BIM 技术在土木工程施工领域的应用进展

毛志敏 吕青青

青岛平建建筑安装股份有限公司 山东青岛 266700

1 BIM 技术的应用优点

1.1 协调性

土木工程施工并不是一个简单的过程，其中涉及很多复杂的环节，尤其是目前很多土木工程施工采用的都是分包制度，这就使土木工程施工管理工作变得更具有难度了。但是通过利用BIM 技术重新创建的3D 模型，可以对实际的建筑施工的整体和过程进行模拟，从而有效地协调各分包队的工作，提高施工管理的水平和质量[1]。

1.2 可视化

可视化是BIM 技术的一个显著特征，该技术应用期间，可以借助三维图形的形式，将拟建工程进行立体化呈现，这样一来就能塑造出一个生动、形象的建筑形象。不管是参建方、业主方或是其他部门的人员，都能从电脑或视频图画上直接、清晰的了解建筑的大致概况，同时还能使建筑的真实感大大提升。另外，对于BIM技术而言，它的图像有着可视化的特性，借助该技术能够进行可视三维空间设计。因而，能够在一定程度上减少建筑设计工作中图画读取的难度，给人以更加直观的感受。同时，还可以将建筑工程不同施工阶段的图纸更好的展示给相关人员，并且还能为建筑工程不同施工阶段中各类报表的生成提供一定的帮助。

2 BIM 技术在土木工程施工领域的应用进展

2.1 深化施工设计

在土木工程的项目施工开展前，需要对相关的设计方案进行严格细致的审核工作。结合现场勘测的情况，分析相关技术和设计的细节在施工后能否顺利施行，是否存在阻碍后续工作的因素。通过审核设计方案，能够及时发现问题、解决问题，从而保障施工工作的有序、高效地进行。就以往对土木工程设计方案进行审核的经验而言，既需要工作人员对设计图纸有足够了解，还需工作人员和设计人员对各个环节的设计进行充分的沟通和协调，但传统的审核方式往往存在着不足。而采用BIM 技术对设计方案进行检查，可根据设计方案进行施工情况的模拟。其通过收集操作信息并将其转换为数字化的建筑组件，建立出更具可视性、更加精准的空间设计，使得信息更加直观，即使专业知识掌握不足的操作人员也能看懂。同时，BIM 技术还能通过对设计方案的模拟，检查出设计方案可能存在的潜在缺陷和不足，从而制定高效、精准的检测设计方案，降低设计方案的风险性[2]。

2.2 施工过程可视化

BIM技术在建筑工程施工中，能够将二维图纸建立成三维模型，其中主要是将场地模型、设备模型和土建模型进行有效整合，形成一个整体的建筑模型，平面、立面和剖面图是二维方向上的剖切图，实现了三维设备的布置，能够进行多角度的精确定位。建筑中的表皮幕墙、结构柱梁和管道都以三维方式体现在BIM 模型中，这种模型更方便所有人员之间的沟通和交流。例如，在三维模型中，能够实现对一些复杂钢筋节点的可视化观察，如果将复杂的钢筋节点放置在一个二维的模型中，新学员是很难识别出来的，也会出现节点钢筋加工错误的情况，是需要通过多个剖面图才能够清晰表达钢筋节点。

2.3 优化成本控制

土木工程施工管理的落实，成本管理为主要内容。采用BIM技术，围绕材料和机械以及人力资源等要素，通过优化施工组织设计，提高工程作业的效率，减少施工问题的发生，有助于成本的控制。项目管理人员利用BIM 技术手段，根据项目初期成本估算以及预算管理方案，搭建符合工程实际情况的管理数据库，实现对资金与成本变化的在线动态化追踪，实时掌握成本变化，进而调整工程计划。系统能够根据设定的成本目标，对实际成本数据进行分析，若发现成本异常，则能够发布预警，实现对资金问题的有效处理，通过全过程跟踪，保障成本管理工作落实到位。成本管理实践中，BIM 技术的应用，优化了成本预算与核算工作，增强了核算结果的准确性，同时提高了工程效益。材料费用占据土木工程成本的比例较大，利用BIM 技术，通过前期精准计算工程量，能够获得材料投入方案，为土木工程施工环节的限额领料制度实施，提供技术支持与保障，减少材料资源浪费，降低工程施工成本[3]。

3 BIM 技术在土木工程中的发展分析

总体上看，虽然这些年BIM 技术经过不断的发展已经越来越完善，已经具备了较为成熟的技术框架，但是一些功能在具体的使用期间还存在着一些不足，适用性不强，需要加强以下几个方面的研究：第一，构建并完善BIM 技术的标准。现阶段，有关的部门正在编写和我国建筑行业具体情况相匹配的BIM 标准，期望能够进一步规范BIM 技术在土木工程施工中使用的规范性，解决施工环节中存在的各类技术的细节方面的问题，比方说BIM 模型的表现方法以及精细程度。不仅如此，在制定出精细化的BIM 标准以后，可以强化BIM 技术在土木工程施工当中应用的实效性，同时还可以令施工单位明确BIM 的工作内容与责任。第二，施工环节中BIM 技术和其他技术的相互融合。BIM 技术与其他的技术结合在一起，可以产生新的技术，在以后的土木工程施工期间，可以将BIM 技术和计算机等技术有机融合在一起，研发出功能更加强大的新型技术。第三，建立健全推广和培训体系。为有效推广BIM 技术，需要注重BIM 技术人才的培养，为BIM 技术的良好发展奠定基础。第四，实现BIM软件的优化和升级，简单地说，BIM就是软件的一种，伴随BIM 技术在各个行业中的应用，行业的发展会对BIM 技术提出更高的要求，在多元功能需求的状态下需要注重软件的优化，推动BIM 技术的可持续发展。

4 结语

综上所述，土木工程建设内容的丰富，以及施工工艺的复杂性，使得建筑生命周期内的施工组织管理难度增大。而将BIM 技术应用在建筑生命周期领域中，可在工程施工组织、进度管理、安全管理等阶段，构建BIM 模型，为施工方提供可视化、仿真性的施工模型。便于相关人员基于仿真模型，制定一系列科学的管理策略，提升建筑工程整体质量。