理風(fēng)險(xiǎn)對土木工程建設(shè)企業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了嚴(yán)重的負(fù)面影響。通過BIM技術(shù)降低風(fēng)險(xiǎn)不僅是土建施工單位的訴求，也是BIM技術(shù)迅速普及和發(fā)展的原因。在未來，計(jì)算機(jī)化和數(shù)字化的發(fā)展必然會帶來項(xiàng)目，施工管理走向計(jì)算機(jī)化和數(shù)字化的道路，即BIM技術(shù)應(yīng)該是未來民用建筑的一種常見技術(shù)形式。在未來的BIM技術(shù)發(fā)展中，與新興的信息技術(shù)相結(jié)合是必然的趨勢。通過引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)和全息投影技術(shù)，施工人員可以直觀地感受到BIM技術(shù)施工下的建筑效果圖，使建筑組織細(xì)節(jié)更加清晰可見，避免施工方在閱讀圖紙過程中出現(xiàn)解釋錯誤的問題，實(shí)現(xiàn)施工要求的可視化曝光。

5 結(jié) 語

總而言之，BIM技術(shù)的應(yīng)用在中國土木工程的發(fā)展中引起了極大的關(guān)注。BIM技術(shù)在土木工程建設(shè)中尤為重要，無論是單個企業(yè)的發(fā)展、土木工程的發(fā)展，還是整個國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。一方面，可以促進(jìn)中國經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展，推動新的發(fā)展；另一方面，這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展和完善也將為我國建筑業(yè)帶來更合理、更科學(xué)的發(fā)展和進(jìn)步。作為土木工程的重要組成部分，BIM技術(shù)的應(yīng)用直接影響到土木工程的整體質(zhì)量。要充分認(rèn)識建筑技術(shù)在土木工程發(fā)展中的重要性，加大資金和人力資源投入，不斷激發(fā)科學(xué)發(fā)展的動力，使我國建筑業(yè)向智能化、生態(tài)化方向發(fā)展。