BIM 技术应用土木工程施工中的优势分析

周虹

（黑龙江赛德朗盛工程管理咨询有限公司，黑龙江 齐齐哈尔 161000）

引言

BIM 技术在土木工程中的有效应用既可以对土木施工资源进行优化配置，防止资源浪费，也可以模拟土木工程施工过程，从而加强土木工程施工管理。因此，BIM 技术在土木行业受到了高度关注和青睐。但是，由于BIM 技术在国内土木行业中应用时间相对较短，所以其应用过程中还存在技术人员短缺、资金投入不足等问题。针对BIM 技术在土木工程中的应用，对推动土木行业信息化发展有着深远意义。

一、土木工程施工中BIM 技术的应用特点

1）可视化可视化的特点是BIM技术比较明显的特征，在项目的建设中，BIM 可以协调图纸以表达土木构件的相关信息，通过图纸图形等工具能够很好的进行展示，但也需要专业知识技术人员还原到特定的三维图形，而这种图形在交流时会受到专业性质的限制不能进行良好的沟通，需要结合专业技术人员进行沟通，但对于项目土木管理人员来讲是比较方便的，能够更加直观的了解项目实际数据和内容，更加快捷便利。2）可传递性BIM 技术具有可移植性的特征。BIM 技术在应用过程中，与技术项目数据之间有着很强的粘性，在初始数据形成后，技术人员不需要时刻对其进行更新。相关人员通过在应用程序中进行修改，通过BIM 技术能够及时有效的进行反馈，有助于土木项目的及时调整，以推动土木行业快速健康发展。3）可优化性BIM 技术具有及时优化的特征。土木项目在建设过程中需要根据土木类型或者土木功能不断更新和优化做出调整以满足社会需要，但是在此过程中，它会受到时间和其他因素的影响，土木技术也需要及时克服各种因素带来的阻碍。基于此，不可能再继续使用传统的变更方法，也无法满足工程设计和施工的需求，因此在土木工程中应加强BIM 技术的应用以便建设，优化资金投入，增加管理的合理性等，从而得出最佳的施工方法来改善土木公司经济效益的项目。

二、BIM 技术应用土木工程施工中的优势分析

（一）通过过模拟施工确保土木质量

BIM 技术的数据模型为土木物的质量奠定了很好的数据基础。BIM 技术的高度可视化优势，不仅增加了设计者对土木的直观感受，并且在建立模型的过程中更容易发现问题并合理的解决问题。在土木的设计过程中，BIM 技术不仅关注外部的造型设计，而且重视内部结构的合理化的设计。在整个土木的设计规划中，BIM 技术具有详细准确的数据支持，并能与实际实施工作进行无缝衔接。这样既能保证需要施工的土木质量，又能通过准确的数据支撑，在施工过程中能够扬长避短，节约工程成本。BIM 技术中的模拟数据可以用来模拟未来施工中的操作，让施工人员提前进行施工实践模拟，了解施工现场存在的安全隐患。施工人员通过模拟操作，可以在一定程度上防止这些安全事故的发生，做好有效的保护措施。应用BIM 技术，将土木工程施工企业的传统技术、监理、施工、组织等相关系统集成在一起，不仅有利于了解土木设计的意图和要求，能更好地为工程建设、施工模式提供依据在BIM 技术体系结构上，通过对三维模型的优化和调整，更直接地展现了系统的特点和结构的构建要点，既有利于建设工程建设决策者对全局的把握，也有利于管理层和施工人员明确自己的责任，有利于监理单位对建设工程的建设实施有效制约，通过建设数字化施工的体系结构，提高了施工质量的掌控和调整。另外，利用BIM 技术建立的土木结构系统具有记录、跟踪、查询等功能，不仅提高了土木结构系统的功能性，而且更适合建设项目的实际施工，真正做到了进度、计划和管理信息的一体化，同时有效的实施建设项目的管理和目标。实现建设项目的动态化、结构化、系统化、综合化的全效监管和监控。

（二）优化施工技术应用降低安全风险

BIM 之所以在大型工程项目的技术设计和施工管理中能够体现和突出许多技术上的优势,关键在于其通过运用强大的工程软件设计功能模块可以对各项工程技术性能方案设计进行层次协同优化设计和组合优化,以及用虚拟工程施工等设计模式对各项技术性能和细节设计进行层次深化组合设计,使得技术方案设计具备极高的技术合理性与技术可行性,避免在工程施工设计过程中频繁变动发生技术计划性的变更或可能引发安全隐患问题。因此由工程设计、监理以及工程施工安全技术人员对工程施工安全技术的应用合理性可以进行较为可视的量化分析评估,利用BIM 安全软件管理系统的分析功能可以模拟分析相关安全技术的实际应用发展过程,从而通过对多种安全技术解决方案的分析对比和进行综合分析评价,确定一套可以直接满足目前包括安全在内的各种工程施工安全管理过程目标设计要求的最终技术方案,能够把工程施工管理过程设计中的安全性和风险评估指数直接降到最低。

（三）BIM 技术在三维场布方面的应用

三维土木信息模型能够促进相关人员的直观识别有关模型场地和土木物空间布局的信息。用于工程对于大型工程项目效果明显，在施工开始之前根据项目的高要求布置计划，施工平面更加科学合理。经过BIM技术建立并执行网站布局的三维模型合理的规划，包括居住空间、办公空间和土木工地起重机等方面的安排可以直观地反映实际情况，同时建立虚拟土木模型，与土木计划相映衬，合理的计划建设用地，确保现场运输路线畅通，方便土木工人管理，有效避免人工成本浪费。

（四）基于具体数据建立项目结构模型

一般而言，土木工程项目的规模越大，施工要求越多，施工流程越复杂，施工人员可以结合长期积累下来的工作经验，将工程项目的施工流程进一步细分，利用软件对施工流程和进度进行合理规划，厘清施工任务和施工工期之间的关联。在土木工程施工环节，为清晰表述具体施工内容，需要绘制大量施工图纸，对于施工流程复杂的施工图纸，会加大现场施工人员的操作难度，难以读懂施工图纸中的要求。在这种情况下，基础三维图纸往往难以让施工人员清晰了解具体施工要求及设计意图，容易导致理解偏差或完全无法理解。利用BIM 技术构建三维模型有助于处理该问题，对提高信息传输效率具有积极意义，有助于协调专业和工序之间的关系，避免出现冲突和不协调的地方，以形象立体的方式将二维施工图纸的内容展示出来，以形象具体的信息模型指导相应工作。相关管理人员可以通过三维模型分析设计施工存在的问题，便于施工人员了解具体施工的重难点，例如利用该技术查询预埋件的具体位置等等。这样一来可以为土木工程施工带来不少便利，为后期检查和复核工作的开展奠定基础。

（五）图纸输出

以前，国内土木图纸审查都是以二维图纸为准，因此施工图设计基本都是二维图。传统的二维图在应用时，需要施工人员将平面图、剖面图及立面图结合到一起才能确定空间位置，既费时又费力，也容易出现错漏，进而会减缓工程施工速度，延迟工期。但是随着土木行业的不断发展，各种类别及形状的土木结构及构件层出不穷，传统的二维平面图纸已无法适应土木行业的发展要求。鉴于此，应用BIM 技术构建可视化的三维土木模型，可以直观呈现异形构件或设备等几何特征及空间位置，并且可以通过Revit 的自动出图功能剖切土木模型的任何位置，进而将所需的二维平面图纸生成，并传输出来，以供所有参与施工的人员进行观看，间接指导施工，加快施工效率，缩短整体施工工期。

结语

随着BIM 技术在土木行业的有效应用，和技术手段的逐渐成熟来看，这项技术必将对土木工程行业产生革命性的影响，推动土木工程行业整个生态链的变革。它还将重新整合土木行业的价值链。通过BIM 技术进行信息集成，将使土木工程行业进入大数据时代，信息集成可以提高行业的透明度，可以整合规范的信息化，促进企业按照指定计划有序的稳步建成。但就目前而言，BIM 技术在我国还处于初级阶段，虽然目前的BIM 技术和协同管理措施在施工企业中和工程量计算的信息集成中已经全面展开，随着BIM 技术的进一步推广和成熟，BIM 技术不断完善和发展将给土木行业带来新时代的变革，推动土木工程行业的进一步发展。