BIM技术在土木工程施工领域的应用分析

薛海军 张风震

济宁市兖州区国土空间数据研究中心，中国·山东 济宁 272100

1 引言

BIM 技术是美国建筑行业提出的一项数据信息处理方式，结合建筑构造模型，对建筑模型进行分析和研究，从而得到最终的设计数据。将BIM 技术应用到土木工程施工领域中，及时分析工程施工中产生的数据信息，保证土木工程施工的顺利开展。BIM 技术既能应用到整体的施工建筑，也能应用到施工的某一环节，从而提升土木工程的施工效率。

2 BIM 技术的基本概念

BIM 技术的英文名称为Building Information Modeling，又被称为建筑信息模型。BIM 技术是将三维数字技术作为基础，结合实际的土木工程项目的信息形成工程数据模型。BIM 技术在土工工程的应用中具有以下三个方面的优点。

①模型数据信息的完整性。BIM 技术在传统的5D 模拟技术的基础上，添加工程数据的信息，从而能够让设计人员对其进行修改。

②信息关联性。BIM 技术能够实现建筑信息和工程信息之间的无损传递。

③信息联动性。BIM 技术能够保证在不同的施工阶段的工程信息的一致性，节省设计人员再次测量的时间，还能按照实际设计需求，对设计数据进行修改，从而制定合理的设计方案。

3 BIM 技术在国际上的发展现状

3.1 BIM 技术在中国的发展现状

随着经济全球化的BIM 技术发展，中国的经济发展也发生了巨大的改变，经济全球化的发展趋势使得中国企业向着综合发展，与世界企业接轨，也增加了中国企业的竞争力。为了能够在激烈的市场中占据多数的市场股份，中国企业必须改变传统的经营理念、管理模式和发展目标。对于建筑行业，将BIM 技术应用到土木工程施工领域中，是提升企业实力的重要措施。中国建筑行业的改革就是应用BIM 技术，不仅改善中国建筑行业的发展问题，还能提升企业的经济实力。但是BIM 技术在实际的应用中，由于引入时间较短，仍旧存在着问题，因此为了更好地在土木工程施工领域中应用BIM 技术，需要对其进行更深度的研究和分析[1]。

3.2 BIM 技术在其他国家的发展现状

BIM 技术是由其他国家引入到中国的，因此在其他国家有较早的应用和研究历史，在其他国家的建筑业实际应用中，具有更为广泛的应用。根据对BIM 技术的应用历史分析，在2007年，BIM 技术就已经被应用到美国的建筑业中，并得到了较高的应用价值，促进BIM 技术的在其他国家的发展。另外，在BIM 技术发展过程中，英国等国家的建筑业也开始应用BIM 技术，并对其缺点进行修改，提出3D BIM 技术，使得BIM 技术在建筑业得到一次质的进展。BIM 技术将建筑业与信息技术相结合，促进建筑业的可持续发展[2]。

4 BIM 技术在土木工程施工领域的应用

4.1 BIM 技术在施工成本计算中的应用

在传统的土木工程施工中，施工成本计算由造价工程师进行计算，主要采用的计算方式有两种，一种是将整体的设计图纸的信息传输到工程量的计算软件中，对信息数据进行建模，借助软件得到计算结果；另一种是通过测绘出的具体设计图纸，造价工程师按照计算标准进行手工计算，这种计算方式具有较大的计算误差。这两种计算方法在使用时，会浪费大量的时间和精力。BIM 技术在施工成本计算上的应用主要是对设计模型进行自动建模，节省人工建模的时间，提升计算工作效率。在建模时，BIM 技术还能将施工成本、施工计划与信息模型进行结合，形成直观的SD 模型，通过软件能够实现对施工过程中施工成本的控制和管理。有效利用BIM 技术，能够降低施工成本，提升企业的经济效益，还能优化设计方案，提高对资源的合理利用。在施工阶段，BIM技术也能结合实际的施工数据，制定成本使用计划、施工材料采购计划等，加强对施工过程的监督，从而提高土木工程的施工效率[3]。

4.2 BIM 技术在施工技术上的应用

在采用传统的施工方案对土木工程的实际施工作业进行指导时，不能全面的考虑施工要求，从而出现施工过程中返修的问题，严重时会出现降低施工质量、延长施工周期的问题。BIM 技术能够利用其三维模拟技术，对施工操作进行实时模拟，在虚拟化操作中，找到施工中的问题，进而解决问题，保证施工方案的准确性。将BIM 技术应用到施工技术上，能够有效控制施工过程中材料的使用情况和工程量，完善施工材料的管理工作，避免出现浪费、缺失等问题。BIM 技术还能将工程模型进行拆分，对每一个施工环节进行分析，得到更精准的工程量，便于设计人员及时的修改和完善设计方案。在施工材料的采购中，BIM 技术能够根据施工的需求，明确所需的材料的用量，减少实际用量与理论用量之间的差值，降低施工成本，提升企业的经济效益[1]。

4.3 BIM 技术在施工管理中的应用

BIM 技术在施工管理中的应用主要为在两个方面：①支持现场生产协同。在土木工程的实际施工中，工程人员需要全面理解工程的信息，才能制定合理的施工方案，保证施工方案的可行性。但是传统的二维图纸不能很好地将设计细节体现出来，使得后期施工过程中出现较多的问题。BIM 技术将工程信息进行分析，构建虚拟的工程模型，工程人员能够直观地看到设计方案呈现的效果，提高沟通效率。②进度优化。进度优化是保证土木工程的施工效率高效的主要因素。BIM技术采用横道图、三维动画等形式，模拟施工的具体环节，从而帮助工程人员及时发现问题，并制定解决措施，保证工程的顺利开展。在施工管理应用BIM 技术，能够对施工过程进行实时的跟踪，将实际施工周期与设计施工周期进行对比，保证施工项目按时完成[3]。

5 结语

综上所述，BIM 技术能够对土木工程施工中的工程数据构造三维模型，并模拟施工过程，帮助施工人员了解施工流程和内容，降低施工问题发生的概率，降低施工成本，保证土木工程的施工质量。随着BIM 技术的不断创新和发展，建筑行业想要获得更高的发展，需要重视BIM 技术在土木工程的应用，提升施工企业的管理水平，从而提升企业的市场竞争力，促进企业的发展。