BIM技术在土木工程中的应用分析

　　摘要：近年来，我国社会经济持续发展，建筑行业也得到了快速进步与发展。但是随着建筑工程规模的扩大、建筑结构形式更加复杂，传统的建筑工程管理模式势必难以满足实际要求了。而建筑工程又是一个庞杂的系统，包括建筑、给排水、电气等多个领域的内容，在建筑工程管理过程中，如果无法对各环节及各分项工程进行有效处理与协调，就会导致信息传递错误，对建筑工程质量造成不利影响。而BIM技术能够运用信息化技术对工程资料进行有效管理，构建信息化资源库，以实现对土木工程信息的有效管理，是一种行之有效地建筑工程管理模式。本文将从BIM技术的概念出发，分别从施工技术、成本、生产以及数据管理等方面详细介绍BIM技术在土木工程中的实际应用，以供参考。

　　1 BIM技术概述

　　BIM，全称建筑信息模型。BIM技术能够利用各种计算机辅助设计技术进行虚拟建筑创建，然后根据具体的工程项目信息对建筑模型进行完善，以实现对拟建建筑物的仿真模拟，进而就能得到一个多维建筑信息模型。通过BIM技术的合理应用，能够将二维建筑信息转变为三维立体化的数字化建筑模型，然后将其应用到项目前期勘察规划、设计、施工以及后期运维管理中，搭建一个完善建筑工程集成管理平台，营造一种工程项目集成管理环境。在建筑施工阶段，如果施工单位对项目作出的任何改动，都会通过BIM技术在虚拟建筑上进行模拟，进而通过合理利用BIM技术在可视化以及协同管理方面的优势，进而获得最优方案，加快施工进度，促进工作效率的提升，将建筑项目风险降至较低水平，进而使整个建筑项目保质保量的完成。

　　2 BIM技术在土工工程中的应用分析

　　2.1 在施工技术中的具体应用

　　由于传统施工方案及其可行性与实际施工要求不相符，以致于出现边施工、边修改的问题，对工程施工进度、成本以及质量均造成了极其严重的影响。而BIM技术最大的好处就是能够实现三维可视化，可以进行施工模拟，这样就能模拟的环境中对施工方案进行分析、模拟，发现其中的不足并予以优化。同时，也能让工人在施工中把握关键工序和时间节点，了解施工过程中重点与难点，防止出错。

　　通过BIM技术，能够实时掌握材料的使用以及已完成工程量的多少，所以，进入工程施工阶段后，应当在工程材料管理上下功夫，加强对现场物资的保管，避免不必要的损失与浪费，严格按照实际需要定量采购材料。利用BIM技术能够对模型进行准确拆分，并准确地提取工程量，在此基础上上合理制订采购计划，做到限额领料，尽可能地确保实际用量与理论用量持平。通过BIM技术，能够准确按照双方签定合同与相关国家标准进行工作量的计算，并将实际成本与计划成本进行对比，加强对施工成本的考核，对项目施工进度进行有效控制。除了能够应用于施工阶段，BIM技术还应用于工程竣工结束后，针对已完成构筑进行必要维护。在施工管理过程中，对模型进行不断更新，待项目竣工验收完成后，就能为业主提供完整的数据库，便于后期物业管理维护。比如说，各分部工程施工班组、施工开始与结束时间、材料供应商等相关数据信息都能通过BIM模型来予以体现。

　　2.2 在施工生产上的实际应用

　　BIM技术运用于施工生产过程中，主要能够发挥如下作用：首先，BIM技术能够为施工进度管理提供有力支持。众所周知，编制施工计划的过程是一个充满动态性与复杂性的特征，就目前的施工计划编制工作而言，专业要求高、可视化程度，各专业相互独立，缺乏有效结合，也就得不到施工进度、建筑实体以及资源消耗等关系，也就得不到成本计划值曲线，不便于施工生产管理。而利用BIM技术是建立在4D管理系统之上的，能够通过三维图形进行进度模拟，能够对单位工程限定工期、材料供给、人员配备、机械使用效率以及关键工作的连续性等进行自动检查，并对网络进度计划图进行分析，看是否存在工序顺序逻辑问题。

　　其次，BIM技术有利于现场生产协同。在土建工程施工中，要想保证施工方案及相关措施的有效实施，就要求项目参建人员能够准确全面地理解施工意图，而对于这个问题，二维图纸有着天然障碍，而通过合理应用BIM技术，就能有效促进各参建方的相互沟通。基于三维信息模型的BIM技术能够将抽象的设计理念与施工方案更加形象直观地展现出来，这样能够有效促进沟通效率的提升。

　　再次，BIM技术能够实现数字化生产与装配式施工。通过促进BIM技术与数字化生产技术的有效结合，能够使预制件加工效率明显加快。在预制件加工过程中，通过一定的接口将BIM技术的三维设计模型数据转换为与生产线系统相配套的数字化模型，进而根据模型参数进行预制件的标准化生产。建立在BIM技术基础上的虚拟装配软件，能够对施工装配过程进行模拟，这样能够及时发现吊装过程中的碰撞问题，进而对施工计划与方案进行有效优化。

　　最后，BIM技术能够进行施工仿真模拟，BIM技术能够针对施工组织方案进行模拟，比如说笔者所在的某工程超高桥墩、主线工程和匝道结合部位，而对于其他部位的施工模拟则由协作方协助完成，然后通过三维直观方式以加深对施工重点与难点的理解，降低施工风险，同时还要从施工实际出发对施工仿真模拟进行比较，分析实践与仿真的差距，总结其中的问题，对施工实践提供有效指导。

　　2.3 施工成本管理上的应用

　　一方面，BIM技术能够进行高效工作量计算，这也是工程概预算、更正控制以及工程结算的重要依据。在过去，造价工程师在进行工程量计算时，都是根据二维图纸进行手工计算，或者在工程量计算软件中输入图纸创建模型，通过软件进行计算。不论采用哪种计算方式，都需要大量的精力与时间耗费。而BIM技术能够复用设计模型，这样就不用手工建立算量模型，使得算量工作效率得到有效提高。

　　比如说，在某道桥项目工程量统计中，BIM模型作为各个三维构件的集成，并且各个构件均有其各自属性，如构件名称、材料及模型尺寸等。通过提取构件所含的属性等相关信息，就能形成构件明细表，用于工程量统计参考。同时，BIM模型能够以参数化的形式体现工程数量，能够随着模型的更改而变动，不仅如此，BIM模型要求工程数量能够以桥梁分项分部部位使工程数量得以体现出来。

　　另一方面，BIM技术能够将工程预算、进度计划以及3D信息模型迅速集成，逐步扩展为SD模型，并利用相应软件对施工过程成本进行实时动态管控。通过BIM技术，能够进行方案优化，使资金计划、进度计划以及资源利用技术更加合理，这样在施工阶段就能减少失误或返工，控制潜在的经济损失。进入施工阶段后，能够准确生成资金需用计划、材料采购计划以及人员安排计划，利用BIM技术模型中的材料数据库信息，按照合同规定对建筑耗材进行有效控制，并选择相应地材料价格。

　　2.4 在数据管理中的应用

　　项目建设往往需要大量的数据，加上工程结构十分复杂多样，导致信息储存量十分大，对于建筑质量也提出了更高的要求。而利用BIM技术，能够构建一个专门用于信息交流的平台，通过这个平台，分享建筑信息资料，为施工人员、设计人员以及业主提供一个良好地交流沟通平台。各种现场建筑信息都能通过BIM技术得以展示出发，能够使建筑施工测绘工作更为严谨，降低工作量，提升工作质量。针对各个建筑环节的建筑信息按照不同阶段、不同模块进行处理，能够有效降低施工管理难度。BIM技术能够对信息进行集中处理，促进人员间的沟通与合作，并对错误的建筑信息进行直接修正，同时，也能为建筑施工提供有效地信息资料，并利用信息化技术对建筑数据进行有效处理。此外，通过促进建筑管理技术与BIM技术的有机融合，能够有效避免传统建筑管理存在的不足，推动建筑业的更新与变革，为建筑生命周期管理创造条件，在技术层面促进建筑信息存储的创新，使资源得到有效共享，信息存储与管理水平得到快速提升。

　　3结束语

　　总之，通过BIM技术的合理应用，能够促进建筑工程造价管理水平的提升，优化工程管理信息收集、储存、管理与传递等流程，使项目建设管理的各个环节得以顺利进行，提高企业质量管理水平，使施工企业的核心竞争力得以提升。

　　参考文献

　　[1]曲柄臣,德春艳.BIM技术应用土木工程造价控制问题与对策分析[J].建材发展导向:上,2017,15(5):256-257.

　　[2]张庭兴.浅议BIM技术在土木工程施工领域的应用进展[J].工程技术:全文版:00107-00107.

　　[3]郭天虎.土木工程项目现场管理中BIM技术的应用[J].绿色环保建材,2018(2).

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