BIM技术在土木工程施工管理中的应用

王云龙

摘 要：BIM技术自身具有很大的优势，包括可视性、模拟性、以及优化性和协调性等特点，对于具体的施工方案它可以展现出形象的三维画面，为整个工程提供一个真实的模拟环境，从本质上可以进行进一步的优化管理，减少施工时候发生的失误，加快了施工进程，为项目的各个合作方带来了巨大的经济效益。本文首先介绍了BIM技术最近几年来在国内外工程领域中的应用，对于BIM技术的研究以及应用进行了总结，具体有关于BIM技术的三维几何建模、虚拟施工、造价管理等方面的应用。基于以上分析提出了BIM今后可能应用的领域以及发展方向，为当前学者们的研究提供了一定的理论价值，同时，在施工方面BIM的应用也作了详细说明。

关键词：BIM;施工进程;施工阶段;虚拟施工;造价管理

随着社会的发展和经济的进步，人们越来越关注城市建设这个问题，因此，土木工程项目的数量也越来越多。为了能够进一步提高土木工程在施工过程中的质量和效率，同时为施工提供一定的安全保障，可以将BIM技术应用在土木工程的施工过程中，对整个土木工程的施工進行优化。

1 BIM技术的含义

BIM技术最先由美国科学家发明并投入到建筑工程的建设过程当中。该技术的核心内容是通过应用数字技术和信息技术，对计划建设的建筑工程的所有信息进行仿真模拟，这样施工人员就可以及时发现施工方案中存在的问题或者不足。BIM技术可以帮助施工人员和相关技术人员了解建筑工程在建设过程中所有几何或者非几何的信息，非几何信息中包括建筑工程的施工材料、成本造价以及工程的具体施工进度等。总的来说，从土木工程建设角度来讲，工程建设人员通过应用BIM技术，可以清晰地了解到整个土木工程建设过程中的每一个部分和系统，甚至工程中的每一个部件的质量、性能、数量以及功能，这些信息都可以清晰地展现给土木工程建设人员。

2 BIM技术的特点

2.1 BIM技术具有可视化的特点

目前，我国大部分土木工程在施工的过程中所采用的都是二维施工技术，施工人员要通过人脑对整个工程的三维立体模型进行构想，这样不仅会降低整个土木工程施工过程中的准确度，还会在一定程度上加大施工人员的工作量。而在土木工程中应用BIM技术，就可以直接地对整个工程进行三维的实体建模，然后将模型直接地展现在施工人员的眼前，也就是说BIM技术具有可视化的特点。这样不仅可以让施工人员提前获知土木工程建设完成之后的整体效果，而且还可以强化施工人员和其他工作人员之间的交流和沟通，那么正式的土木工程施工质量和效率就可以在很大程度上有所提高。

2.2 BIM技术具有协调性的特点

整个土木工程在建设的后期阶段，会涉及到很多施工单位以及管理单位，这些单位的共同参与才能够保证土木工程的建设顺利完成。但是不同单位在合作的过程中会出现各种各样的问题，对其进行协调的难度较大。将BIM技术应用在土木工程的建设过程中，就可以很好地解决这个问题。BIM技术具有的协调性特点可以避免土木工程建设过程中出现的各种因为沟通不及时而导致的问题，提高各个施工单位在合作过程中的施工质量，为整个木土工程的建设效果提供一定的保证。

2.3 BIM技术具有模拟性的特点

将BIM技术应用在土木工程建设过程中的最大优势，就是可以对尚未建设完成的建筑进行模拟。具体来讲，在土木工程建设过程中的设计阶段，应用BIM技术就可以进行日照方面的模拟以及节能工作的模拟等。同时，BIM技术除了可以针对土木工程来进行三维的实体建模，还可以进行4D模拟、5D模拟甚至6D模拟，通过应用BIM的模拟性特点，工程建设人员就可以更加高质量的进行投标和招标工作，对工程进行造价预估以及成本控制时的准确度也会因此而提升。

3 BIM技术在施工管理中的应用

3.1施工控制

BIM技术不仅可以对施工的整个过程进行控制，而且某一细小的部分也能进行控制。比如施工过程中某一个具体的施工节点，通过此技术也能实现精确地模拟，实现对于局部的把控。有一点需要注意的是通过此技术进行施工控制时，建模过程中的参数建立十分重要，包括几何参数以及时间参数。BIM技术还可以对工程的不同阶段不同节点进行局部结构模拟，尤其是施工中的难点，可以进行详细分析，为实际当中的施工提供帮助。

3.2造价管理

BIM技术的造价成本具体通过以下三种方式来计算：（1）通过跟预算软件的连接;（2）直接访问BIM模型的数据库，这是通过开放式数据库进行连接的;（3）在此软件中进行数据提取并导出到Excel中。刚开始的时候，可以先尝试着对于某一个特定的专业模型进行应用，接着慢慢的可以对整个模型的成本进行核算。对于工程的造价管理，目前市场上已经有很多比较成熟的软件，容易上手，成本也低。目前的BIM技术还不能进行直接应用造价管理，因为对于工程的构件以及材料不能进行完整的分类和统计。

3.3信息化平台

BIM主要在建筑信息处理方面应用广，在此方面发挥着重大的作用，使传统的工作模式得到了一定的改革。BIM技术的应用使得工程实际结构实体化，生动的体现了知识管理的具体过程，包括信息获取、检索以及再利用三个阶段，可以绘制出整个系统框架结构图，并且有相对应的措施，也同时给出各个应对措施的流程图。

4 BIM技术在施工中的应用方式

传统的工程处理方式主要是在2D模式下进行设计和实施，当工程项目需要三维立体模型结构来辅助设计时，技术人员就需要对已有的二维图纸信息在大脑中进行转换，人工转换为三维立体模型，然后再借助相应的三维建模软件进行模型设计。在传统的项目实施中，往往会出现人为地去将二维模型转化为三维模型的步骤，在转换的过程中就会存在误差、效率低等弊端。在BIM模式下，就是直接以三维模型为设计对象，省去了传统方式中的转换建模。在实际工程应用中，一个建筑工程的图纸信息时巨大的，包含建筑结构、水电、消防等各方面的建筑信息，少则几百张图纸，多则需要处理上千上万张的图纸信息。所以，工程量是巨大的。在实际的实施中，工作人员往往将庞大的图纸信息进行分包处理。但是这样做也存在一些问题。首先，将图纸信息依据类别的不同进行分包处理，在各个专业分包之间没有一定的沟通交流的情况下，他们各自是很难顺利完成相应的工程任务的;其次，当工程项目规模较大时，工程分包的数量也会越来越多，专业分工也随着越来越细，这样就造成了工程各专业分包之间关系复杂，难以管理和工作效率低下，且极易出现失误和偏差。所以，从实际应用来看，传统的专业分包工作方式工作量大，实施起来效率低下且容易出现漏洞和误差。而在BIM模式下，BIM技术可以实现中心模型文件的建立，各专业分包能够直接访问中心文件信息，从而确保工程信息的准确无误。当有问题出现时，各专业分包之间也可以直接与相关的单位及时进行沟通和联系，从而解决问题。

结论

BIM技术主要是以三维建模为设计模式，辅助技术人员在工程项目的实际应用中对建筑施工进行相应的设计和管理，能够帮助技术人员发现错误和漏洞，及时解决修正，从而提高工程项目实施的效率和质量。在信息技术发展成熟的今天，借助先进的计算机技术，能够实现建筑各专业之间的信息互通和共享，从而极大程度的解决了工程项目中许多传统工作模式难以解决的问题。BIM技术为工程项目设计和实施提供了良好的应用平台，并且随着BIM技术逐渐应用的成熟化，不断扩大应用范围和市场，创新出很多实用的工程技术手段。随着BIM技术的深入研究和应用，将不断提高工程项目实施的效率、质量和经济效益。

参考文献：

[1]唐优秀.BIM技术在土木工程施工领域的应用探讨[J].江西建材，2017（6）.

[2]伏玉，李伟民，周学蕾.BIM技术在土木工程施工领域的应用研究[J].门窗，2017（12）.