BIM技术在土木工程施工领域的应用进展

张启超

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;施工领域;应用进展

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、以及对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技术的应用特征

2.1  形象化特征

与传统的二维施工图纸相比，BIM技术的三维建筑模型更加形象化，可以从任意角度观察建筑整体，便于施工人员和设计人员进行参考。此外，BIM模型还可以直接展现各个建筑部件之间的层次关系，省去了传统施工设计中复杂的制图规则。在土木工程中引入BIM技术，可以极大地提升施工效率，减少制图成本和沟通成本。

2.2  智能化特征

BIM數据库可以利用建筑信息自动模拟建筑整体状态，具有高度的智能性。施工人员可以利用BIM技术对各类施工方案进行测试和比较，并检验地震、洪水、火灾、撞击等不同条件下建筑物的稳定性。此外，还可以利用BIM技术找到施工设计方案中的缺陷点，进行针对性改善。使用BIM技术，可以极大地提高施工方案的可靠性，保障建筑物的安全性，并减少施工过程中的重复浪费。

3  BIM技术应用在土木工程施工领域的价值

3.1  令土木工程具备可视化特点

在过去，工作人员在进行土木工程的设计工作时主要通过图纸设计，然后标注出重要的数据和信息，如果不是专业的工程人员很难看懂，更无法把图纸当中的数字和线条转化为三维的影像，而且大部分参与土木工程施工的人员是农民工，受教育的程度有限，部分施工团队的承包方和监理的资质较差，对工程项目图纸的理解不够全面，无法保证在具体的施工环节中完全符合施工标准，进而容易影响到工程项目的建设质量。通过将BIM技术引入土木工程的施工领域，能够对工程项目的信息进行数据化处理，能够在BIM系统中借助三维成像技术展示建筑模型，在BIM技术的支持下，无论是哪个细节的数据都能够通过三维成像的形式展示在工作人员面前。工作人员利用BIM技术的可视化应用优势，能够对工程项目的设计与施工情况做出预测，并合理调整相应的方案，而且可以使用三维成像技术让所有的施工人员更为全面地掌握工程的施工需求，保证各个施工环节的顺利开展，同时保证工程的建设质量。

3.2  促进工程项目建设的多方协作

土木工程属于综合性比较强的建设项目，在具体的施工环节中，需要设计部门、施工部门和监理部门的相互协作，以此来确保项目工程的顺利建设。在施工过程中，任何一个环节出现失误或者是衔接不佳都会影响工程的施工进度，甚至还会威胁到项目工程的建设质量。如果想实现多部门的共同参与，需要做到资源共享。在引入BIM技术的之前，信息共享的方式主要是组织会议以及邮件或电话沟通，在引入BIM技术以后，可以将众多的数据全部汇集在同一个平台里面，参与土木工程建设的所有单位都能够向平台上传数据，同时还可以在平台上搜索和相互交流，可以保证信息传输的全面性与及时性，项目工程的各个参与方都可以动态了解工程的现状和进度，可以推进各参与方的合作，保证土木工程的建设工作顺利开展。

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。

5  结束语

综上所述，BIM技术在土木工程施工中的应用，可以明显改善对于施工过程中的施工成本控制、施工进度，而且施工管理方面也得到了有效加强，从而能够提高施工工程中的质量。

参考文献：

[1] 马元斌.BIM技术在土木工程施工领域中的应用[J].河南建材，2020（1）.

[2] 余红玲.BIM技术在土木工程施工中的应用分析[J].价值工程，2020（6）.