BIM技術(shù)在土木工程施工領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展

張啟超

摘? ? 要：在土木施工過程中合理應(yīng)用BIM技術(shù)，會(huì)大力推動(dòng)我國(guó)土木施工全面的發(fā)展，一方面BIM技術(shù)能夠有效的修改在施工過程中所出現(xiàn)的問題，另外，也會(huì)減少對(duì)于前期施工中設(shè)計(jì)圖紙的變更，從而節(jié)約了施工的周期，更大力的提高了施工質(zhì)量，隨著我國(guó)科技技術(shù)的成熟，在今后的土木建筑施工中，BIM技術(shù)應(yīng)用也會(huì)逐步得到擴(kuò)大和提高。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);土木;施工領(lǐng)域;應(yīng)用進(jìn)展

1? BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)概述是一種建筑信息模型，它最早起源于美國(guó)，用美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)定義，BIM是一個(gè)物理和功能性數(shù)字表達(dá)，同時(shí)也是一個(gè)共享知識(shí)資源，在項(xiàng)目不同階段，不同施工單位在BIM中提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自職責(zé)的協(xié)調(diào)作業(yè)。目前，BIM技術(shù)在一些發(fā)達(dá)國(guó)家中的建筑得到普及，很多西方國(guó)家針對(duì)BIM技術(shù)發(fā)展做出過特別研究，而我國(guó)隨著改革開放之后，建筑行業(yè)的得到了飛速發(fā)展，BIM技術(shù)體系在我國(guó)也得到基本應(yīng)用，目前BIM技術(shù)在我國(guó)集中應(yīng)用于復(fù)雜型建筑、古建的應(yīng)用、以及對(duì)于文物建筑的修復(fù)上等。而且BIM技術(shù)應(yīng)用會(huì)大大減少施工過程中的錯(cuò)誤率，對(duì)工程的各個(gè)參與方來說，減少錯(cuò)誤對(duì)降低工程成本都有很重要的影響，施工企業(yè)會(huì)因此減少施工時(shí)間，進(jìn)而提高施工效率。

2? BIM技術(shù)的應(yīng)用特征

2.1? 形象化特征

與傳統(tǒng)的二維施工圖紙相比，BIM技術(shù)的三維建筑模型更加形象化，可以從任意角度觀察建筑整體，便于施工人員和設(shè)計(jì)人員進(jìn)行參考。此外，BIM模型還可以直接展現(xiàn)各個(gè)建筑部件之間的層次關(guān)系，省去了傳統(tǒng)施工設(shè)計(jì)中復(fù)雜的制圖規(guī)則。在土木工程中引入BIM技術(shù)，可以極大地提升施工效率，減少制圖成本和溝通成本。

2.2? 智能化特征

BIM數(shù)據(jù)庫(kù)可以利用建筑信息自動(dòng)模擬建筑整體狀態(tài)，具有高度的智能性。施工人員可以利用BIM技術(shù)對(duì)各類施工方案進(jìn)行測(cè)試和比較，并檢驗(yàn)地震、洪水、火災(zāi)、撞擊等不同條件下建筑物的穩(wěn)定性。此外，還可以利用BIM技術(shù)找到施工設(shè)計(jì)方案中的缺陷點(diǎn)，進(jìn)行針對(duì)性改善。使用BIM技術(shù)，可以極大地提高施工方案的可靠性，保障建筑物的安全性，并減少施工過程中的重復(fù)浪費(fèi)。

3? BIM技術(shù)應(yīng)用在土木工程施工領(lǐng)域的價(jià)值

3.1? 令土木工程具備可視化特點(diǎn)

在過去，工作人員在進(jìn)行土木工程的設(shè)計(jì)工作時(shí)主要通過圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，然后標(biāo)注出重要的數(shù)據(jù)和信息，如果不是專業(yè)的工程人員很難看懂，更無法把圖紙當(dāng)中的數(shù)字和線條轉(zhuǎn)化為三維的影像，而且大部分參與土木工程施工的人員是農(nóng)民工，受教育的程度有限，部分施工團(tuán)隊(duì)的承包方和監(jiān)理的資質(zhì)較差，對(duì)工程項(xiàng)目圖紙的理解不夠全面，無法保證在具體的施工環(huán)節(jié)中完全符合施工標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而容易影響到工程項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量。通過將BIM技術(shù)引入土木工程的施工領(lǐng)域，能夠?qū)こ添?xiàng)目的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)化處理，能夠在BIM系統(tǒng)中借助三維成像技術(shù)展示建筑模型，在BIM技術(shù)的支持下，無論是哪個(gè)細(xì)節(jié)的數(shù)據(jù)都能夠通過三維成像的形式展示在工作人員面前。工作人員利用BIM技術(shù)的可視化應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，能夠?qū)こ添?xiàng)目的設(shè)計(jì)與施工情況做出預(yù)測(cè)，并合理調(diào)整相應(yīng)的方案，而且可以使用三維成像技術(shù)讓所有的施工人員更為全面地掌握工程的施工需求，保證各個(gè)施工環(huán)節(jié)的順利開展，同時(shí)保證工程的建設(shè)質(zhì)量。

3.2? 促進(jìn)工程項(xiàng)目建設(shè)的多方協(xié)作

土木工程屬于綜合性比較強(qiáng)的建設(shè)項(xiàng)目，在具體的施工環(huán)節(jié)中，需要設(shè)計(jì)部門、施工部門和監(jiān)理部門的相互協(xié)作，以此來確保項(xiàng)目工程的順利建設(shè)。在施工過程中，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤或者是銜接不佳都會(huì)影響工程的施工進(jìn)度，甚至還會(huì)威脅到項(xiàng)目工程的建設(shè)質(zhì)量。如果想實(shí)現(xiàn)多部門的共同參與，需要做到資源共享。在引入BIM技術(shù)的之前，信息共享的方式主要是組織會(huì)議以及郵件或電話溝通，在引入BIM技術(shù)以后，可以將眾多的數(shù)據(jù)全部匯集在同一個(gè)平臺(tái)里面，參與土木工程建設(shè)的所有單位都能夠向平臺(tái)上傳數(shù)據(jù)，同時(shí)還可以在平臺(tái)上搜索和相互交流，可以保證信息傳輸?shù)娜嫘耘c及時(shí)性，項(xiàng)目工程的各個(gè)參與方都可以動(dòng)態(tài)了解工程的現(xiàn)狀和進(jìn)度，可以推進(jìn)各參與方的合作，保證土木工程的建設(shè)工作順利開展。

4? BIM技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)展

4.1? 建立三維建筑模型

技術(shù)人員可以將施工設(shè)計(jì)方案中的所有信息輸入BIM數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中，得到三維建筑模型。通過模型可以完整形象地展現(xiàn)建筑物的全貌，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步的修改和完善。三維建筑模型中的每一個(gè)部件的尺寸、材料、性能都可以進(jìn)行針對(duì)性修改，無需像傳統(tǒng)建筑圖紙一樣“牽一發(fā)而動(dòng)全身”。在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，施工人員也可以直接參照三維建筑模型進(jìn)行操作，提高溝通效率和協(xié)作能力。

4.2? 進(jìn)行模擬施工測(cè)試

只要具備足夠完善的數(shù)據(jù)庫(kù)，我們就可以對(duì)整個(gè)施工建筑過程進(jìn)行模擬測(cè)試，合理安排施工計(jì)劃和施工步驟。每一個(gè)施工步驟中都有可能存在安全隱患，只要我們事先通過全面的模擬測(cè)試找到并排除隱患點(diǎn)，就可以用模擬試錯(cuò)代替現(xiàn)場(chǎng)試錯(cuò)，既可以保障施工安全，也可以節(jié)省建筑成本、提高施工效率。對(duì)于施工過程中可能出現(xiàn)的各類特殊狀況，例如低溫、雨雪、地震等，也可以進(jìn)行分別測(cè)試，盡量減少自然災(zāi)害造成的安全事故和經(jīng)濟(jì)損失，并做好相關(guān)預(yù)防措施。

4.3? 分析施工成本

在傳統(tǒng)的土木工程施工領(lǐng)域中，成本控制一直是我們面臨的重要難題。由于傳統(tǒng)施工項(xiàng)目中存在大量的不確定、不可控因素，現(xiàn)場(chǎng)施工人員往往需要不斷地改變建筑部件和操作方法，造成施工成本節(jié)節(jié)攀升。而通過BIM技術(shù)，我們可以通過詳盡的模擬測(cè)試找到最合理的施工方案，減少施工過程中的不確定因素，從而更加精準(zhǔn)地計(jì)算出施工過程中所需的材料成本和人工成本。同時(shí)，BIM技術(shù)下的成本計(jì)算也更加快捷、更加智能，同時(shí)還可以結(jié)合施工成本選擇更加優(yōu)化的施工方案，實(shí)現(xiàn)真正有效的成本控制。

4.4? 加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理和溝通

與傳統(tǒng)建筑圖紙相比，BIM模型更為形象、直觀，可以直接為現(xiàn)場(chǎng)施工人員提供操作參考，并提高施工人員對(duì)工程項(xiàng)目的理解程度，增強(qiáng)管理人員和現(xiàn)場(chǎng)施工人員的溝通效率?，F(xiàn)場(chǎng)人員在施工過程中如果發(fā)現(xiàn)施工方案存在缺陷、或存在理解障礙，也可以直接對(duì)管理人員進(jìn)行反饋，避免了多層級(jí)匯報(bào)產(chǎn)生的信息誤差。

4.5? 優(yōu)化造價(jià)管理

在理論層次上，有學(xué)者對(duì)造價(jià)預(yù)算中BIM技術(shù)的使用展開了研究，指出BIM技術(shù)在土木工程項(xiàng)目預(yù)算中應(yīng)用的難點(diǎn)，并以此為基礎(chǔ)制定了造價(jià)估算的基本操作理念，不僅如此還制定了5DBIM技術(shù)成本估算流程圖。關(guān)于工程的造價(jià)方法，有學(xué)者將BIM技術(shù)當(dāng)作基礎(chǔ)，深入地分析了核算工程成本的主要理論，同時(shí)闡述了實(shí)現(xiàn)的方法，強(qiáng)調(diào)了BIM技術(shù)在計(jì)算造價(jià)成本中的應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)闡述了基于BIM技術(shù)核算造價(jià)的3種方法：第一種，借助API接口將BIM軟件和成本預(yù)算的軟件連接在一起。第二種方法，使用開放的數(shù)據(jù)庫(kù)與ODBC連接在一起，能夠直接訪問BIM模型對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)。第三種，借助BIM軟件提取項(xiàng)目工程的性，然后以表格文件的形式實(shí)現(xiàn)外導(dǎo)。在工程的造價(jià)管理當(dāng)中，各種造價(jià)計(jì)算軟件已經(jīng)發(fā)展地較為成熟，使用比較便利。但是直到目前還沒有辦法使用《建設(shè)工程工程量清單計(jì)價(jià)規(guī)范》，而且該規(guī)范無法系統(tǒng)地對(duì)各類工程構(gòu)件以及有關(guān)的材料展開分類。因此，在工程造價(jià)管理中使用BIM技術(shù)需要將理論和工程應(yīng)用緊緊結(jié)合在一起，展開更深入地思考。

5? 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，BIM技術(shù)在土木工程施工中的應(yīng)用，可以明顯改善對(duì)于施工過程中的施工成本控制、施工進(jìn)度，而且施工管理方面也得到了有效加強(qiáng)，從而能夠提高施工工程中的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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