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

毛志敏 呂青青

青島平建建筑安裝股份有限公司 山東青島 266700

1 BIM 技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)點

1.1 協(xié)調(diào)性

土木工程施工并不是一個簡單的過程，其中涉及很多復(fù)雜的環(huán)節(jié)，尤其是目前很多土木工程施工采用的都是分包制度，這就使土木工程施工管理工作變得更具有難度了。但是通過利用BIM 技術(shù)重新創(chuàng)建的3D 模型，可以對實際的建筑施工的整體和過程進(jìn)行模擬，從而有效地協(xié)調(diào)各分包隊的工作，提高施工管理的水平和質(zhì)量[1]。

1.2 可視化

可視化是BIM 技術(shù)的一個顯著特征，該技術(shù)應(yīng)用期間，可以借助三維圖形的形式，將擬建工程進(jìn)行立體化呈現(xiàn)，這樣一來就能塑造出一個生動、形象的建筑形象。不管是參建方、業(yè)主方或是其他部門的人員，都能從電腦或視頻圖畫上直接、清晰的了解建筑的大致概況，同時還能使建筑的真實感大大提升。另外，對于BIM技術(shù)而言，它的圖像有著可視化的特性，借助該技術(shù)能夠進(jìn)行可視三維空間設(shè)計。因而，能夠在一定程度上減少建筑設(shè)計工作中圖畫讀取的難度，給人以更加直觀的感受。同時，還可以將建筑工程不同施工階段的圖紙更好的展示給相關(guān)人員，并且還能為建筑工程不同施工階段中各類報表的生成提供一定的幫助。

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

2.1 深化施工設(shè)計

在土木工程的項目施工開展前，需要對相關(guān)的設(shè)計方案進(jìn)行嚴(yán)格細(xì)致的審核工作。結(jié)合現(xiàn)場勘測的情況，分析相關(guān)技術(shù)和設(shè)計的細(xì)節(jié)在施工后能否順利施行，是否存在阻礙后續(xù)工作的因素。通過審核設(shè)計方案，能夠及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，從而保障施工工作的有序、高效地進(jìn)行。就以往對土木工程設(shè)計方案進(jìn)行審核的經(jīng)驗而言，既需要工作人員對設(shè)計圖紙有足夠了解，還需工作人員和設(shè)計人員對各個環(huán)節(jié)的設(shè)計進(jìn)行充分的溝通和協(xié)調(diào)，但傳統(tǒng)的審核方式往往存在著不足。而采用BIM 技術(shù)對設(shè)計方案進(jìn)行檢查，可根據(jù)設(shè)計方案進(jìn)行施工情況的模擬。其通過收集操作信息并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字化的建筑組件，建立出更具可視性、更加精準(zhǔn)的空間設(shè)計，使得信息更加直觀，即使專業(yè)知識掌握不足的操作人員也能看懂。同時，BIM 技術(shù)還能通過對設(shè)計方案的模擬，檢查出設(shè)計方案可能存在的潛在缺陷和不足，從而制定高效、精準(zhǔn)的檢測設(shè)計方案，降低設(shè)計方案的風(fēng)險性[2]。

2.2 施工過程可視化

BIM技術(shù)在建筑工程施工中，能夠?qū)⒍S圖紙建立成三維模型，其中主要是將場地模型、設(shè)備模型和土建模型進(jìn)行有效整合，形成一個整體的建筑模型，平面、立面和剖面圖是二維方向上的剖切圖，實現(xiàn)了三維設(shè)備的布置，能夠進(jìn)行多角度的精確定位。建筑中的表皮幕墻、結(jié)構(gòu)柱梁和管道都以三維方式體現(xiàn)在BIM 模型中，這種模型更方便所有人員之間的溝通和交流。例如，在三維模型中，能夠?qū)崿F(xiàn)對一些復(fù)雜鋼筋節(jié)點的可視化觀察，如果將復(fù)雜的鋼筋節(jié)點放置在一個二維的模型中，新學(xué)員是很難識別出來的，也會出現(xiàn)節(jié)點鋼筋加工錯誤的情況，是需要通過多個剖面圖才能夠清晰表達(dá)鋼筋節(jié)點。

2.3 優(yōu)化成本控制

土木工程施工管理的落實，成本管理為主要內(nèi)容。采用BIM技術(shù)，圍繞材料和機械以及人力資源等要素，通過優(yōu)化施工組織設(shè)計，提高工程作業(yè)的效率，減少施工問題的發(fā)生，有助于成本的控制。項目管理人員利用BIM 技術(shù)手段，根據(jù)項目初期成本估算以及預(yù)算管理方案，搭建符合工程實際情況的管理數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)對資金與成本變化的在線動態(tài)化追蹤，實時掌握成本變化，進(jìn)而調(diào)整工程計劃。系統(tǒng)能夠根據(jù)設(shè)定的成本目標(biāo)，對實際成本數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，若發(fā)現(xiàn)成本異常，則能夠發(fā)布預(yù)警，實現(xiàn)對資金問題的有效處理，通過全過程跟蹤，保障成本管理工作落實到位。成本管理實踐中，BIM 技術(shù)的應(yīng)用，優(yōu)化了成本預(yù)算與核算工作，增強了核算結(jié)果的準(zhǔn)確性，同時提高了工程效益。材料費用占據(jù)土木工程成本的比例較大，利用BIM 技術(shù)，通過前期精準(zhǔn)計算工程量，能夠獲得材料投入方案，為土木工程施工環(huán)節(jié)的限額領(lǐng)料制度實施，提供技術(shù)支持與保障，減少材料資源浪費，降低工程施工成本[3]。

3 BIM 技術(shù)在土木工程中的發(fā)展分析

總體上看，雖然這些年BIM 技術(shù)經(jīng)過不斷的發(fā)展已經(jīng)越來越完善，已經(jīng)具備了較為成熟的技術(shù)框架，但是一些功能在具體的使用期間還存在著一些不足，適用性不強，需要加強以下幾個方面的研究：第一，構(gòu)建并完善BIM 技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)階段，有關(guān)的部門正在編寫和我國建筑行業(yè)具體情況相匹配的BIM 標(biāo)準(zhǔn)，期望能夠進(jìn)一步規(guī)范BIM 技術(shù)在土木工程施工中使用的規(guī)范性，解決施工環(huán)節(jié)中存在的各類技術(shù)的細(xì)節(jié)方面的問題，比方說BIM 模型的表現(xiàn)方法以及精細(xì)程度。不僅如此，在制定出精細(xì)化的BIM 標(biāo)準(zhǔn)以后，可以強化BIM 技術(shù)在土木工程施工當(dāng)中應(yīng)用的實效性，同時還可以令施工單位明確BIM 的工作內(nèi)容與責(zé)任。第二，施工環(huán)節(jié)中BIM 技術(shù)和其他技術(shù)的相互融合。BIM 技術(shù)與其他的技術(shù)結(jié)合在一起，可以產(chǎn)生新的技術(shù)，在以后的土木工程施工期間，可以將BIM 技術(shù)和計算機等技術(shù)有機融合在一起，研發(fā)出功能更加強大的新型技術(shù)。第三，建立健全推廣和培訓(xùn)體系。為有效推廣BIM 技術(shù)，需要注重BIM 技術(shù)人才的培養(yǎng)，為BIM 技術(shù)的良好發(fā)展奠定基礎(chǔ)。第四，實現(xiàn)BIM軟件的優(yōu)化和升級，簡單地說，BIM就是軟件的一種，伴隨BIM 技術(shù)在各個行業(yè)中的應(yīng)用，行業(yè)的發(fā)展會對BIM 技術(shù)提出更高的要求，在多元功能需求的狀態(tài)下需要注重軟件的優(yōu)化，推動BIM 技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。

4 結(jié)語

綜上所述，土木工程建設(shè)內(nèi)容的豐富，以及施工工藝的復(fù)雜性，使得建筑生命周期內(nèi)的施工組織管理難度增大。而將BIM 技術(shù)應(yīng)用在建筑生命周期領(lǐng)域中，可在工程施工組織、進(jìn)度管理、安全管理等階段，構(gòu)建BIM 模型，為施工方提供可視化、仿真性的施工模型。便于相關(guān)人員基于仿真模型，制定一系列科學(xué)的管理策略，提升建筑工程整體質(zhì)量。