土木工程施工中的BIM技术应用研究

王一凡

（临沂市城市管理综合服务中心，山东临沂 276037）

由于BIM技术的诸多优势，BIM在建筑业中的应用越来越广泛。对BIM技术进行科学合理的利用也是目前发展的必要条件和关键前提。为了更好地应用BIM技术，首先要对BIM技术有深入的了解和探讨，以便更好地应对BIM对土木工程的综合影响。与此同时，BIM技术在工程建设中的应用，可以在一定程度上看到其利弊并起到积极作用，及时改进BIM中的不足并加以创新。

1 BIM技术概述

在建筑及土木工程领域中，BIM技术有着极其重要的作用和深远的影响，为了保证BIM的顺利实施，我们必须对BIM技术有一个正确的认识和理解，以便更好地发挥其作用。要理解BIM，必须对其概念、优点、应用难点等进行深入探讨。

1.1 BIM技术概念

BIM技术的全称是Building Information Modeling，通常称它为建筑信息模型。其关键在于充分利用数字化技术、传感器等先进技术，建立虚拟三维模型，并将其应用于工程建设中，以保证工程设计的合理性和有效性。

1.2 BIM技术的优势

当前BIM技术已发展成为一项关键技术，正逐步应用于土木工程等诸多领域。BIM在建筑和土木工程领域中已显示其自身的优势和劣势，其具体表现为：

1.2.1 较强的模拟性

在施工中，应用BIM技术可以全面、科学、合理地模拟建筑工程设计，使建筑模型直观地展现在人们面前，具有很大的优势。它不仅能引导人们参与到工程预处理过程中，而且能对模型中存在的问题有一个清晰的认识，并能及时、适当地进行识别和调整，有效避免工程建设中不必要的问题，避免了不良后果和影响。

1.2.2 有效的沟通性

BIM技术以数字技术为基础，以计算机网络技术为基础，结合BIM在土木工程中的作用，是一种体现时代潮流，将设计人员、工程项目和工程客户联系起来的技术。两者之间的有效沟通是土木工程的可靠保证，起着举足轻重的作用。

1.2.3 BIM技术在我国国应用的现状分析

在我国，土木工程是一个复杂的组织，具有多种类型和规模。目前，BIM在国内发展空间和前景仍十分广阔，BIM技术在技术层面上没有太多的技术内容，但围绕着BIM在某一行业的广泛应用，权威机构应该予以认可，最重要的是将基于全过程的信息管理理论与相应的建筑师的设计理念相结合，但通常需要较长的时间；BIM技术涉及的行业标准相当苛刻，但中国土木工程的最大问题是行业标准不够规范，要求不高，主要与社会发展环境和体制有关。但实际应用和推广BIM技术是一个难点。

由于BIM技术应用领域广泛，应用方式复杂，如BIM建模和相应的管道设计，BIM设计可以说是一项比较成熟的技术，但是我国很多施工单位在实施BIM时，对BIM概念了解不多，应用还停留在表层，这也是BIM在土木工程中应用相对落后的原因。

随着BIM技术的不断发展和广泛应用，住宅建筑信息化建设的重要性日益突出。中国土木工程建设规模庞大，必然要求传递信息，这就增加了传递过程中出现错误的可能性，严重影响了土木工程的发展，BIM技术可以有效整合信息，构建全方位的信息。因此，土木工程信息整合的误区非常重要。推动中国在可持续发展的基础上制定节能措施，BIM技术的应用符合中国推进的可持续发展战略，随着信息时代的快速发展，各国对信息管理提出了更高的要求，中国不断运用BIM技术实现信息管理信息化。

2 BIM技术在工程施工阶段的应用分析

2.1 工程施工阶段的BIM应用分析

BIM技术在项目中的主要应用如下：

（1）采用BIM技术可以优化施工阶段的整体施工方案。工程施工阶段，利用BIM技术进行三维设计、调度，根据施工进度和质量的变化，通过BIM技术平台对现场实际位置进行具体分析，及时发现问题，找出最佳施工方案，进行调整。对施工顺序、工程量进行分析和优化，对施工过程中最重要、最困难的因素进行模拟，从而完善整个施工方案。

（2）工程建设过程中，BIM技术能够模拟建设项目，而项目虚拟设计对整个建设过程和工程质量有很大影响。模拟实际工程，准确确定施工进度，有利于与设计方案相适应；同时，通过BIM技术的配合，能够客观、准确地捕捉到参与工程建设的各单位对建设项目的实施情况，以及实施过程中出现的问题和时机。通过BIM提供的平台，可以实现项目中各参与单位之间的信息交换和沟通，达到信息对称和交换，减少矛盾和摩擦。

（3）在施工期间，可以使用BIM技术制作三维动画，在施工期间，设计和执行的业主可以用三维动画模拟整个施工过程，并用客户绘制的三维动画呈现。但是在三维动画仿真中，这种动画形式变得十分复杂，相应的渲染效果也不能满足用户的需求，传统的广告投资无论在资金还是时间上都过大，既不经济又不实用，对这种公关没有效果。BIM系统包含了整个建设项目的全部数据信息，为广告客户提供了详细、全面的信息，有助于提高三维动画仿真和工程仿真的质量，增强渲染效果，也能真实地反映整个项目。

2.2 在工程施工阶段运用BIM技术的益处

（1）以BIM为平台，对施工全过程进行质量和形象检测，传统的建筑工程设计多采用二维CAD 软件进行平面设计，但对于工程的各个环节，相应的图纸是不统一的，而且彼此独立。在第一阶段的施工过程中，总监理工程师对整个工程进行检查和确认，但这种人工控制不可避免地会造成与实际情况的偏差，因此也有必要对其时间和能耗进行分析。因为工程项目对施工时间的要求比较高，所以，在施工过程中进行这类人工检查，对施工时间的影响不大，使出现设备与管道碰撞问题的工程项目比较复杂。根据实际情况来决定这些问题会影响施工进度，增加施工成本。而在工程施工阶段采用BIM技术，可以很好地解决这一问题，不仅不影响施工进度，而且节省了工程费用和时间。

（2）采用BIM技术，可对整个工程进行施工方案调整。利用BIM技术平台，实现施工阶段质量控制和质量评价，并根据工程实际情况对设计体系进行调整。

（3）BIM技术应用于施工阶段，可以避免各种较大的误差。采用BIM技术进行三维工程施工仿真，可以对施工前期的各个环节有一个清晰的了解，避免影响施工过程。另外，使用三维设计图纸可以使施工人员在施工过程中更舒适、更轻松，将文本资料解释清楚，避免因误读造成重大错误。

3 BIM技术在施工中的具体应用

BIM技术在工程建设中起着重要作用，它的具体应用体现在三个方面：

3.1 运用BIM技术进行模拟建模

将BIM技术应用于建筑工程，在建模的过程中，首先整合相关数据，最后建立完整的数据模型。不仅要先建立主体模型，而且要先捕捉全局，还要建立施工模型，准确捕捉施工过程和步骤。在模型仿真中应用BIM应该做以下工作。

（1）重视信息的全面和完整性。为确保工作的顺利进行，必须保证资料的完整、准确，才能保证工作的顺利进行。缺少信息会给建模带来严重影响和不良后果。

（2）把握各种信息之间的关联性。只有在收集和理解各种信息的基础上，建模才能做得更好，并且能够有效把各种对建模工作至关重要的信息联系起来。

（3）要严格数据采集，保证数据的一致性、统一性、客观性、真实性，确保数据真实可靠。

3.2 运用BIM技术进行模拟施工

第二阶段式建筑仿真，即建模的BIM技术。仿真具有很多优点和优势。工程实践中，及时发现可能出现的诸多问题，尽量避免不利影响，了解正常施工过程和正常进度，运用BIM技术进行模拟设计时应考虑以下几点：①充分利用BIM的优势，优化BIM的应用；②要对模拟施工过程严格监控，找出施工过程中存在的问题，采取积极有效的措施合理解决，避免出现具体问题；③深入了解和掌握模拟施工的每一个环节和步骤，真正避免施工过程中出现的各种问题。

3.3 运用BIM技术进行施工管理

首先，要建立健全制度，把建厂作为各项工作的重要组成部分，严格按制度办事；其次，在施工过程中，应配备专业管理人员，对施工过程进行严格有效的管理。

4 BIM技术的有效应用价值

4.1 运用BIM技术有助于更好地及时查询

将BIM技术应用于土木工程，能更好地建模。为了有效提高管理效率和水平，必须在做好造型设计的基础上，减少施工安全隐患。

4.2 运用BIM技术有助于提高监管水平

将BIM技术应用于土木工程，有利于施工过程的全程监控和管理。采用BIM技术对土木工程进行监控，一方面可以及时发现问题，采取有效措施加以解决，另一方面可以提高行政效率、工程质量和管理水平。

5 结论

BIM技术与以往技术相比，具有很多优点，被广泛应用于高层建筑、土木工程等领域，并发挥着不可替代的作用，必将成为未来发展的强大动力。将BIM技术应用于深基坑施工，能很好地模拟和模拟现场，并对其进行严密的监控和管理，有利于节省工程造价，促进工程建设，进一步提高工程效率和加快进度，提高工程质量。与此同时，BIM技术的不断创新，推动了土建行业的健康发展。BIM技术是一种集成、系统、功能共享的信息技术，具有较高的工程应用价值。既可体现三维设计，又可模拟工程设计的全过程及局部细节，适合工程设计人员熟悉建筑环境，加强工期控制及成本管理，避免不必要的问题。可通过加强BIM标准化建设，加强BIM技术与其他技术的协同，使其不断完善和优化。