BIM 技术在土木工程管理中的应用

刘谊

（涡阳县大建设促进服务中心，安徽亳州 233600）

0 引言

在信息飞速发展的时代，BIM 技术在土木工程行业应用已经十分广泛，对土木工程行业而言，BIM 技术的使用不仅是科技进步的体现，还是是土木行业一个重大变革。它通过计算机等技术提供相关的数据资料，给施工管理者提供了方便，从而大大提高了施工的效率并提高了施工的质量，这对整个施工过程有着积极的影响。实践证明，此技术在应用中有着良好的作用。这不仅能够减少延误工期而带来的风险，还能使工程质量得到保证，使得土木工程施工得到了整体的优化与改善。

1 BIM 技术概述

BIM 技术借助计算机技术进行相应的设计，并根据已有的建筑信息建造一个多维模拟的建筑。BIM 技术成功出现，将传统的二维建筑转化为了三维数字建筑模型，从而通过动画的形式展现整个基础工程的施工过程。对土木工程而言，从前期的设计到施工过程中再到最后的运营都离不开BIM 技术。施工人员在建筑之前通过建筑BIM 技术进行施工的模拟分析，最后选出适合施工的最佳方案。BIM 技术最早在一些发达国家得到普及并且有许多国家专门针对BIM 技术做过相应的研究，随着改革开放，经济的不断发展，BIM 技术也逐渐在我国建筑业中得到了应用。目前来看，BIM 在我国主要用于相对复杂类型的建筑。此技术也会减少施工过程中的错误，可以减少施工的工程成本，增加施工的速度，提高施工的效率。

2 BIM 技术的应用现状

美国通过科技革命，使美国的信息技术发展的非常迅猛，而BIM 技术依托于信息技术发展，所以美国是最早将BIM 技术应用到土木工程施工当中的国家，美国BIM 技术的使用也让许多国家看到了BIM 技术的优点。在很长一段时间的发展后，BIM 技术越来越成熟，应用范围也越来越广泛，越来越多的国家借鉴美国的经验，将BIM 技术应用到土木工程施工当中，取得了良好的效果。我国还需要不断完善科技水平，对BIM 技术进行更深入的研究与了解，使BIM 技术发挥出最大的优势，更好的服务土木工程行业，从而提高建筑行业的质量水平。

3 BIM 技术的优势

在土木工程施工管理当中，技术应用主要有以下3个优势。

3.1 联系信息

BIM 技术可以将相关施工信息串联起来，BIM 技术作为一个三维数据模型，可以利用三维立体集合构建以及在保持一定的可靠性的前提下，将所有的施工信息得到整合管理，其中包括施工前所要做的相应计算，所需要购买材料的名单，施工管理者以及施工人员信息，还有施工所需成本，人力成本和所需时间等方面的信息。BIM 技术可以将这些信息整理好，大大减少了施工管理人员的任务，在施工时可以做到客房人员的统一协调，更有利于施工单位进行施工。

3.2 演示模型

模型设计图纸是整个施工基础，相关人员需要按照图纸来进行相应的施工，而BIM 技术可以提供相应的设计图纸，通过BIM 技术，可以在可视化的基础上对建筑施工图进行协调和优化并且能根据相关信息制作相应的模型，将其中每一个细节都可以细致地展现出来，做到清楚明了[1]。

3.3 精准识别

BIM 技术拥有对信息识别的功能，它可以根据构建的相关模型对施工的内容进行精准的识别，然后由系统对相关模型进行统计分析，并对更新的信息完成构建，最后形成模型，在建筑施工的过程当中，科学合理的运用BIM 技术，对整体施工的质量进行把控。

4 BIM 技术的应用特点

4.1 可视化

建筑工程是一项完整性，系统性的工程，其中所涉及的内容丰富，繁杂。在以前的施工当中，施工人员只能通过图纸来施工，由于建筑过于庞大，导致施工人员无法知道施工是否科学合理，有一定的局限性。而通过BIM 技术设计可视化模型，对施工进行模拟，方便施工人员施工。工程师可以通过可视化建筑模型，来直观立体的看出三维的设计图形，对施工存在的潜在问题进行相应的分析，减少了施工的失误率。

4.2 协同化

在我国，土木工程施工全过程相关的设计、施工、建设和管理工作之间所属的范围不同，由于信息传递之间存在时间差，使相关管理工作开展困难，技术之间不能沟通，这就会导致工程造成延误，也确保不了工程质量。而BIM 技术能够利用计算机进行数据的整合，使各个施工部门相协调，通过数据完成图纸的传输，技术的交流等，在这期间，即使某个环节存在问题，也能够及时的被发现，从而及时地传递给相关人员进行协调解决，便于整体工作的顺利开展。

4.3 技术的模拟性

建筑施工工程很难在头脑中直接形成思维而工作。所以BIM 技术能够将建筑的信息通过一定的数据模拟出施工的各个环节，将一个立体的，更有空间感的模型呈现给工作人员，通过数据以及模型，从而可以预先的判断施工是否存在问题，相对于传统的土木工程施工，技术人员通过图纸找到了，最优的施工方案也无法提前知道设计的效果，因而没有办法避免施工后期所存在的问题，这样不仅加大了时间，人力的投入，还对整个施工进程造成了影响。而BIM 技术可通过全面模拟建立出三维立体的模型，以展现所有可能发生的施工情况。

5 BIM 技术在有关土木工程施工管理方面的应用

5.1 三维技术交底

对于土木工程来说，技术交底的相关工作是非常重要的一环，其对土木施工的实际效率以及整体质量都具有很大的影响。传统的土木工程施工过程中，技术人员往往都是口头上与相关施工人员进行交底，由于可能存在认知水准、地方口音或者是其他一些因素的影响，可能导致相关施工人员不能完全领会施工中的诸多重点、要点，进而对整体的施工效率以及质量都产生极大的影响，更有甚者还会导致安全事故的出现。假如通过BIM 技术来实现三维技术交底，那么就能够有效的解决这个问题。利用BIM 技术可以将相关的各项指标直接以形象立体的三维图形进行展示，非常直观，便于相关施工人员进行理解，从而确保交底工作高效、顺利进行[2]。

5.2 进行碰撞检查

传统土木工程往往都是利用二维图纸来对一些专业图纸之间具有的冲突矛盾进行对比分析，如果是针对一些比较简单的构造，可以起到非常好的效果，一旦某些结构非常复杂、信息密集的图纸，将难以发现其中存在的冲突问题。以消防管道为例，当将其构造展现在平面图纸上的时候，通常会出现一些交叉在一起的情况，无法直观的了解到这些部位的实际情况。因此，我们可以通过BIM 技术来对实况空间进行模拟，结合具体的环境信息将二维图纸拉伸成为三维动画，进而更加直观地找到其中存在的一些问题和矛盾点。对相关的结构布局以及施工方案进行合理的优化。科学合理的使用这项技术，能够使工程的整体经济效益得到明显提高。

5.3 对施工管理进行优化

在施工管理过程中应用BIM 技术也具有良好的效果。其优势有两点：①施工人员的具体分配，利用技术模拟，可以对施工的整体流水作业进行观察与分析，进而发现资源浪费或是安排欠缺的地方，从而进行科学合理的优化，调整人员分配方案，实现最优的作业安排，确保人力资源得到合理有效的利用。②对施工步骤进行简化，例如在样板层或者是样板房方面的施工建设时，利用BIM 技术对安装拆卸的过程进行简化，纵观整体之后进行更优的布局，并将优化后的布局进行模拟操作，对照前后的差异及优化效果，从而达到节约成本和优化施工的目的。

5.4 施工进度模拟

施工进度计划是整个施工组织设计当中的核心与重点，对进度计划进行科学合理的安排，才能确保在资金、材料、人力以及机械等方面的消耗为最优的前提下，在规定工期以内结束相关的工程施工任务。将项目进度的相关文件与BIM 模型互相关联起来，同时将相关的时间信息添加到BIM 模型当中，从而为众人呈现一个形象生动的、动态可视化的三维立体图形。依照实际的工作量、人力资源以及时间进度等确定具体的劳作量，以保证高效化、合理化的施工。以生动的立体模型来替代传统文字书面上的信息展示，使整体的工程进度及工程施工状态一目了然，大大的提升了工作效率。利用BIM 技术来模拟出相关土木工程施工的实际进度情况，构建了一个信息集成化与协同化的中心控制平台，提高了各单位之间的沟通效率，避免了信息传递滞后与丢失的情况[3]。

5.5 实现绿色施工

绿色施工所具有的特点就是需要工程能够以较高的资源利用效率进行施工，降低对周围环境产生的不良影响。对于传统方面的施工方式来说，或多或少的都会出现环境污染以及资源浪费的情况，同时还有很多施工方在实际的施工过程中都是凭借着自己的施工经验进行施工，对于这种施工方式来说，显然无法达到绿色环保的相关标准。怎样利用BIM 技术进行绿色施工是有关土木工程方面急需得到妥善解决的重点问题：首先，通过BIM 技术可以将诸多施工方案进行整理及统一管理，从而进行各方案之间的比对分析，依照具体的情况来分析出最适合当下采用的一种施工方案，以此进行施工指导，最大限度的避免因为施工方式不当致使材料浪费、工期延误等相关事件的出现。

6 促进BIM 在土木工程管理中的应用策略

6.1 加强对BIM 技术的研发

科学技术的进步只能不断满足社会的发展需求而不至于被淘汰，对于BIM 技术来说也是这样，该技术的提升不但能够促进国家路面施工技术水平的提升，还能够提升整个国家的建筑施工的能力，为了重视该技术的发展，一方面需要专门的研究人员持续对技术进行研究提升，另一方面也必须注重对施工技术人员的培养工作，让建筑设计施工技术研究人员更加的专业化，建筑设计公司可以和工程技术研究机构进行长期合作，对于BIM 技术也可以直接投入实际使用。作为建筑施工队伍，国家需要定期对施工人员进行知识的训练和引导，从而使得施工人员的施工技术水平和生产能力提高，以满足国家高速公路施工的技术需求。除此之外，研究技术人员也要经过实践考核来一步步增强研发科技的实用性，只有在经过实践的道路施工现场才能够找到技术问题的解决方案，而这些方式远比单纯在实验室研究技术要高效得多[4]。

6.2 完善土木工程施工的相应过程

模拟施工技术的不断进步能够实现建筑工程建设的高精确性。在模拟施工中及时发现各种技术问题，并提出处理对策，利用工程资料建模技术能够对建筑过程中的方案设计加以持续的优化，BIM 施工技术也能够在对建筑设计过程中的资料加以数据分析的基础上推动该科学技术的创新发展，在实践应用过程中，如果发现工程技术存在的不足和漏洞，还可以通过工程技术的进一步完善加以补救。因此，BIM 施工技术只有在持续的技术创新中才能够满足经济社会发展的现实需求。如今的社会已经是个信息社会，土木工程者也应积极促进建筑等施工技术的信息化发展，同时对于信息技术的应用也可以化抽象为更加具体，对在建筑施工过程中的问题也可以以大数据分析形式呈现，从而防止因人为信息的错误传输而导致沟通不畅，或者信息沟通中出错，用信息技术实现数据分析比用人为的数据分析有效性更高，信息错失概率也更少，所以要透过不断完善信息和数据分析技能，使工程施工的信息化程度更高[5]。

6.3 推动施工技术的创新

BIM 技术全名为施工过程信息管理建模技术，最初是使用于基础建设领域的，但近几年来才逐步运用于土木施工中，由于施工中必须面临着复杂多变的地质条件而且对技术水平需求较高，所以BIM 技术并不能停步不前，还需要根据结合的施工特点，进一步优化其设计，以达到其智能化和自动化，同时身为工程技术研究人才也必须越来越严苛地规定自身，并持续地对自身设计进行新的技术挑战，施工者要创新协调建筑施工的管理模式，以保持各施工环节间的相互联系。

7 结语

综上，利用BIM 技术，相关的工作人员可以迅速地找到设计上存在的不足，从而进行优化设计，既可节约工期，也可以节约成本。在土木工程建设方面，通过BIM 技术可以实现各个施工环节的信息共享，解决传统的信息传递困难的问题，随着技术的快速发展和应用，这种技术可以极大提高施工效率，促进土木工程施工技术的快速发展。