BIM技术在土木工程施工中的应用分析

陶力

摘要：BIM技术在土木工程施工中的应用是当前建筑市场创新发展和实现工程高效施工的重要趋势之一。通过BIM技术在土木工程中的应用，实现对工程建设全过程的监控和管理，及时反馈实际问题，提高整個土木工程施工水平，控制施工成本，满足工程建设质量。本文通过对BIM技术在土木工程施工中应用现状的分析，旨在对实际工作中实现建筑创新起到一定的参考意义。

关键词：BIM技术;土木工程;施工应用

1 引言

在建筑业数字化、信息化的发展中，BIM技术是重要的代表之一。该技术的应用不仅能促进土木工程管理向科学化方向的实施，而且对实现土木工程施工技术的量化管理和可视化管理具有十分重要的作用，对提升技术操作质量具有重要参考意义。BIM技术最早应用于20世纪70年代，随着后期的不断创新和完善，该技术应用于建设项目从准备阶段到施工阶段再到竣工后期，实现全生命周期管理，改变了传统的土木工程施工管理模式，并将信息技术的价值充分融入到工程项目管理中。

2 BIM 技术在土木工程施工中的应用价值

2.1 实时查询

BIM技术在土木工程中的主要应用价值是通过BIM技术实现4D建筑工程模型的构建，由传统的二维蓝图转变成4D立体模型。4D模型的构建有效地帮助施工信息及时查询，提高了施工管理者的实际管理水平，提高了管理效率。

2.2 问题监控

BIM技术能够及时检测出施工中存在的问题，主要的方法是通过BIM技术系统进行碰撞检测，并进行结构分析，发现施工问题后，有助于在第一时间对问题进行优化和修复，能有效减少问题的发生，提高土木工程施工的高效性。

2.3 资源共享

BIM 技术最常见的模式就是建筑信息模型。建筑信息模型就是用一个模型来表达建筑物的物理功能特性，可以在资源平台上进行共享，参与建筑工程各个环节、各个部门的人可以随时提取、补充、更新信息，同时还能明确每个人的职责、任务，也可以为决策者的决策提供信息和参考意见。

3 土木工程施工中BIM技术的具体应用

3.1 施工阶段

3.1.1 3D 建模领域

三维建模过程中采用了BIM技术，主要体现在结构模型上。利用BIM技术可以使模型更接近真实的构件，同时为以后的工作打下良好的基础。在三维建模过程中最常用的是BIM图元组件。使用该组件可以充分实现对模型的自由编辑。在实际应用过程中，用户根据实际情况进行设计和选择，主要通过数量、尺寸、材质、排列和组合等方面进行。值得注意的是，BIM建模过程中的一些族文件不能实现IFC模式编码，如果用BIM模型直接转换IFCW文件，可能会丢失一些数据。针对于这些问题，用户可以通过更换族问题，从而利用 ITC 表码构建的族文件来完成后期编辑工作。应用Solibri Model Checker 软件可以完成系统筛选族文件。从而可以充分满足族文件的编辑需求。

当前，随着建筑行业的快速发展，建筑物外形结构逐渐多样化，很大程度上增加了土木工程施工难度。在3D 建模过程中通过 BIM 技术可以真实的呈现出建筑外形，为后期施工建设提供有效的数据参考。在有些建筑外形呈现椭圆或喇叭形状，其土木工程施工过程中开展3D 建模主要是运用 BIM 技术中的 Revit 软件的概念体量。使用三维模型可以了解有关立面圆柱体的尺寸和标准尺寸的详细信息。为后续模板设计工作提供一定的数据支持，完善技术交底过程中仅采取的传统文字、图片的局限性，采用BIM技术可立体生动的分析施工过程中出现的关键部位的布局、搭接、预留孔洞位置钢筋的分布等情况。此外，应用BIM技术的优点可以解决螺旋楼梯设计和安装中遇到的问题，及时发现设计方案和设计图纸中可能存在的缺陷。

3.1.2 模拟施工

BIM技术的虚拟施工是指在时间参数和空间参数的设置下，根据实际的指令操控，实现动态建筑施工，为工作人员提供建筑模型动态转换的视觉效果，从而使工作人员能够对施工中的预期行为进行分析，从而改进土木工程施工过程中的各项工作，提高工程的施工效率。虚拟构建模式可以根据员工的主观操作思想完成模型的构建。在技术人员的数据指令输入下，可以根据动态数据信息实时更新建筑信息模型，确保工作人员及时了解建筑信息模型的动态范围，为以后的设计工作提供准确的数据。

3.2 BIM 技术在土木工程施工管理中应用

3.2.1 BIM 技术范围下的监管模式

施工管理是指 BIM 技术范围下的监管模式，在精准的数据信息支持下， BIM 技术可对土木工程项目中的某一个施工环节或施工时间段内的信息进行分析，以实现科学性管理。 在施工控制过程中，需依靠精准的数据模型来完成 3D 数据确认，依据指令操控完成智能化运作。 BIM 技术还可对建筑资源消耗情况、建筑成本消耗类型、建筑进度等进行 4D化模拟，实现平台与实际施工的精准对接。

3.2.2 构建“建养一体化”信息管理平台

充分的利用 BIM 技术中的信息存储和“智慧工程”功能，构建从施工质量检测到后期运维的信息管理平台。具体来说，施工质量检测主要是对温度检测、结构质量、安全系数以及施工误差进行质量检测和预警;在对施工项目的养护管理中，则是进一步完善和补充建筑工程项目的各项信息，建立建筑工程档案，在此基础之上引入传统的现场巡查、测量的手段，对建筑项目进行 GPS 定位，以便于实现运维中的实时监测，也就是对实时反馈的现场照片进行数据分析，发现运维中已经存在或者后期可能存在的风险，并进行及时的建筑工程养护，提高建筑工程项目的使用寿命。

3.3 对施工进度和成本进行控制

传统的土木工程施工主要是靠一些网络图和施工现场的照片进行进度控制的，所以这样的方法就会造成工人窝工、工序搭接不合理，现场信息反馈不准确，而 BIM 技术能够及时对施工现场的一些数据进行收集，然后再把总进度的信息按照专业、楼层的形式和实际的模型联系起来，不仅分析更加方便，对于每一个区域和建设步骤需要使用的资金、人力、材料、机具配备等情况都能具体控制，数据分析不清问题都能很好地解决，并且在建筑的时候完成之后就可以把时间输入进去，并且设计图中的总进度进行分析，然后可以及时纠正，对总进度进行修改。对于施工过程中的成本控制则是根据 BIM 技术中的协调化特征进行控制的，因为他对建筑的数据有详细的记录和分析，在购买材料以及安排人力资源的时候就可以做到科学合理，避免资源的浪费，需要的材料资金、人工需要发放的工资、还有机械的进场和购买都能够降到最低，因此工程成本也能够有效地控制，从而提高企业的利润。

4 结语

在科学技术不断发展的今天，建筑企业要想继续发展，就必须有长远的眼光，传统技术已不能适应当今时代的发展，也不能为企业创造巨大的经济效益和社会效益，应用BIM技术可以有效地解决这一问题。BIM技术主要是通过建立BIM模型、云计算、大数据、物联网、AI人工智能等信息技术，实现建筑全过程、全要素、全参与方的数字化、在线化、智能化，让建筑产业提升到工业级精细化水平。

参考文献：

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