BIM在土木工程领域的应用价值探讨

BIM在土木工程领域的应用价值探讨

王莹莉

永业行工程项目管理有限公司，湖北武汉430000

摘要：建筑信息模型(BuildingInformationModeling，简称BIM)技术，以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，是对工程项目相关信息的详尽表达，并将各种建筑信息组织成一个整体，贯穿于建筑全生命周期过程。本文就对BIM在土木工程领域的应用价值进行了全方位的分析，旨在借助BIM技术提高企业对土木工程项目的整体管理水平，确保在未来的市场上占有有利先机，从而走在土木建筑行业发展的最前列。

关键词:BIM技术土木工程领域应用价值探究分析

1、BIM技术的内涵

BIM是建筑信息模型（Buildinginformationmodeling）的缩写，它是以三维数字为基础，土建工程的整个寿命周期为主线，将土建工程的可行性研究、初步设计、技术设计、施工图设计、招投标、施工、竣工移交、运营等各个环节并联起来，集合成土建工程整个寿命期的相关信息的数据模型。例如：一栋采用预制装配式框架结构的高层住宅楼，住宅楼的建筑模型采用RevitArchitecture软件建模，整栋住宅楼的水电模型可采用Teklastructures软件建模等等，在各个专业模型建好后，将各专业建立的模型导入Teklastructures中形成BIM模型。

目前，我国国内土建工程设计图纸主要为CAD软件绘制的二维平面图，在完成的二维设计图纸中对土建工程的表达主要使用到了平立面图、剖面图、大样图等各类图表，在二维图中，每张图纸都是离散的线条，彼此之间互不关联。对于较复杂的土建工程，设计、施工经验不足的设计师在各平立面图、剖面图和大样图之间难免出现错、漏、缺、重等错误，如在施工过程中发生设计变更，许多二维视图都需要重新调整、绘制；而采用BIM技术建立的虚拟模型来表示工程的空间关系、尺寸大小、各个结构件布局等相关信息，即使是在施工过程中发生设计变更，只需在相关软件中对设计变更的部位修改调整，其工程的相应结构的相关联部位自动随之更新调整，将大大减少了修改图纸的工作量和错、漏、缺、重等各类错误的出现，同时，利用BIM中相关软件的有关命令，可已得到虚拟拟建土建工程的平立面图、剖面图、大样图等二维图纸。

2、BIM技术在土木工程领域内的应用优势

土木工程中面对的最大问题就是建筑信息的零散不规律，而BIM很大程度上推进了土木工程的信息化改革进度，它广泛应用于工程的整个工期，可以有效控制施工质量和进度，促进工程的平稳施工和运营，例如BIM技术在设置好模型后，对管道安装的预留洞口进行模拟设计，施工的技术人员依据模型的设计对预留洞口查验，找出问题点及时的修正后再定制图纸。此外，BIM通过对时间和的动态模拟来对土木工程的施工时间有效控制，使各个参与方明确管理职能，减少与工程师之间的协调问题，对施工过程进行4D、5D管控。

3、当前BIM在土木工程领域应用中存在的问题

（1）设计师间往往由于沟通交流的不畅通容易导致专业间的问题碰撞，例如常在施工过程中存在布置管线处有结构设计的梁等构件相互制约的问题，而且还难以形成规范透明的市场竞争格局和成本收益格局，难以有效确保土木工程在合理有序的环境下顺利开展各项施工活动

（2）许多从事BIM的技术人员数量不足且质量不高，在土木施工中从事计算机应用和管理的专业属于小众业务，不仅开发能力弱且人员配备少，精通土木与计算机双专业技术的复合型人才简直凤毛麟角，同时不注重对施工者的技术交流培训

（3）BIM的长期应用价值还没有被充分的挖掘出来，难以实现建筑施工的可控性，没有统筹兼顾好监控土木施工进度、设计方案检查、组织施工工艺等工作内容间的关系，同时没有实现对信息的整合优化，不利于实现高效的决策

（4）没有对建筑行业的价值链进行重新分配，BIM技术在土木工程应用中带来优势的同时还会引起建筑各项工序的变化，容易导致设计各阶段费用的不平衡，不利于促使信息化的模型推动工程建造活动的有效开展，同时也使得各个阶段的信息处理漏洞难以得到及时科学的处理。

4、促进BIM在土木工程领域应用的有效对策

4.1加强多专业协调管理

首先，应该要充分合理的构建利用好BIM5D施工管理平台，依据模拟中潜在的问题进行专业间的协调和管控。其次，应加强土木工程各个部门负责人员的交流沟通，坚决避免出现任何在土木工程施工过程中出现返工的状况，还要对土木工程的施工进行全程的动态监督管理，致力于尽可能减少土木施工建设的资金损失。再者，还要运用BIM技术对设计方案进行模拟仿真，对参数化视图实时渲染，这有利于提高构件间的互动性和反馈性，并通过方案的对比、论证进行动态调整，进而优化设计方案。

4.2实现对造价的管理

（1）应该以表格的形式来让土木工程的信息数据得以精准科学的传递，还要使其与建筑活动本身紧密联系，还要让自动统计工作与风险控制活动有序开展，推动BIM模型的建立与数据处理能让土木工程的结算顺利进行。

（2）注重在运营维护阶段，充分利用好风机、水泵等设备信息提供给运维单位，所有的施工人员在参与工作的时候视角和思维方式要集中，避免因相对独立工作产生工作意见上的分歧。

（3）还要建立开放的数据处理库，确保相关估算活动的有效开展，同时注重使用API的接口来连接BIM软件，更好地让基于技术成本估价的相关活动得以更好地进行。

4.3加强进度优化

一方面，应该在土木工程中有效融入3D可视化先进技术，使得施工中的核心工序的具体操作程序直观立体化，同时逐步实现从整体上对施工的严格把关监控，并对整个的施工进行模拟操作，还要制定具有针对性的解决对策将潜在的安全隐患扼杀在萌芽状态中。另一方面，还可以检查结构与机电、机电相互间的碰撞情况，并及时在施工前发现碰撞点予以优化，避免因返工造成对人力、财力、物力的损耗，进而保证好BIM技术未来在土木工程行业拥有更加广阔、长远的发展空间，实现我国土木工程经济的又好又快发展进步。

4.4深化现场质量管理

在现场将BIM模型与实际现场结果进行对比，能有效发现问题的所在，BIM技术的出现通过三维模型的查看，让质量问题在模型的各阶段可以很好地体现出来，同时与现代化新技术的融和能更好地实现现场质量管理控制手段，参与工程项目的人员视角可以实现从平面到立体的转变，从整体上对施工进行把关监控，有效减少人为误差因素带来的对土木工程的不利影响，并且在对信息进行获取、检索与利用的三个阶段中，有效将系统的框架示意图进行逐步完善。

5、土木工程中BIM技术的作用和应用前景

（1）由于BIM的基础是一个3D的建筑模型，平、立、剖面、明细表双向关联，一处修改处处更新，自动避免低级错误。任何建筑方面的修改，可以及时的反映另一个用户端的结构。相关软件中，还可以把数量方面的信息直接报告给施工管理的负责人员，使得各专业的交流从方案设计之初就开始进行。建筑从初步设计到最终项目完成，项目的变动常常会很大，数以万计的细节需要反复的修改。BIM使得构件、设备等其他相关专业能及时接收到反馈信息，及时得到更新版的模型，大大的减少了传统项目中各专业在交流和互换信息方面的障碍。BIM技术使得不同专业的工作人员在同一平台上协作成为可能。对本专业模型的修改可以直接关联到其他专业模型，避免了重复工作。另外，模型一旦修改可以直接反应到单一数据库，使得成本估算、进度安排等工作自动完成。（2）BIM4D技术能够为施工做好充分的准备，场地布置，资源配置等等。在施工前可以模拟工程的进展和具体施工操作，一线操作人员可以通过观看施工模拟学习标准化施工，满足工程质量要求，提高施工效率。特别是难度较大、容易造成工程缺陷的操作，需要员工提前熟悉和学习。通过遵循标准化流程，标准化管理，提高项目效率。（3）BIM技术的进度计划编制功能可以对给定的模型方案自动划分工作和任务，并对当前施工状态下计划变更自动调整更新，做出优化分析，增加灵活性。通过及时地进行现场信息更新和通讯，可以使工程参与各方发现工程中需要注意的问题和冲突，避免了可控问题的出现，减少变化，缩短工程周期时间。（4）利用BIM提供的构件或材料信息，可以直接进行预制加工，省去了根据构件材料要求或者说明书手工调整制造设备的时间。而且根据需要可以随时调整构件材料规格和数量信息，直接预制，避免错误加工和超量加工。这种技术增进了现场施工的灵活性，不受材料构件的限制。BIM技术的应用在欧美发达国家正在迅速推进，但在我国国内还是一门新兴科学技术。BIM技术在建筑业的应用前景和潜在的技术价值发展潜力巨大。

6、结束语

结束语实现现代化、工业化和信息化是建筑业发展的三大目标，BIM在建设领域的应用能够较好的实现建筑业信息化这一目标。BIM技术有效地提高了施工水平，消除了施工隐患，防止了施工事故，减少了施工成本与时间。BIM为施工企业增强实际施工过程中的决策、控制与优化能力，为项目施工企业增强核心竞争力提供了保障。

参考文献

[1]许坛声，潘东影.浅谈BIM技术在土木工程施工领域内的应用[J].科技创新与应用，2017，（18）：107-109.

[2]王彦艳，蒋冬梅.BIM技术在土木工程施工领域中的应用探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2017，（20）：231-235.