BIM技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用

任國(guó)辛　王福成　范健雄

摘 要：在建筑工程中引入BIM技術(shù)，能夠彌補(bǔ)建筑工程專業(yè)傳統(tǒng)工作的不足，同時(shí)也能夠提高工作效率。BIM技術(shù)的應(yīng)用范圍可以在建筑、結(jié)構(gòu)、施工，及建筑物的后期維護(hù)中，建筑物的整個(gè)生命周期之內(nèi)都可以應(yīng)用BIM技術(shù)。通過(guò)參加BIM類相應(yīng)的比賽，能更好地掌握土木工程中的繪圖、識(shí)圖能力、增強(qiáng)自我創(chuàng)新能力、提高實(shí)踐能力，從而為建筑業(yè)的發(fā)展提供一份微薄之力。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；土木工程；創(chuàng)新能力

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.079

1 BIM簡(jiǎn)介

BIM是建筑信息化模型（Building Information Modeling）的簡(jiǎn)稱， 是一個(gè)共享的知識(shí)資源，一種應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)、建造、和管理的數(shù)據(jù)化工具，并以建筑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，建立模型，通過(guò)數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息而得到的所有數(shù)字信息的總和。BIM技術(shù)被譽(yù)為建筑產(chǎn)業(yè)革命性技術(shù)，同時(shí)具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖形五大優(yōu)勢(shì)。

2 BIM在國(guó)內(nèi)外土建行業(yè)中的應(yīng)用

2.1 BIM技術(shù)在國(guó)外應(yīng)用

在國(guó)際上，BIM技術(shù)從提出想法到完善，進(jìn)而在工程建設(shè)中的普遍應(yīng)用接受，經(jīng)歷了幾十年的歷程。BIM技術(shù)起初由挪威、芬蘭、新加坡、美國(guó)等國(guó)家主導(dǎo)。BIM技術(shù)在一些國(guó)家的建筑行業(yè)中逐漸發(fā)展成為主流。美國(guó)曾經(jīng)實(shí)施了一項(xiàng)關(guān)于BIM的項(xiàng)目，主要是為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)變、提高建筑行業(yè)中的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。英國(guó)強(qiáng)制要求在建筑行業(yè)的建設(shè)中使用BIM技術(shù)，英國(guó)的企業(yè)與世界其它國(guó)家地方相比發(fā)展速度較快；北歐一些國(guó)家，由于當(dāng)?shù)貧夂蛞蠹敖ㄖ畔⒓夹g(shù)軟件的推動(dòng)，BIM技術(shù)的發(fā)展也逐漸發(fā)展起來(lái)。

2.2 BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用

我國(guó)對(duì)BIM的應(yīng)用雖剛剛起步，但發(fā)展速度很快。目前，已經(jīng)有很多地方采用BIM技術(shù)。利用BIM技術(shù)可以在建筑的設(shè)計(jì)階段，建立專業(yè)模型，通過(guò)優(yōu)化模型、三維檢驗(yàn)以及對(duì)管線、設(shè)備的基本排布，使管線、設(shè)備整體的布局得到合理、有序、美觀的規(guī)劃，使建筑物的空間得到充分的利用；利用BIM技術(shù)在施工階段中，通過(guò)BIM技術(shù)的模擬性、可優(yōu)化性的特點(diǎn)，對(duì)建筑的危險(xiǎn)薄弱部位進(jìn)行合理的優(yōu)化。另外通過(guò)對(duì)模型的定位，進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)的可視化、信息化、時(shí)效化，可減少了施工中復(fù)雜工程的檢驗(yàn)。

3 利用BIM技術(shù)在高校中的應(yīng)用

3.1 利用BIM技術(shù)參賽

近幾年，許多高校讓學(xué)生積極參加BIM技術(shù)相關(guān)的比賽，參賽學(xué)生在掌握好BIM技術(shù)的同時(shí)，不但提高自身的實(shí)踐能力，也在一定程度上鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新能力。BIM技術(shù)可以更好的、更直觀的將建筑模型的三維立體、實(shí)際空間、房間的日照通風(fēng)、鋼筋、工程造價(jià)等信息詳細(xì)表達(dá)出來(lái)，讓我們及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程中不合理的地方、及時(shí)進(jìn)行修改和改正。

3.2 利用BIM參加比賽流程

3.2.1 BIM技術(shù)參賽的準(zhǔn)備工作

在土木工程專業(yè)里，土木工程制圖是我們學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)繪圖的基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)繪圖課程能夠使我們更好地掌握使用CAD繪圖手段。為了更深入了解建筑物建筑構(gòu)件和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的組成關(guān)系，土木工程材料這門課提供了這方面的知識(shí)結(jié)構(gòu)。

當(dāng)我們熟練利用CAD繪制圖紙時(shí)，遇到復(fù)雜的圖紙，建立建筑的三維空間概念和立體感，需要利用BIM技術(shù)來(lái)解決這方面的問(wèn)題。利用BIM技術(shù)的創(chuàng)新訓(xùn)練，可以讓我們將土木工程制圖、計(jì)算機(jī)繪圖、土木工程材料、土木工程概論、房屋建筑學(xué)等土木類的相關(guān)課程有機(jī)的聯(lián)系起來(lái)，可提高學(xué)生的創(chuàng)造思維能力、動(dòng)手能力以及更加熟練的掌握計(jì)算機(jī)繪圖技能。

3.2.2 BIM技術(shù)參賽的實(shí)際應(yīng)用

首先詳細(xì)了解BIM技術(shù)的應(yīng)用狀況，明確BIM技術(shù)都可以做哪些方面的內(nèi)容，同時(shí)對(duì)相應(yīng)的BIM類軟件有一個(gè)總體的了解；通過(guò)官網(wǎng)中的視頻進(jìn)行BIM軟件的自學(xué)，同時(shí)合理利用網(wǎng)絡(luò)資源和通過(guò)和官方的客服技術(shù)人員請(qǐng)教，加深對(duì)軟件的理解和掌握，也可以與同學(xué)或者老師進(jìn)行積極地交流不理解和不太明白的地方，鍛煉自主學(xué)習(xí)的能力，又開(kāi)拓我們的視野。

其次是圖紙閱讀與理解。作為建筑專業(yè)人員，應(yīng)學(xué)會(huì)看圖、讀圖。我們可以按照建筑、結(jié)構(gòu)、水、暖、電的圖紙表達(dá)順序，仔細(xì)的閱讀圖紙，讀懂圖中所有設(shè)備、符號(hào)、標(biāo)注等信息。

最后是BIM軟件的實(shí)際應(yīng)用。在BIM類軟件中，有很多不同種類的BIM類軟件。其中魯班BIM中有魯班土建、魯班安裝、魯班鋼構(gòu)、魯班鋼筋、魯班施工、魯班造價(jià)、魯班總體等軟件。綠建斯維爾軟件中有建筑設(shè)計(jì)、建筑通風(fēng)、節(jié)能設(shè)計(jì)、能效測(cè)評(píng)、暖通負(fù)荷、熱環(huán)境、日照分析等軟件。由上面可以看出，每個(gè)軟件都有自己的功能，并且他們之間相互協(xié)調(diào)、相互聯(lián)系。

魯班土建與建筑設(shè)計(jì)是繪制、轉(zhuǎn)化圖紙，能夠真實(shí)的模擬施工的實(shí)際情況，魯班BIM軟件在進(jìn)行云檢查時(shí)，能夠及時(shí)找出圖紙中設(shè)計(jì)不合理的位置并提醒相關(guān)人員進(jìn)行修改；魯班安裝可利用三維技術(shù)解決造價(jià)復(fù)雜問(wèn)題，利用碰撞檢查及技術(shù)對(duì)虛擬現(xiàn)場(chǎng)精細(xì)化；魯班鋼筋可以對(duì)建筑快速配筋，對(duì)鋼筋下料可以快速計(jì)算出結(jié)果，并可真實(shí)的模擬現(xiàn)場(chǎng)鋼筋的分布，避免造價(jià)工程師不必要的往返；魯班鋼構(gòu)可以快速的直接出量復(fù)雜的鋼結(jié)構(gòu)三維模型；魯班總體內(nèi)部有許多三維圖形，可智能轉(zhuǎn)化植物、草坪、道路等，并可能輕松的計(jì)算出土方工程量。

團(tuán)隊(duì)在參賽的過(guò)程中，兩次榮獲由中國(guó)教育協(xié)會(huì)頒發(fā)的BIM類高校比賽三等獎(jiǎng)和由黑龍江省教育廳頒發(fā)的基于BIM的建筑物理模型類的優(yōu)秀獎(jiǎng)。

4 利用BIM參賽的收獲與感想

利用BIM類軟件所做的參賽作品部分如下圖所示：

通過(guò)學(xué)習(xí)BIM技術(shù)及相關(guān)軟件，更好地加深了專業(yè)課程知識(shí)的掌握和了解，同時(shí)初步掌握了建筑的設(shè)計(jì)方法，建筑的施工建造過(guò)程以及建筑物后期維護(hù)工作等工程。參加全國(guó)大學(xué)生BIM類的比賽，既檢驗(yàn)知識(shí)掌握的實(shí)際水平，也提高創(chuàng)造思維能力，通過(guò)分工協(xié)作，鍛煉了溝通能力、協(xié)作能力。BIM技術(shù)提供的虛擬協(xié)作、基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)方式、以及基于角色的實(shí)驗(yàn)練習(xí)，能夠顯著提高我們的綜合素質(zhì)。

5 對(duì)BIM技術(shù)的一點(diǎn)看法

BIM技術(shù)對(duì)于了解建筑業(yè)來(lái)說(shuō)是一個(gè)很好地切入軟件，可省時(shí)、省力，又可安全、高效、快速、實(shí)用地完成一個(gè)建筑。通過(guò)參加BIM類相應(yīng)的比賽，能更好地掌握建筑工程中的繪圖、識(shí)圖能力、增強(qiáng)創(chuàng)新能力、提高實(shí)踐動(dòng)手能力，能夠?yàn)樵缛者M(jìn)入建筑業(yè)的的工作中打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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