BIM 技術在土木工程應用中的具體措施實踐

馮敏

現(xiàn)如今，BIM 技術逐漸開始應用到企業(yè)施工當中，該技術利用自身獨特的優(yōu)勢和結合建筑工程的各項操作，使土木工程施工水平顯著提高，其功能多樣、安全性強，可以充分滿足人們日益提高的需求。為更好地適應不同建筑施工需求和發(fā)揮其應有的效能，應全面探究BIM技術，并在使用過程中進行科學、有效的創(chuàng)新，以此才能進一步推動建筑行業(yè)的發(fā)展[1]。同時，BIM 技術的優(yōu)勢眾多，諸如可視化、協(xié)調性、模擬化、優(yōu)化型、可出圖性等，將其應用到土木工程施工中能夠促進工程質量顯著提高，并為工程施工提供一系列可靠的數(shù)據(jù)支持，從而有效地節(jié)省施工成本。

1.BIM 技術的主要含義

BIM 技術并非大家所認為的是一種建筑行業(yè)中應用的工具，而是一種新型理念，將其應用到土木工程項目中能夠及時提供設計范圍、進度、成本信息等，最為重要的是，這些信息完整、可靠且能夠進行有效協(xié)調。建筑模型最大特點就是所攜帶的信息多，眾所周知，傳統(tǒng)建筑繪圖技術主要在于記錄點、線、面、體等幾何信息，而利用BIM 技術能夠通過參數(shù)化建模來將各種幾何信息構成一定參數(shù)組件，且一項工程中需要參與的人數(shù)較多，各個單位之間免不了進行頻繁的交流、溝通，由此可以將人員本身所具有的創(chuàng)意充分激發(fā)出來，且能夠及時發(fā)現(xiàn)施工問題。在土木工程項目中應用BIM技術，盡管會增加前期設計、方案設計成本，但是在建設管理階段極易因為自動化產出圖文而節(jié)省大量的人力成本、時間成本。BIM 技術又名建筑信息管理，簡而言之其基礎就在于3D 數(shù)字技術，最終能夠形成一種集成數(shù)字模型[2]。

2.BIM 技術優(yōu)勢

2.1 可視化功能優(yōu)勢

借助BIM 技術所具有的可視化功能能夠優(yōu)化設計、處理擬建項目，還能夠將各專業(yè)設計人員的工作集中到一起并形成一個操作實體，方便進行集中管理，以此可以深度融合現(xiàn)實情況、各專業(yè)設計，從而能夠更好地處理那些相對比較復雜的項目。與此同時，利用BIM 模型在調整、優(yōu)化擬定方案時可以按照施工作業(yè)的實際情況，還能夠科學地預測現(xiàn)場施工中可能出現(xiàn)的問題，并制定針對性的解決措施。通過相應建筑模型的構建，可以幫助設計人員在設計過程中更為直觀地了解設計中的問題，并提前在設計階段解決問題，從而提高建筑工程的整體設計質量與效率。

2.2 協(xié)調性功能優(yōu)勢

建筑工程的施工作業(yè)流程通常情況下比較復雜，不同專業(yè)工程之間的協(xié)調工作量大，為此在項目周期范圍內就需要項目管理人員嚴格根據(jù)項目進度要求，系統(tǒng)地組織、協(xié)調各個專業(yè)工種作業(yè)。由于在施工期間面臨諸多不確定因素，相應很難按照預想計劃來組織現(xiàn)場施工。借助BIM 技術所具有的協(xié)調性能夠無縫銜接管理不同施工作業(yè)流程，減少時間浪費，還能夠充足地保障工作質量并取得良好的工作成效。

2.3 虛擬性功能優(yōu)勢

在項目施工過程中各種因素都會影響工程進度，導致很難及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。而利用BIM 技術能夠有效地對項目開展4D、5D 模擬，而在進行4D模擬時聯(lián)合時間進度，能夠準確地分析今后的施工過程，方便管理人員及時做出相應的調整；而5D 模擬會加上造價，促使所形成的施工進度管理更具立體性。借助BIM 技術所具有的虛擬性，能夠更為準確地控制整個建筑過程，防止出現(xiàn)現(xiàn)場施工情況背離施工組織計劃的情況[3]。

3.我國BIM 技術應用現(xiàn)狀

早在2011 年我國就制定了《2011-2015 年建筑業(yè)信息化發(fā)展規(guī)劃》，在“十二五”期間就基本明確了可以普及應用的建筑企業(yè)信息系統(tǒng)；在2015 年出臺了相關指導意見，明確指出，在2020年底一些建筑施工企業(yè)需要對BIM技術、管理系統(tǒng)進行充分掌握并實現(xiàn)，并能夠一體化的集成與應用其他信息技術；到2016 年又制定了《2016-2020 年建筑業(yè)信息化發(fā)展規(guī)劃》，在此基礎上可將“十三五”期間的基本規(guī)劃與要求確定下來并發(fā)布了許多與之相關的規(guī)范標準。根據(jù)2011年中國工程建設BIM 使用報告，我國BIM 技術的應用依然處于初級階段。

但是，隨著我國科技、信息技術的發(fā)展與進步，我國建筑行業(yè)早在2014 年就開始應用BIM 技術，且這項應用日益強化且深入。通過建立、分析、優(yōu)化模型可知，BIM 技術的應用能夠減少因為人工計算誤差而造成的重復項目、成本預算。當前，建筑工程中的安全事故明顯減少，極大地提高了工程建筑的建設質量與效率，相應地還增強了社會經濟效益，為我國現(xiàn)代化建設發(fā)展提供了源源不斷的推動力。在近幾年，盡管BIM 技術在我國獲得高效發(fā)展，但是與美國、日本等發(fā)達國家相比，依然存在不小的差距[4]。

4.BIM 技術在土木工程中的具體應用措施

4.1 項目協(xié)調中的應用

應用BIM 技術時有必要嚴格根據(jù)設計部門的相關要求進行，正式應用前有必要根據(jù)自身實際情況進行分析、思考，以此有助于設計部門更好地掌握這項技術并進行嘗試性應用，然后結合實際情況進行推廣與普及。與此同時，將各方面的意見協(xié)調起來，在土木工程中參與方眾多（諸如業(yè)主、施工方、監(jiān)理方、其他外包商等），而不同主體所具有不同的施工要求，極易造成這樣或那樣的分歧，為此在展示項目工程模型時有必要充分利用BIM技術，認真收集、整理各方面的意見，保證能夠完整地反饋信息，從而能夠更加科學、合理地改進方案。

4.2 設計階段中的應用

BIM 技術中數(shù)據(jù)作為一項最為關鍵的內容，在將這項技術應用到土木工程設計過程中時不能局限于建立模型，而需要將土木工程的實際施工情況更為直觀地體現(xiàn)出來，并將一些重要部分的局部特征展現(xiàn)出來，利用BIM 技術所得到的三維模型與實際模型結構十分接近。同時，在設計過程中為更好地立足于新型結構模型來開展設計工作，就需要強化應用BIM技術[5]?？v觀當前實際情況，設計人員在開展設計工作時難免會遇到這樣或那樣的錯誤，諸如軟件平臺功能開發(fā)不足等，而站在土木工程項目功能優(yōu)化的角度上，為充分體現(xiàn)這一技術優(yōu)勢，就需要采用碰撞檢查的方式來實現(xiàn)。應用這一技術能夠提供一種更為良好的協(xié)作模式，幫助設計人員開展各項工作，確保他們可以在同一平臺上進行工作，還能夠強化設計人員之間的交流與溝通，方便及時發(fā)現(xiàn)各種潛在問題，諸如錯誤、遺漏等，以此可以進一步提高設計人員的工作效率，還能夠有效地共享資源。除此之外，在數(shù)據(jù)共享方面BIM 技術具有其他技術所無法比擬的優(yōu)勢，在設計圖紙時設計人員可以實時變更中心文件，并幫助其他設計人員及時獲取相關數(shù)據(jù)，以此進一步縮短信息傳達的時間，還能夠及時消除圖紙中的錯誤，從而充分保證工程設計質量。

4.3 工程施工中的應用

在運營土木工程施工項目的過程中，要想提高施工水平非常困難，究其原因就在于在土木工程施工操作中不管是操作規(guī)范上還是風險評估上，都很難提高管理效率，相應地會直接影響整個工程項目的整體施工效率。利用BIM 技術可以妥善解決這一問題，具體應用措施如下。

（1）充分利用BIM 技術中的數(shù)據(jù)存儲功能，在土木工程施工過程中，為有效地滲透各個因素，就需要建立一定模型數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)，諸如施工進度、建筑成本、材料規(guī)格等，然后在這一技術的幫助下能夠有效地收集這些信息并動態(tài)地模擬土木工程中的信息，以此實現(xiàn)動態(tài)分析，實現(xiàn)對建筑成本的有效控制，為及時發(fā)現(xiàn)施工中的問題，就需要結合按照動態(tài)線性變動情況，從而能夠制定一系列切實可行的解決措施。（2）對BIM 技術所具有的虛擬功能進行充分利用。在之前的建筑項目施工過程中，一般可以利用二維平面圖來進一步了解施工進度，而隨著建筑規(guī)模的擴大與內容的日益復雜，為更好地監(jiān)控整個建筑架構與局部結構，完全可以利用BIM 技術來實現(xiàn)，從而有效地呈現(xiàn)整體施工進度效果。

4.4 施工監(jiān)控中的應用

（1）嚴格監(jiān)控審批流程，借助BIM技術平臺來監(jiān)督整個工程項目中的各項操作流程，為更好地融合施工模型、虛擬現(xiàn)實，還可以利用VR 技術，以此更好地模擬操作后期建設，諸如澆筑、材料、溫控、張力等，提前通過模擬操作，可以制定嚴格更為科學、合理的施工方案。（2）將BIM 技術應用到施工關鍵部分的監(jiān)控工作中，通過模擬操作過程有助于減少一些高風險操作內容風險，還能夠在關鍵節(jié)點中應用，從而進一步優(yōu)化施工節(jié)點的操作流程。（3）重視搭建信息管理平臺，利用BIM 技術所具有的信息儲存功能來建立一個相應的運營維護平臺。

5.結束語

綜上所述，在土木工程領域中BIM技術具有良好的應用效果，可以更好地解決傳統(tǒng)土木工程管理中的問題與缺陷。隨著信息技術的不斷發(fā)展與進步，應用BIM技術能夠引入更多的現(xiàn)代化信息技術，從而能夠更加科學地管理土木工程。