BIM技术在土木工程中的应用研究

摘 要：土木工程项目不同于其他项目，耗资巨大，施工周期较长，人员投入量大，各工序环节衔接要求严格，在实际的施工过程中面临着很多困难和挑战。BIM技术的合理有效运用可以提高土木工程的质量水平，解决在建筑施工管理过程中的实际困难，使建筑工程更加信息化和专业化。另一方面，也可以体现BIM技术的应用价值。

关键词：BIM技术;土木工程;应用研究

中图分类号：TU17

文献标识码：A

引言

由于建筑技术的飞速发展，传统的建筑施工管理理念，已经无法满足可持续发展要求，节能环保的绿色建筑理念逐渐深入人心，在绿色建筑工程施工管理工作之中，通过运用BIM技术，可以帮助施工企业及业主单位更加准确的计算出各项材料使用量，降低业主单位甲供物资退库率和物资增补率，例如由于计算不准确，电网企业负责采购的甲供物资采购需求量不准确导致的物资退库，造成资金投资的浪费，物资采购量的不足，导致需要重新采购影响施工进度等等，通过运用BIM技术，找到项目施工管理中可能会发生的风险与隐患，进而制定出针对性的预防措施。

1 BIM技术的特点

1.1BIM技术的可视化

针对建筑行业来讲，能否充分应用可视化是十分重要的。我们以施工图纸为例，其借助线与数字去表达各类构件所呈现的信息，可要想还原为更为真实的三维图就要凭借“看图人”的想象力。传统结构相对简单的建筑模式很容易想象，可是现阶段建筑行业多元化的建筑形式，十分复杂繁琐的造型很难通过平面图纸呈现。而BIM技术所具备的可视化优势可以有效解决这一问题，设计人员把传统的平面设计图转变为三维形式，这样看图纸人员就可以更为清晰的知道设计人员的实际意图。

1.2BIM技术的协调性

不管是设计单位、建设单位还是工程施工单位，要想让工程有序进行就需要其各方面的协调与配合。如果在施行项目的过程中发现问题，那么参与方或者是管理人员就需要通过协调会议，讨论问题产生的原因与相应的解决方案，进而制定切实有效的补救措施。比如在布置暖通等专业管道工程中，难以充分顾虑到实际施工的各种情况以及结构设计，因此在实际施工中很容易产生管线交叉或是结构等问题。而BIM技术所具备的协调性就能加以解决，借助建筑信息模型可以在工程施工前，统计各个专业可能遇到的碰撞问题，从而为各个专业提供所需要的协调信息。

1.3信息完整性

建筑工程在推进过程中每天都会产生大量的数据信息，包括在建筑工程设计阶段也需要采集大量的数据信息，如建筑区地质条件信息、水文地质情况、气候数据信息等，这些数据信息的完整性将直接影响建筑工程设计方案的有效性。而BIM技术可以将此类信息进行完整采集，为方案设计提供准确的信息数据，进而提高设计方案的质量。

1.4仿真模拟性

传统设计阶段设计出的建筑相关参数，需要借助经验或手工制作模型来评价该设计方案的应用价值，所耗费的时间成本较高。BIM技术可以借助相应的设计软件构建等比例的三维模型，根据三维模型的相关测试结果可以更加直观的了解建筑结构的各项性能指标，提高设计方案的可行性。

2 BIM技术在土木工程中的应用

2.1构件储存管理技术

对于建筑施工而言，预制构件入场之后的储存是亟须解决的主要问题，其和塔吊型号、车辆运输路线等诸多因素息息相关，与此同时还需要考虑到施工过程难以预见的有关问题。基于此，施工现场不能面积过大，现场堆放预制构件的数量不宜过多，对构件入场量与时间进行有效控制。关于管理与储存建筑预制构件的过程中，不管是通过分类进行构件堆放，还是统计构件出入库，均会需要大量的人力与时间，这样很容易存在一定的误差。而通过信息化手段就可以对该问题进行解决，通过BIM技术能够知道预制构件从生产至进场的所有信息阶段，方便相关管理人员的验收工作，也在一定程度上降低传统管理模式下发生堆放位置偏差等有关问题的概率，从而节省成本与时间。

2.2施工进度方面

在建筑工程施工过程中，合理规划施工进度是非常重要的，不仅影响施工质量，还会影响施工造价。施工进度的合理进行也需要依靠BIM技术。BIM技术可以利用一系列的软件对建筑施工过程进行实时的全程监控，及时发现理想施工进度和实际施工进度之间的偏差，并及时进行修正，对影响施工进度的因素进行有效控制。在施工管理中，施工材料、施工机械设备、施工技术和天气都会影响施工进度，在实际施工过程中，BIM技术会在初期建模过程中，把图纸、施工技术标准和现实情况相结合，使与工程相关的各项属性信息更加完整，将所有影响施工进度的因素全部考虑在内，提前制定施工进度计划，有效地提高施工进度。通过BIM技术，根据施工计划，综合各方面因素，可以计算出施工人员的每日工作量，施工管理人员可以更加合理的分派任务，加快施工进度，缩短工期。

2.3施工成本方面

对于庞大的建筑施工工程，施工成本包括很多方面，比如施工材料成本、机械设备成本、施工用电用水成本、施工人员工资等。在控制成本方面，BIM技术通过一系列的应用软件建立各项成本数据库，在数据库中录入各项成本清单，每产生一项费用，数据库可以做到实时更新，分析工程进程的成本。在每月结算或季度结算时，可以明确知道工程进行到现在，所耗费的成本。利用BIM技术，可以根据施工组织情况合理编制每月成本支出，如果超出，可以及时分析超出成本原因，不至于扩大超出成本范围，影响施工进度。还可以根据施工进程计划，合理编制施工材料、施工设备采购计划，减少不必要的采购和盲目采购，节约施工成本。

2.4施工管理方面

在施工管理中有效应用BIM技术，首先能够对决策依据与施工方案的安全性进行考量，而且也能够在施工的基础上及时建立整个施工进程，其能对安全隐患起到良好的防范作用。从BIM技术在施工安全管理的实际情况来看，应用BIM技术的模拟性能能够对一些施工安全隐患加以识别。能够模拟出施工的每一环节，而且通过模型一方面可以直观认识施工现场的外形特点，相关技术人员也能够对施工方面提前审核。除此之外，在模拟中能够针对险情制定出应急方案。现阶段，在施工安全管理中主要通过安全员，对施工现场开展严格的安全巡查，可是这一管理模式存在效率严重低下的问题，也很难揪出隐藏的安全隐患。可借助BIM技术能够实现安全管理的自动化，通过可视化的界面就能进行施工安全管理，直观判断安全隐患，有助于提高安全管理的合理性而且能进一步提高管理效率。

结束语

综上所述，土木工程中BIM技術是建筑工程中的核心组成部分，也是极其重要的一部分。一方面，建筑工程中BIM技术技术存在着许多的问题，施工人员缺乏安全意识、建筑施工管理体系不全面、施工设备陈旧等问题都会给建筑工程带来一定的挑战。然而，BIM技术由于其3D立体可视化、协调性强、模拟性等特点，对建筑工程施工图纸审查、施工组织、施工进度、施工成本等方面都起到了重要的作用。建筑工程的施工质量关乎人们的生命安全和财产安全，BIM技术作为建筑工程顺利准确落实的重要手段，必将更广泛地应用的建筑施工管理中的各个方面，对建筑工程施工管理的质量水平和管理水平起到更大的推动作用。

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作者简介：赵新念，男，1991.01.12，河南省商丘市睢县，汉，本科，初级工程师，土木工程。