BIM技术在土木工程施工领域的应用进展

赵伟

摘要：在土木施工过程中合理应用BIM技术，会大力推动我国土木施工全面的发展，一方面BIM技术能够有效的修改在施工过程中所出现的问题，另外，也会减少对于前期施工中设计图纸的变更，从而节约了施工的周期，更大力的提高了施工质量，随着我国科技技术的成熟，在今后的土木建筑施工中，BIM技术应用也会逐步得到扩大和提高。

关键词：BIM技术;土木工程;施工领域;应用

1  BIM技术概述

BIM技术概述是一种建筑信息模型，它最早起源于美国，用美国国家标准定义，BIM是一个物理和功能性数字表达，同时也是一个共享知识资源，在项目不同阶段，不同施工单位在BIM中提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自职责的协调作业。目前，BIM技术在一些发达国家中的建筑得到普及，很多西方国家针对BIM技术发展做出过特别研究，而我国随着改革开放之后，建筑行业的得到了飞速发展，BIM技术体系在我国也得到基本应用，目前BIM技术在我国集中应用于复杂型建筑、古建的应用、以及對于文物建筑的修复上等。而且BIM技术应用会大大减少施工过程中的错误率，对工程的各个参与方来说，减少错误对降低工程成本都有很重要的影响，施工企业会因此减少施工时间，进而提高施工效率。

2  BIM技术的应用特点

2.1模型的可视化

模型的可视化具体表现在其可通过与工程相近的模型、缩小比例从而展现出完整的工程项目。由于中国的一些土木工程建设项目，现阶段仍局限于通过传统的施工图纸展开工作，尽管施工工作可基于设计图纸来具体开展，但传统图纸存在着很大的局限。而模型的可视化，主要是由构建、模拟出和实际土木工程施工工作相同的情景从而模拟施工的效果。工程师可通过开发建筑模型软件来建立出直观立体的三维图形，当施工中存在潜在的问题时则可专门对其进行分析。

2.2设计的协同化

现阶段我国土木工程相关建设、施工及设计单位之间的工作相互独立，由于信息的闭塞和缺乏沟通而形成信息孤岛现象，使得监理单位的监理工作存在困难。实际工程施工时各单位间信息不对称的情况严重，进而容易影响后续工作、引发项目施工的延误。而BIM技术可将与项目相关的重要数据呈现在系统中，即使某个环节出现问题也能立即被发现，再反馈、传递信息从而协调各方人力共同解决。

2.3技术的模拟性

技术的模拟性由BIM技术能模拟出土木工程施工的各个环节而体现，BIM技术可根据设计方案对还处于建设中的内容进行模拟，从而可预先判断是否会出现问题。相比于传统土木工程施工中，设计人员即便选择了最优施工决策也无法提前预期设计的效果，因而无法避免后期设计遇到问题需要变更，对施工进度的影响严重。而BIM技术可通过全面模拟建立出三维立体的模型，来展现所有可能发生的施工情况，甚至还能进行4D、5D的模拟。

3  BIM技术在土木工程施工中的应用优势

BIM技术是以建筑工程项目的各项信息作为模型的基础，从而进行建筑模型的建立。在土木工程施工中，通过运用到BIM技术，可以改良传统的建筑方式，一方面能够有效整合在建筑中的设计管理、施工成本、施工质量、施工精度信息，另外也因为BIM技术和实际土木工程管理中相结合，可以大大减少了施工过程中管理人员的工作强度，通过其仿真技术对于现实生活中的建筑物进行模拟研究，从而完成控制成本。管理工作。BIM技术是一种应用于工程管理中的技术工作，在项目策划、运行、以及维护上都进行共享，使工作人员更能高效各种建筑信息，在保证工程质量的同时，也缩短了工期、提高了工程效率，大力的减少了施工风险。

4  BIM技术的应用进展

4.1建立三维建筑模型

技术人员可以将施工设计方案中的所有信息输入BIM数据库当中，得到三维建筑模型。通过模型可以完整形象地展现建筑物的全貌，并在此基础上进行进一步的修改和完善。三维建筑模型中的每一个部件的尺寸、材料、性能都可以进行针对性修改，无需像传统建筑图纸一样“牵一发而动全身”。在现场施工时，施工人员也可以直接参照三维建筑模型进行操作，提高沟通效率和协作能力。

4.2进行模拟施工测试

只要具备足够完善的数据库，我们就可以对整个施工建筑过程进行模拟测试，合理安排施工计划和施工步骤。每一个施工步骤中都有可能存在安全隐患，只要我们事先通过全面的模拟测试找到并排除隐患点，就可以用模拟试错代替现场试错，既可以保障施工安全，也可以节省建筑成本、提高施工效率。对于施工过程中可能出现的各类特殊状况，例如低温、雨雪、地震等，也可以进行分别测试，尽量减少自然灾害造成的安全事故和经济损失，并做好相关预防措施。

4.3分析施工成本

在传统的土木工程施工领域中，成本控制一直是我们面临的重要难题。由于传统施工项目中存在大量的不确定、不可控因素，现场施工人员往往需要不断地改变建筑部件和操作方法，造成施工成本节节攀升。而通过BIM技术，我们可以通过详尽的模拟测试找到最合理的施工方案，减少施工过程中的不确定因素，从而更加精准地计算出施工过程中所需的材料成本和人工成本。同时，BIM技术下的成本计算也更加快捷、更加智能，同时还可以结合施工成本选择更加优化的施工方案，实现真正有效的成本控制。

4.4加强现场管理和沟通

与传统建筑图纸相比，BIM模型更为形象、直观，可以直接为现场施工人员提供操作参考，并提高施工人员对工程项目的理解程度，增强管理人员和现场施工人员的沟通效率。现场人员在施工过程中如果发现施工方案存在缺陷、或存在理解障碍，也可以直接对管理人员进行反馈，避免了多层级汇报产生的信息误差。

4.5优化造价管理

在理论层次上，有学者对造价预算中BIM技术的使用展开了研究，指出BIM技术在土木工程项目预算中应用的难点，并以此为基础制定了造价估算的基本操作理念，不仅如此还制定了5DBIM技术成本估算流程图。关于工程的造价方法，有学者将BIM技术当作基础，深入地分析了核算工程成本的主要理论，同时阐述了实现的方法，强调了BIM技术在计算造价成本中的应用价值，同时阐述了基于BIM技术核算造价的3种方法：第一种，借助API接口将BIM软件和成本预算的软件连接在一起。第二种方法，使用开放的数据库与ODBC连接在一起，能够直接访问BIM模型对应的数据库。第三种，借助BIM软件提取项目工程的性，然后以表格文件的形式实现外导。在工程的造价管理当中，各种造价计算软件已经发展地较为成熟，使用比较便利。但是直到目前还没有办法使用《建设工程工程量清单计价规范》，而且该规范无法系统地对各类工程构件以及有关的材料展开分类。因此，在工程造价管理中使用BIM技术需要将理论和工程应用紧紧结合在一起，展开更深入地思考。

结束语：

时代发展的浪潮总是一波推着一波，从未停止。时代推送着每一个高技术含量的科技到达它们所在的领域，而各项高科技的技术也应用于传统的建筑行业当中。在土木工程施工中，合理、规范、高效的利用BIM技术，将实现不可估量的庞大的价值，而这项技术的运用推广，又会推动建筑行业的发展，进而提升我国经济水平，达到一个良性循环。BIM技术的推广与应用，将会对推动土木工程施工全面发展产生异常重要的深远意义。

参考文献：

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（作者单位：辽宁省第三建筑工程有限公司）