BIM技术在土木工程施工领域的运用

BIM技术在土木工程施工领域的运用

于奎亮

关键词：BIM技术；土木工程；施工领域；应用

引言

BIM技术是一种数据处理方式，首先由美国建筑行业提出，以相关的数据信息构建模型为基础，对模型所传达的信息进行相应的分析、处理，以实现相应的目的。将BIM技术应用于土木工程施工之中，不仅能共享相关知识，还能对其中出现的问题进行及合作探讨，从而有效推进土木工程施工的顺利开展。并且，BIM技术不仅能应用于施工过程中的某一环节，也能在工程整体中进行应用，以促使施工项目的效果得到提升，进而保障土木工程的整体施工质量得到提高。

1BIM技术发展历程概述

BIM技术概念起初诞生于美国，此项技术在长期发展过程中主要经过了发展时期、快速推广时期、新体系建设时期。在第一阶段，BIM技术发展方向主要是建立BIM框架，在项目设计、创建与应用中融入BIM技术。在第二发展阶段，BIM技术开始逐步发展完善，在全球范围内得到有效推广应用。第三阶段汇聚了多项技术进行综合应用，主要有信息技术、遥感技术、各类大型技术等，逐步建立起完善的BIM技术体系。随着我国建筑行业以及多领域全面发展，BIM技术在我国整体发展速度较快。

2BIM技术的应用优势

2.1模型可视化

模型可视化主要体现在BIM技术可以通过与工程类似的模型进行展现，以这种缩小比例的方式将工程项目完整地展现出来。我国部分土木工程建设施工还是停留在传统工程施工图纸上，虽然设计图纸能够让施工的开展有所依据，但是还是难以得到充分的表现。模型可视化主要是通过建立与实际的土木工程建设施工相同的情况模拟施工效果。技术人员可以开发各种建筑模型软件构建直观的三维图形，在工程建设施工可能产生问题时，对其进行针对性分析。模型的利用可以提高施工人员的感官体验，减少施工变更问题的产生。

2.2BIM技术具有数据共享及协调性

在土木工程项目建设的中后期，会牵扯较多的施工单位和管理部门，只有大家共同协作，才能确保土木工程建设顺利进行。但是，各部门在合作过程中通常都会产生各种问题，而且难以协调。在土木工程施工环节中使用BIM技术，能够更好的处理这些问题。BIM技术可将现场、图纸等信息上传到数据中心，各相关单位及部门从数据中心查看现场实际进度与质量等情况，给予意见并反馈到现场施工人员，这样能防止在施工环节中出现各种由于交流不及时产生的问题，不断提升各部门在共同合作中的整体工作质量，从而使得土木工程的施工质量及效率能够得到提升。

2.3模拟性

BIM技术所拥有的最大优势，就是能实现对未完成建筑的模拟。在土木工程的设计阶段，使用BIM技术对其进行三维实体模拟，以此为基础，建设人员可以对招标工作的质量进行更加细致的控制，从而更加有效地对成本进行预估。

3我国的BIM技术应用现状

我国于2011年首次提出《2011-2015年建筑业信息化发展规划》，确定十二五期间基本实现建筑企业信息系统的普及应用；2015年出台的《关于推进建筑信息模型BIM应用的指导意见》，明确到2020年末，建筑行业甲级勘察、设计单位以及特级、一级房屋建筑工程施工企业应掌握并实现BIM与企业管理系统和其他信息技术的一体化集成应用；2016年出台的《2016-2020年建筑业信息化发展规划》，确定十三五期间的基本规划与要求，同时发布主要的规范标准。经过对2011年中国工程建设BIM使用报告进行研究，我们能够看出BIM技术在中国的应用还处于初级阶段。然而，伴随中国科学技术和信息技术的高效发展，BIM技术在2014年已经在中国建筑行业得到了广泛的使用，并不断强化BIM技术的深入使用。经过对模型的建立、分析和优化，有效减少了人工计算误差引起的重复项目和成本预算。由于建筑工程中安全事故不断减少，使得工程建筑质量和效率不断提升，并且社会经济效益也不断得到提高，促进我国现代化建设不断进行发展。虽然BIM技术近几年在中国实现了高效发展，但仍未达到国家要求，与美国、英国、日本等国家仍有较大的差距。

4BIM技术在土木工程施工领域的应用

4.1BIM技术在施工成本计算上的应用

在传统的项目成本计算中，工程造价师通常使用以下两种方式进行计算：①在工程量计算软件中对工程图纸信息进行建模，并利用软件对数据实行计算；②绘制工程二维图纸，实行手工工程量计算。但是，这两种计算方式都必须依靠大量的人力和物力来完成。通过使用BIM技术可以直接套用设计阶段的建筑模型，避免重复建模工作，从而节省手工建模和数据计算的时间，在一定程度上提升了工作效率，节约了成本。另外，BIM技术能够把项目预算、进度和三维信息模型集成到SD模型中，并使用计算机软件完成对工程项目建设过程的实时管控。因此，科学有效的使用BIM技术，能够使得资源利用得到提升，并提高资金分配和工程进度计划和合理性，对工程人力、物力实现合理使用，完善项目方案，防止工程出现误工、返工的现象，减少企业的经济损失。

4.2施工技术

（1）三维几何模型。在应用BIM技术对三维结合模型进行建筑的具体过程中，主要对BIM图元结构进行应用，系统内部或是使用人员可以通过其进行自行编写，并且在对其应用的过程中，使用者可以自行对部件的数量、尺寸以及材料等进行设置。在部分土木工程项目之中，形状设计工作存在显著的不规则情况，导致施工过程的难度提高，而对BIM技术进行应用，工程进度中存在的障碍能获得更加详细的参考。（2）虚拟施工。在实现三维模型的构建之后，即可应用BIM技术实现虚拟施工，在对时间参数进行相应的设置之后，施工过程中能出现的全部情况将均能通过动态可视化的方式进行展现，从而强化相关工作人员对施工过程中的展望。就目前为止，BIM网络技术在土木工程中得到了广泛的应用，并已经具有相应的进度管理机制，能实现项目工期的预算、详细的工作结构分解，并能对以上各项内容进行相应的逻辑关系安排，同时还能对比应用BIM技术与传统施工过程的差异，从而充分体现应用BIM技术的优越性。

4.3BIM技术在施工管理中的应用

在土木工程的实际建筑环节中，为了能够有效落实建设方案和措施，要求施工人员能够对项目有全面准确的了解。而传统的二维图纸很难实现这项内容，BIM技术是基于三维信息模型，经过建立模拟模型，可以直观形象地表达设计方案的概念和构思，大大节省了沟通时间，提高了工作效率，而且施工过程中如有人员发现问题，可以直接反馈到模型数据中心，其他部门的相关人员可以直接从模型数据中心进行获取，并直观的了解到问题的核心，便于对问题的解决，避免各部门间的来回反馈及解释。

5结束语

综上所述，在土木工程施工中合理应用BIM技术具有较大价值，随着我国各项技术快速发展，今后BIM技术在多个领域应用范围会逐步扩大，对推动土木工程施工全面发展也具有重要意义。

参考文献：

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[2]郭海龙.关于土木工程施工中BIM技术的有效运用分析[J].建筑与装饰，2018（17）：181.

[3]黄国怒.试论BIM技术在土木工程施工领域的应用进展[J].建筑工程技术与设计，2017（23）：2137.