BIM 技术在土木工程施工领域的应用进展

郝 岩 张志琦 田多贤 王 骞 张 雷 张锦锋

（甘肃农业大学， 甘肃 兰州 730070）

BIM 是应用于建筑行业最重要的数据化工具。BIM 的概念由1970 年美国建筑行业提出关于数据处理的新方式，它是通过概念实现和表达，并通过建筑项目特性和功能特性，进行数据化的处理技术。所以这样的活动就是一种新知识信息的分享，也是对建筑问题讨论的一种方式。在建筑业中BIM 技术是应用比较广泛的数据化工具，而且已经取得很好的应用效果。在土木工程中使用BIM 技术可降低工期延误的风险，还可以对土木工程项目实现整体性能的优化。

1 BIM 技术和土木工程

BIM 技术是建筑信息管理系统，主要是利用3D 数字技术，对土木工程施工中的各种数据进行全面的整理，而且利用三维软件进行分析，最终形成三维模型。在土木工程施工的过程中，使用BIM 技术可以对整个工程进行科学、合理规划、设计，可以提高土木工程的管理水平和工程的质量，保证建筑工程顺利进行，间接缩短工期，增加企业的经济效益。

BIM 技术在土木工程中的使用最早在1970 年，随着信息技术的发展，为BIM技术的应用提供一个良好的环境。从那以后，BIM 技术在全球范围之内迅速传播，已经实现更广泛的应用。BIM 技术在我国的土木工程使用还处于初级阶段，在应用的过程中还有许多问题需要处理。

2 BIM 技术在土木工程行业应用的重要性

在没有BIM 技术的时候，土木工程施工的具体操作流程都是依靠建筑工程设计人员专门制作网络计划的模式进行设计。但是随着信息技术和土木工程的不断发展，传统的网络计划已经不能满足现代人们对于建筑工程的认识，现实中遇到的突发情况，也不能在网络上表示出来，工程人员也不能对可能出现的情况进行准确的评估，建筑工程的很多细节都不能及时调整，有很多设计不合理的地方也不能及时反馈给工程设计者，导致现场施工人员即使发现问题，也不能及时进行调整。自从BIM 技术出现以后，BIM 技术可以有效地解决土木工程建设过程中时间和空间遇到的所有问题，并根据数据模型展现出来，把建设目标动态化，也可以随时改变工程参数，管理人员也可以对工程的每个流程进行有效监督和管理，进而保证工程施工顺利进行，保证工程质量。

3 BIM 技术在土木工程中的应用

3.1 BIM 技术在施工阶段的可视化应用

在土木工程建设过程中，设计人员只能依靠自己的想象对整个工程进行构想，即便自己可以理解，也很难向现场施工人员表达信息，这样就很容易出现设计和现实施工出现误差。BIM 技术在土木工程施工中的应用可以有效解决可视化建筑模型，实现3D 模型，其中不仅有外观的构建，还包括内部的三维模型。人们可以利用BIM 技术观察建筑的方方面面。现在一些造型新颖的建筑具有时代特色，这样施工的难度就会呈几何倍数增长。但是，在施工现场，工程管理职者会用BIM技术和遥感技术，结合数据成像等技术，让整个工程信息准确，自动出现在施工人员的面前，进而提高员工对工程的认识。

3.2 BIM 技术在土木工程中虚拟施工的应用

BIM 技术虚拟施工是在完成可视化模型的基础之上，通过建筑工程设置时间数据，用动态可视化的方式把建筑的施工过程用视觉方式表现出来，这样有利于土木工程设计者和现场管理者提前发现设计和施工中可能出现的问题。在利用BIM 技术进行模拟施工的时候，可以利用主题模型和施工模型这两个，第一时间掌握工程的进度，评估施工的方向，并根据发展情况对施工现场进行提前计划。这个过程可以通过计算机进行，建筑工程的每一个细节都可以进行虚拟实现，进而帮助施工企业提前预知施工进度和施工难点。另外，解决施工问题的同时还应该预测施工过程中可能出现的情况，做到提前预防，并把预测的方法一一列举，保证施工进度正常进行。在模拟的过程中，相关施工企业还可以模拟施工观看，这样可以清楚认识到设计中的问题，这样就会有大把的时间进行改正，减少设计不合理的现象。对于土木工程来说，BIM 技术是比较实用的技术。虚拟施工计划也是对建筑工程可行性的一次验证，通过虚拟施工可以把施工过程中所需要的时间和空间进行准确的预测，当真正施工的时候，就可以严格按照预定的计划进行，加强工程管理。

3.3 BIM 技术在现场施工管理中的应用

BIM 技术不仅可以实现对整个建筑工程的施工管理，而且也可以在某一个部分工程的阶段，每个流程，对其中的某一个点进行精准的管理，进而实现由局部到整体的全方位的把控。利用BIM 技术可以对建筑工程进行施工管理，这就需要对建筑工程的详细数据进行了解和时间参数的认识。这最主要的就是用计划模型校准已经建成部分的数据，然后把3D 数据和BIM 模型进行匹配，这样就可以修正已经完成部分，进而实现对建筑施工的控制和管理。具体的流程是根据建筑工程结构施工设计图用CAD 画出节点的二维刨面图，用来表示出节点梁的上下皮钢筋，用BIM 技术表示出梁柱节点的钢筋和型钢空间的关系。

3.4 BIM 技术在信息处理平台的应用

在土木工程建筑活动中，BIM 技术作为新兴的处理方式，它对建筑工程的影响十分巨大。但是BIM 技术也是新的信息技术，在它使用的过程中需要平台的支持，这个也是信息、数据收集稳定的基础，也是实现信息价值的关键。在BIM 技术应用的过程中，想要增加在土木工程中的价值，就必须让BIM 技术做到内容更加充分。这就是信息处理的过程。同时也是对BIM 技术收集的过程。在这个过程中应该加强信息处理的准确性，提高信息质量，才能保证相关决策做到准确有效。BIM 技术也可以和地理信息系统相结合，这样二者可以形成一个新的整体，这样就可以让BIM 技术更好的发挥应有的作用。

4 结束语

总而言之，BIM 技术可以利用3D 模式展现建筑物的示意图，模拟建筑物的施工过程，促进工程技术人员熟悉施工的主要内容，强化管理者对于施工质量的控制，可以在施工之前就发现建筑世界的不合理的地方，施工过程中有错误也可以通过BIM 技术及时发现，及时修改进而减少因为设计和二次返工的费用。在科学技术日益发展的今天，施工企业应该根据自己的实际情况，借助BIM 技术提高建筑水平和自身的管理水平。施工企业可以利用BIM 技术，不断积累经验，不断创新。随着BIM 技术在土木工程的使用，也将提高工程的质量。