浅析BIM 技术在土木工程施工中的应用

鲁瑶

（福建江夏学院 福建 福州 350100）

0 引言

为了保证施工效率，在土木工程中引入了光纤传感技术。为了研究其实际应用策略，相关人员应通过各种管理手段提高对建模技术的理解和掌握，为土木工程施工管理提供有效的服务。基于光纤光栅技术在土木工程建设中的应用，国内相关领域的研究还不够深入，在土木工程报告中的应用也较少。与以往光纤光栅技术的研究方向相比，光纤光栅技术主要集中在建筑工程领域，在其他土木工程领域的应用较少。考虑到BIM 在可视化、仿真和协同方面的优势，工程设计和施工信息管理是保证施工进度的重要环节。在BIM 建模中，不仅要考虑建筑的数字信息，还要考虑与项目相关的非几何特征。因此，它将使环境生物标记的集成和协作设计成为可能，并确保所有项目参与者在项目的不同阶段共同工作。同时，利用建模技术建立工程信息模型，对于建模技术的推广、工程项目的引进和推广，乃至土木工程建设的指导和优化都具有重要意义。

1 BIM 技术特点

目前，设计单位一般采用cad 软件绘制工程平面图、结构图、工艺图等图形，并不真正涉及使用BIM 软件进行设计或软件辅助设计。因此，在设计和工程中应用BIM 技术势在必行。在cad 设计时代，人们通过绘制不同的视图来表达建筑。在BIM 设计时代，基于相同的模型很容易得到自己想要的设计，大大缩短了设计时间。即使设计改变了，我们也只需要改变模型中相应的组件，而不是逐个地改变每个计划。本设计并没有完全放弃之前的设计过程，但仍然需要做一些原创的工作，如虚拟现实做结构计算。但是使用BIM 更容易得到一个统一的模型。通过引入相应的结构计算和工程计算软件，可以得到各项指标，并对运输模型进行改进。传统的送纸方式迫使收件人根据软件需求在下一步导入数据。当产品被重复使用时，错误是不可避免的。生物打印技术是减少打印误差和避免不必要损失的有效方法。

2 BIM 技术的可视化应用

2.1 三维几何建模

BIM 技术在三维几何中的应用是为一个项目或一个项目建立一个反映其实际情况的三维模型。建模结果可作为后续分析的依据，在建模过程中利用其元素组件，不同的软件平台被称为不同的。例，Revit 平台被称为家庭文件，并被广泛使用。元素组件的一般情况是内置的当然也可以建立自己需要的。在使用过程中，可以设计，包括尺寸、材料、数量等，一些较新的建筑外观独特，形状不规则，大大增加了施工难度。此时，BIM 技术可以利用其三维建模技术来显示建筑的详细形状，为未来的施工提供参考。

2.2 虚拟搭建

基于三维模型，用户自行设置各项参数，以虚拟可视化的方式展示搭建过程。在一定程度上为后续研究和实际施工过程提供了理论支持。BIM 的应用非常广泛，有时它只能在一个软件上工作，所以有不同的软件来做虚拟的工作。Revit 平台应用广泛，是一个常用的BIM 软件平台。

2.3 BIM 技术在运维阶段的应用

运维阶段建模技术的应用与维护管理主要包括基于模型的工程造价、施工进度计划、综合资源成本规划与控制、施工过程可视化两个系统。土木工程运维阶段多通信的概念：利用IFC 文件实现运维阶段各单元之间的通信，实现数据的集成、交换和共享。本文探讨了建筑生命周期不同阶段与应用系统之间的信息失效问题。对于管理者来说：一方面，BIM 技术对传统的组织管理系统产生了积极的影响。管理者不再需要与不同专业领域的参与者反复沟通。只有运用BIM 模型，才能获得整个项目的信息。通过这种方式，您可以改变其传统的沟通方式，让真正的消息更加多样化，建筑设计图纸完成整个生命周期的施工资源配置更容易，更准确，精确的资源配置，材料采购、计费，在整个生命周期中，其他有效的管理和控制是删除。另一方面，管理者发送的信息也可以提供及时、可靠的信息，避免之前的延误造成的损失。同时，运用BIM 技术实现4D/5D，管理模式趋于细化和微型化。

3 BIM 技术对于土木工程的重要性

BIM 实际上是一个知识库和资源。它是建筑工程和功能特点的数字化表达。该设施从概念阶段开始，直至拆除为止。这一期间所作的所有决定都可以为其提供基础。随着项目进展到不同的阶段，参与者可以直接修改或插入相关信息，以反映他们不同的角色和任务，使检查人员能够一起工作。随着我国经济和科技的快速发展，对城市土木工程的需求达到了前所未有的水平。在我国传统的土木工程施工队伍中，由于受教育程度相对较低，管理模式相对粗放。随着竞争的日益激烈，如何提高企业管理水平，有效利用高新技术已成为企业管理的重要组成部分。面板技术是在这一要求下产生的一种现代民用建筑技术。它可以有效地帮助企业提高自身的核心竞争力。BIM 技术改变了过去土木工程的发展趋势。它可以给施工单位更多的帮助，减少人力资源的产出，提高工作效率，包括组成、检查、调整等，以达到最佳的工程效果。BIM 技术的出现，对土木工程上的新变化，会导致一些建筑工作的调整，并出现一些新的专业人士。总之，为了提高企业的竞争力，促进企业的发展，有必要对BIM 技术进行深入的研究，并在后续的施工中推广应用。

4 BIM 技术在土木工程施工管理中的应用分析

4.1 基于BIM 模型的工程量的统计

基于BIM 模型的工程量统计是项目预算计算的基础，但计算过程复杂，成本工程师容易因人为疏忽而出错，影响后续计算的准确性。基于BIM 模型的快速统计可以代替原来的成本工程师进行复杂的计算，从而在更短的时间内产生更准确的预算。同时，基于该模型的工程量清单快速统计方法克服了人为因素的影响，比传统的计算方法更加准确、客观。在计算速度方面，基于该模型的数量统计可以更快地计算数量，更好地处理设计变化。

4.2 绿色施工理念的实现

减少对环境的负面影响。传统的施工方法或多或少是一种资源的浪费和环境的污染，大部分的施工都是基于以往的施工经验，这种传统的施工方法显然不是一种绿色的施工方法。如何利用光纤光栅技术实现绿色建筑是土木工程中的一个关键问题。一方面，利用BIM 软件完成各种施工方案，然后根据实际情况选择施工方案指导施工，避免因施工方法不当或材料工期延误而造成的浪费和冗余。另一方面，运用BIM 技术模拟实际施工情况，模拟各种施工应急情况，制定相应的施工应急方案。

4.3 施工进度管理的应用

所谓进度控制是计算整个项目所需时间或支持的合理方法，包括原材料采购和风险评估的理论数据。对于民用建筑，特别是大型建筑，由于建设周期长，工程调整和突发事件是不可避免的，所以需要调整建设周期并不是一个独立的偶然现象。虽然在传统的施工过程中，施工进度也可以手工调整，但它往往耗费大量的人工成本，存在隐患和误区。在BIM技术的支持下，我们可以更好的对拟进行改造项目的关键点和难点进行调查分析，根据施工模式制定更有针对性的调整方案，合理安排和开发新的工作流程，使改造项目有序进行。BIM 技术只需要技术人员和计算机设备。此外，对于室外施工项目，除了项目本身的调整，包括气候条件、设备条件、人员调整等问题，正常施工也会有不同程度的负面影响，特别是在大型施工队伍中，大量人员需要调整。当需要大量的时间来报告和发布信息时，不仅耽误了原有的施工进度，而且施工人员也不接受调整指令，往往会导致固定建筑物的安全隐患和施工延误，容易造成无法弥补的损失。BIM 技术是基于良好的计算机网络系统，具有良好的可操作性。技术人员完成施工调整后，只有专业的监理人员进行维护，才能快速完成调整任务。施工队也可以通过网络渠道快速将新的工程量清单传递到施工图上，从而更好的指导施工，避免不必要的沟通错误和工程延误。

4.4 施工控制的应用

首先，在BIM 技术的支持下，施工团队对施工进度和技术优化有很好的把握。在传统的土木工程设计图纸中，由于技术限制，只能显示二维图像。因此，该项目至少需要仰角视图、仰角视图和侧视图的支持。在调整的过程中，也比较复杂，需要很多步骤。利用三维可视化仿真技术，可以在图纸上显示不同的图像结构，有效地加快了施工进度，从根本上避免了错误。其次，BIM 技术可以实现高度的仿真。为了得到一个相对安全的结论，传统的计算方法往往需要对一些困难的工程进行两次计算。通过BIM，所有的模拟过程都可以在计算机上完成，提高了项目的效率。此外，计算机应用的成本相对较低，可以进行多次仿真以获得最佳的施工效果。建设项目施工组织阶段是建设活动科学管理的重要阶段。根据工程的具体情况，制定施工计划，确定施工顺序、施工方法和技术措施，合理布置施工现场。网格光刻技术由于其三维特性，在总体规划和过程模拟方面具有明显的优势。BIM 技术不仅可以控制整个施工过程，还可以控制施工过程的一小部分，如具体的施工节点，准确模拟施工过程。为了实现局部控制，在建模过程中要注意参数的确定，包括几何参数和时间参数。边界元技术还可以模拟工程不同阶段不同节点的局部结构，特别是施工难度，可以对其进行详细的分析，为实际施工提供帮助。

4.5 施工成本管理的应用

在土木工程施工过程中，所谓的施工成本包括原材料成本、机械施工成本和施工人员工资成本。在过去，这需要一个专门的财务部门来做会计、分析等工作。在施工区域，技术人员首先在BIM 系统中将所需的建筑材料和设备作为一个整体进行记录，并为每个项目设置周期时间和人力。BIM 系统可以通过快速处理，自动计算并反馈哪些组合是最划算的。BIM 聪明地筛选了相对冗余的项目以优化成本。此外，BIM 技术可以对当前的施工进度进行动态监控。一旦发现问题或成本过高，可及时调整，保证施工单位的经济效益。此外，专业的技术人员还可以将原料制作网站列表转化成特殊的二维码等信息。施工技术人员只需从BIM 系统中获取最新信息，即可降低成本，节约资源。计算建模技术成本有三种方法：①通过预算软件连接；②直接访问建模数据库，通过开放数据库连接；③从软件中提取数据，导出到excel1。您可以尝试应用一个特定的专业模型，然后计算出整个模型的成本。对于项目成本管理，市场上有很多成熟的软件，使用方便，成本低。目前，建模技术不能直接应用于成本管理，因为项目的组件和材料不能完全分类和核算

4.6 信息化平台的应用

BIM 主要用于建筑信息的处理。在这方面，它在一定程度上对传统的工作方法进行了改革。建模技术的应用使项目实体的实际结构可视化，形象地反映了知识管理的具体过程，包括信息获取、检索和重用三个阶段。

5 BIM 技术在施工中的应用方式

传统的工程方法主要是在二维模式下设计和实现的。当一个项目需要一个三维模型结构来辅助设计时，技术人员需要手动将大脑中现有的二维图形信息转换成三维模型，然后使用相应的三维建模软件来设计模型。在传统的项目实施中，三维模型直接在BIM 模型下进行设计，而在实际工程应用中忽略了传统的转换模型。建筑工程图纸信息非常丰富，包括建筑结构、水电、消防等施工信息，所以有很多工作要做。在实践中，工人们常常把大量的图纸信息分包出去。但也存在一些问题，首先，这些画被分成不同的类别。专业分包商之间没有一定的沟通，很难顺利完成相应的项目任务。其次，当项目规模较大时，分包的数量会越来越多，专业分工也会越来越细化。因此，从实际应用的角度来看，传统的专业分包工作具有工作量大、效率低、易受攻击、易出错等特点。在BIM 模型中，BIM技术可以创建一个中心模型文档，专门的分包商可以直接访问该文档，以确保工程采购环境。当出现问题时，专业分包商也可以直接与相关单位沟通解决问题。BIM 技术还可以与项目的其他方面相结合，适用性强，应用市场广，前景广阔。BIM 丰富了传统的工程工作模式，有效提高了项目实施的效率和质量，解决了传统工作模式下无法解决的技术问题。

6 BIM 技术在土木工程施工中的应用展望

BIM 标准的建立和完善是一个优先级BIM 技术应用相关部分写，积极改善相关规范指导文件，只有建立了相应的规范和标准，指导本技术应用和推广，同时，可以明确规定本技术建筑工程项目中发挥关键作用的主要责任。BIM 技术在工程项目成本估算和管理中的应用并不多，主要是因为软件是在计算复杂结构的工程量和随机的先进技术手段来消除安全风险和质量问题。科技的发展意味着人力资源的解放，建设周期可以得到更有效的控制。

智能化是未来社会的主要发展趋势，目前智能技术在一些行业中得到了广泛的应用。充分利用智能化技术，使施工过程更加简单。土木工程施工技术的智能化发展方向主要体现在高层建筑施工中对起重机运输参数的控制，可以提高材料运输的准确性，有效降低高空施工安全事故发生的概率。此外，智力的发展方向也反映在土木工程设备的管理，实现统一管理的机械设备，及时发现施工设备性能问题，确保土木工程的施工质量最大。

土木工程本质上是一项自然改造工程。在土木工程建设过程中，不仅要注意建设单位的经济效益，还要注意社会效益和自然生态效益。生态建设技术在工程建设中的应用，可以减少建设给自然环境带来的生态问题，实现人与自然的和谐发展，促进现代社会的可持续发展。良好的生态环境是我们所向往的，因此土木工程建设的发展必须以生态为发展目标。日本土木工程的未来发展离不开生态环境的支持。未来土木工程建设应采用绿色施工技术和绿色建筑材料，采用节能施工设备，避免对生态环境产生负面影响。

7 结束语

综上所述，随着土木工程的快速发展，土木工程项目的数量和规模显著扩大，施工技术的应用越来越明显，钢筋混凝土施工技术在土木工程施工中的应用越来越广泛。建筑技术创新是土木工程发展的必然趋势。施工企业应充分认识到施工技术对土木工程发展的重要性，加大资金和人力投入，不断推动施工技术朝着科学、智能、生态的方向发展。