BIM技術在土木工程施工管理中的應用

王云龍

摘 要：BIM技術自身具有很大的優(yōu)勢，包括可視性、模擬性、以及優(yōu)化性和協(xié)調(diào)性等特點，對于具體的施工方案它可以展現(xiàn)出形象的三維畫面，為整個工程提供一個真實的模擬環(huán)境，從本質(zhì)上可以進行進一步的優(yōu)化管理，減少施工時候發(fā)生的失誤，加快了施工進程，為項目的各個合作方帶來了巨大的經(jīng)濟效益。本文首先介紹了BIM技術最近幾年來在國內(nèi)外工程領域中的應用，對于BIM技術的研究以及應用進行了總結，具體有關于BIM技術的三維幾何建模、虛擬施工、造價管理等方面的應用?；谝陨戏治鎏岢隽薆IM今后可能應用的領域以及發(fā)展方向，為當前學者們的研究提供了一定的理論價值，同時，在施工方面BIM的應用也作了詳細說明。

關鍵詞：BIM;施工進程;施工階段;虛擬施工;造價管理

隨著社會的發(fā)展和經(jīng)濟的進步，人們越來越關注城市建設這個問題，因此，土木工程項目的數(shù)量也越來越多。為了能夠進一步提高土木工程在施工過程中的質(zhì)量和效率，同時為施工提供一定的安全保障，可以將BIM技術應用在土木工程的施工過程中，對整個土木工程的施工進行優(yōu)化。

1 BIM技術的含義

BIM技術最先由美國科學家發(fā)明并投入到建筑工程的建設過程當中。該技術的核心內(nèi)容是通過應用數(shù)字技術和信息技術，對計劃建設的建筑工程的所有信息進行仿真模擬，這樣施工人員就可以及時發(fā)現(xiàn)施工方案中存在的問題或者不足。BIM技術可以幫助施工人員和相關技術人員了解建筑工程在建設過程中所有幾何或者非幾何的信息，非幾何信息中包括建筑工程的施工材料、成本造價以及工程的具體施工進度等?？偟膩碚f，從土木工程建設角度來講，工程建設人員通過應用BIM技術，可以清晰地了解到整個土木工程建設過程中的每一個部分和系統(tǒng)，甚至工程中的每一個部件的質(zhì)量、性能、數(shù)量以及功能，這些信息都可以清晰地展現(xiàn)給土木工程建設人員。

2 BIM技術的特點

2.1 BIM技術具有可視化的特點

目前，我國大部分土木工程在施工的過程中所采用的都是二維施工技術，施工人員要通過人腦對整個工程的三維立體模型進行構想，這樣不僅會降低整個土木工程施工過程中的準確度，還會在一定程度上加大施工人員的工作量。而在土木工程中應用BIM技術，就可以直接地對整個工程進行三維的實體建模，然后將模型直接地展現(xiàn)在施工人員的眼前，也就是說BIM技術具有可視化的特點。這樣不僅可以讓施工人員提前獲知土木工程建設完成之后的整體效果，而且還可以強化施工人員和其他工作人員之間的交流和溝通，那么正式的土木工程施工質(zhì)量和效率就可以在很大程度上有所提高。

2.2 BIM技術具有協(xié)調(diào)性的特點

整個土木工程在建設的后期階段，會涉及到很多施工單位以及管理單位，這些單位的共同參與才能夠保證土木工程的建設順利完成。但是不同單位在合作的過程中會出現(xiàn)各種各樣的問題，對其進行協(xié)調(diào)的難度較大。將BIM技術應用在土木工程的建設過程中，就可以很好地解決這個問題。BIM技術具有的協(xié)調(diào)性特點可以避免土木工程建設過程中出現(xiàn)的各種因為溝通不及時而導致的問題，提高各個施工單位在合作過程中的施工質(zhì)量，為整個木土工程的建設效果提供一定的保證。

2.3 BIM技術具有模擬性的特點

將BIM技術應用在土木工程建設過程中的最大優(yōu)勢，就是可以對尚未建設完成的建筑進行模擬。具體來講，在土木工程建設過程中的設計階段，應用BIM技術就可以進行日照方面的模擬以及節(jié)能工作的模擬等。同時，BIM技術除了可以針對土木工程來進行三維的實體建模，還可以進行4D模擬、5D模擬甚至6D模擬，通過應用BIM的模擬性特點，工程建設人員就可以更加高質(zhì)量的進行投標和招標工作，對工程進行造價預估以及成本控制時的準確度也會因此而提升。

3 BIM技術在施工管理中的應用

3.1施工控制

BIM技術不僅可以對施工的整個過程進行控制，而且某一細小的部分也能進行控制。比如施工過程中某一個具體的施工節(jié)點，通過此技術也能實現(xiàn)精確地模擬，實現(xiàn)對于局部的把控。有一點需要注意的是通過此技術進行施工控制時，建模過程中的參數(shù)建立十分重要，包括幾何參數(shù)以及時間參數(shù)。BIM技術還可以對工程的不同階段不同節(jié)點進行局部結構模擬，尤其是施工中的難點，可以進行詳細分析，為實際當中的施工提供幫助。

3.2造價管理

BIM技術的造價成本具體通過以下三種方式來計算：（1）通過跟預算軟件的連接;（2）直接訪問BIM模型的數(shù)據(jù)庫，這是通過開放式數(shù)據(jù)庫進行連接的;（3）在此軟件中進行數(shù)據(jù)提取并導出到Excel中。剛開始的時候，可以先嘗試著對于某一個特定的專業(yè)模型進行應用，接著慢慢的可以對整個模型的成本進行核算。對于工程的造價管理，目前市場上已經(jīng)有很多比較成熟的軟件，容易上手，成本也低。目前的BIM技術還不能進行直接應用造價管理，因為對于工程的構件以及材料不能進行完整的分類和統(tǒng)計。

3.3信息化平臺

BIM主要在建筑信息處理方面應用廣，在此方面發(fā)揮著重大的作用，使傳統(tǒng)的工作模式得到了一定的改革。BIM技術的應用使得工程實際結構實體化，生動的體現(xiàn)了知識管理的具體過程，包括信息獲取、檢索以及再利用三個階段，可以繪制出整個系統(tǒng)框架結構圖，并且有相對應的措施，也同時給出各個應對措施的流程圖。

4 BIM技術在施工中的應用方式

傳統(tǒng)的工程處理方式主要是在2D模式下進行設計和實施，當工程項目需要三維立體模型結構來輔助設計時，技術人員就需要對已有的二維圖紙信息在大腦中進行轉(zhuǎn)換，人工轉(zhuǎn)換為三維立體模型，然后再借助相應的三維建模軟件進行模型設計。在傳統(tǒng)的項目實施中，往往會出現(xiàn)人為地去將二維模型轉(zhuǎn)化為三維模型的步驟，在轉(zhuǎn)換的過程中就會存在誤差、效率低等弊端。在BIM模式下，就是直接以三維模型為設計對象，省去了傳統(tǒng)方式中的轉(zhuǎn)換建模。在實際工程應用中，一個建筑工程的圖紙信息時巨大的，包含建筑結構、水電、消防等各方面的建筑信息，少則幾百張圖紙，多則需要處理上千上萬張的圖紙信息。所以，工程量是巨大的。在實際的實施中，工作人員往往將龐大的圖紙信息進行分包處理。但是這樣做也存在一些問題。首先，將圖紙信息依據(jù)類別的不同進行分包處理，在各個專業(yè)分包之間沒有一定的溝通交流的情況下，他們各自是很難順利完成相應的工程任務的;其次，當工程項目規(guī)模較大時，工程分包的數(shù)量也會越來越多，專業(yè)分工也隨著越來越細，這樣就造成了工程各專業(yè)分包之間關系復雜，難以管理和工作效率低下，且極易出現(xiàn)失誤和偏差。所以，從實際應用來看，傳統(tǒng)的專業(yè)分包工作方式工作量大，實施起來效率低下且容易出現(xiàn)漏洞和誤差。而在BIM模式下，BIM技術可以實現(xiàn)中心模型文件的建立，各專業(yè)分包能夠直接訪問中心文件信息，從而確保工程信息的準確無誤。當有問題出現(xiàn)時，各專業(yè)分包之間也可以直接與相關的單位及時進行溝通和聯(lián)系，從而解決問題。

結論

BIM技術主要是以三維建模為設計模式，輔助技術人員在工程項目的實際應用中對建筑施工進行相應的設計和管理，能夠幫助技術人員發(fā)現(xiàn)錯誤和漏洞，及時解決修正，從而提高工程項目實施的效率和質(zhì)量。在信息技術發(fā)展成熟的今天，借助先進的計算機技術，能夠?qū)崿F(xiàn)建筑各專業(yè)之間的信息互通和共享，從而極大程度的解決了工程項目中許多傳統(tǒng)工作模式難以解決的問題。BIM技術為工程項目設計和實施提供了良好的應用平臺，并且隨著BIM技術逐漸應用的成熟化，不斷擴大應用范圍和市場，創(chuàng)新出很多實用的工程技術手段。隨著BIM技術的深入研究和應用，將不斷提高工程項目實施的效率、質(zhì)量和經(jīng)濟效益。

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