孫祥磊++姜龍飛++高宇

摘 要：BIM技術與土木工程相結(jié)合，讓土木工程行業(yè)在信息化領域有更大的發(fā)展空間?？偨Y(jié)了在土木工程行業(yè)中運用BIM技術所具有的優(yōu)點；對比傳統(tǒng)土木工程，并結(jié)合個別工程項目，對BIM技術的應用進行系統(tǒng)地綜述與分析；指出了運用BIM技術過程中亟需解決的幾類問題；文章中還對BIM技術在未來的土木工程中的應用提出了建議和期望。

關鍵詞：BIM技術；土木工程行業(yè)；應用

中圖分類號：TU71 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）06-0120-01

1 BIM技術簡述

BIM，Building Information Modeling，也稱為建筑信息模型。BIM技術通過計算機輔助設計（CAD、Revit等）創(chuàng)建一個虛擬的建筑，并根據(jù)工程項目真實信息不斷完善建筑模型，實現(xiàn)仿真模擬建筑物，從而得到多維建筑信息模型。正是由于BIM技術是將傳統(tǒng)的二維建筑信息轉(zhuǎn)變成三維數(shù)字化建筑信息模型，所以將其運用到工程項目的前期規(guī)劃、勘察，中期的設計、施工和后期的運營維護中，以此搭建建筑工程的集成管理平臺，創(chuàng)建工程項目集成管理環(huán)境。在項目中期的施工階段中，項目施工者對實際項目的任何改動，會首先在虛擬建筑上進行分析模擬，充分利用BIM技術的可視化和協(xié)同管理的優(yōu)勢，得到最優(yōu)方案，從而提高工作效率，縮短工期，避免現(xiàn)場問題發(fā)生，保證建筑項目在整個進程中以“高效率，低風險”的狀態(tài)進行。

基于在土木工程行業(yè)中擁有無可比擬的優(yōu)越性，BIM技術在中國被大力推廣。如在住房和城鄉(xiāng)建設部印發(fā)的“2011年～2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要”中，曾經(jīng)明確指出，“十二五”期間，基本實現(xiàn)建筑企業(yè)信息系統(tǒng)的普及應用，加快建筑信息模型（Bim）、基于網(wǎng)絡的協(xié)同工作等技術在工程中的應用?？梢夿IM技術的應用既符合建筑科技的發(fā)展方向，又符合國家政策導向[1]。

2 BIM技術的優(yōu)勢

傳統(tǒng)土木工程不管是在教學還是在實際工程項目中，側(cè)重于采取二維繪圖工具繪制二維建筑結(jié)構(gòu)施工圖，存在很多弊端。在運用BIM技術之后，在三維技術的基礎上搭建一個綜合性系統(tǒng)平臺，著重將全部施工信息聚集在一起，建成三維數(shù)字化建筑信息模型，向項目投資者、規(guī)劃設計者、施工建設者等不同的業(yè)內(nèi)者提供足以覆蓋工程項目的整個周期性的各類信息。

在BIM系統(tǒng)中，可以將Sketchup、Rhino和FromZ的信息輸入BIM核心建模軟件之中，也可以直接使用BIM核心建模軟件實現(xiàn)模型的建立。多種建模軟件聯(lián)合使用，將在不影響單個軟件使用靈活性的同時，提供更全面的信息，有益于創(chuàng)建完整的工程項目信息模型，保證工程項目信息的一致性和完整性。除此之外，綜合運用多種建模軟件，能夠使三維模型在建筑設計中，實現(xiàn)能耗分析智能化。

以下工程項目，可以充分體現(xiàn)BIM技術在土木工程領域的優(yōu)勢：

2.1 上海中心大廈

上海中心大廈項目的總高度為632米，總面積接近57萬平方米。塔樓部分總共是121層，由下往上分成了九個區(qū)段，第一個區(qū)段是精品商業(yè)；第二至第六個區(qū)段是24小時甲A級辦公區(qū)；第七至第八區(qū)段是超五星級酒店以及精品辦公區(qū)；第九區(qū)段為觀光平臺。

由于該項目施工信息量龐大，各項目團隊彼此之間進行施工信息傳遞交流的難度不斷增加，在此情況下，需要將施工信息匯總，實現(xiàn)動態(tài)宏觀調(diào)控；另外該項目建設周期較長，很大程度影響了工程項目的成本控制，對成本的控制亟待提高，所以在設計初期就引入了BIM技術。BIM技術充分將施工信息匯總，合理安排各部分的施工進度，更好的控制工程成本[2]。

2.2 南京青奧中心

南京青奧中心由三座建筑構(gòu)成，包括一棟68層高塔樓五星級酒店、一棟58層高塔樓會議酒店及配套設施和一棟6層會議中心。兩棟超高層建筑公用5層配套用房，與會議中心在15米、21.12米處通過空中走廊聯(lián)通。

由于南京青奧中心造型復雜，無標準化單元，沒有一個部分是相同的，施工難度增加，所以在施工前必須運用BIM技術搭建三維數(shù)字化模型，根據(jù)三維模型明確各部分構(gòu)件樣式和尺寸等等。除此之外，由于各部分構(gòu)件造型多樣，管線施工也必須提前在BIM技術構(gòu)建的模型里進行排布，之后再現(xiàn)場施工，這樣才能避免現(xiàn)場問題發(fā)生。

3 運用BIM技術需要解決的問題

（1）土木工程作為一個傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，在現(xiàn)代高速發(fā)展的社會中，其轉(zhuǎn)型升級迫在眉睫。以BIM技術為代表的信息化和數(shù)字化，成為土木工程行業(yè)的發(fā)展方向。技術的創(chuàng)新，將土木工程行業(yè)由二維向三維數(shù)字化轉(zhuǎn)變。就BIM技術在中國的發(fā)展情況而言，從接受新理念到在實踐中普及，是需要經(jīng)歷一個漫長的過程。我們對待新技術，不應該將其束之高閣，而應該采取積極的態(tài)度加以推廣。上海市曾頒發(fā)“上海市人民政府辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)市建設管理委關于在本市推進建筑信息模型技術應用指導意見的通知”，要求做好工程項目對BIM技術的應用、交流和技術推廣。所以，在我們的教學和實際工程項目中，都要循序漸進地引入BIM技術，做好BIM技術培訓與應用經(jīng)驗的交流；

（2）現(xiàn)如今的土木工程行業(yè)，普遍適應二維設計的思路，并且將二維圖紙作為建筑行業(yè)最終交付的設計成果也已經(jīng)成為常態(tài)。二維設計存在的不足，也已經(jīng)被當前市場所容忍。解決二維設計缺陷導致的施工問題，所需成本也相對較低。綜合各種原因，業(yè)內(nèi)者更偏向于二維設計。所以，要加快BIM技術在中國的推廣，讓業(yè)內(nèi)者更加清楚地了解BIM技術對工程施工的作用；

（3）運用BIM技術，通常需要用到Revit、ArchiCAD、Tekla等新型軟件，這就需要設計院引進相應的的技術人員，或者對已有的設計師進行相應軟件培訓，對于設計院來說，這也是一次革新。但是多數(shù)設計院很難實現(xiàn)這些條件，也成為國內(nèi)BIM技術實施的一個不利因素；

（4）運用BIM技術，是將項目設計、工程施工、項目運營和后期維護等各個方面的信息匯總到一起，也就是從不同專業(yè)角度，把數(shù)據(jù)匯總后進行分析，對于工程項目設計初期，是有一定難度的，實施時間也比傳統(tǒng)設計所需時間長，這種現(xiàn)象恰好與業(yè)內(nèi)者追求高效率相反。

4 BIM技術在土木工程行業(yè)的前景

在中國，BIM技術的理念正逐步為土木工程行業(yè)所了解，而從全球化的發(fā)展角度來看，BIM技術已經(jīng)成為一種發(fā)展主流。當前，中國正在大規(guī)模地推進城市化進程，土木工程行業(yè)將會迎來前所未有的發(fā)展。隨著工程項目規(guī)模日益擴大，結(jié)構(gòu)形式愈加復雜，尤其是超大型工程項目層出不窮，使企業(yè)和項目都面臨著巨大的投資風險、技術風險和管理風險。應用BIM技術，從根本上解決建筑生命期各階段和各專業(yè)系統(tǒng)間信息斷層問題，從設計、施工技術到管理全面提高信息化水平和應用效果，已成為建設企業(yè)的迫切需求[3]。

另外，我們可以在BIM技術原有基礎上，加入新興的信息技術。比如在BIM技術中引入混合現(xiàn)實技術（即MR），在工程項目實施之前，甲方戴上HoloLens（全息透鏡）眼鏡，就能身臨其境地走進由BIM技術構(gòu)建好的三維效果圖里，察看建筑的每一個細節(jié)，甚至可以實現(xiàn)施工方不用看圖紙，只要戴上這個眼鏡就可以精準地按照設計組織施工。尤其是在2016年7月18日，中建一局聯(lián)合天寶公司與北京麥格天寶科技股份有限公司簽約并發(fā)布聲明：將攜手探索MR技術在工程建設領域的深入應用。這標志著中建一局成為中國工程建設領域第一家采用混合現(xiàn)實技術的企業(yè)，這一舉動，也推動BIM聯(lián)合其他新型信息技術在我國更進一步的推廣深入。

5 結(jié)語

總體來說，BIM技術作為土木工程行業(yè)的一個充滿活力的發(fā)展方向，會逐步被業(yè)內(nèi)者接受并發(fā)展。當前計算機等高新技術發(fā)展迅速，BIM也會聯(lián)合其他信息技術，提高土木工程行業(yè)的信息化程度。在我國，土木工程行業(yè)需求量龐大，對BIM技術的應用也會日益增加，我國土木工程行業(yè)將會在信息化的道路上邁出重要一步。

參考文獻

[1]姜曦，談BIM技術在建筑工程中的運用[J].山西建筑，2013（02）：109-110.

[2]凌械，關于中國BIM應用前景的思考[J].現(xiàn)代裝飾（理論），2012（04）：152.

[3]張冰，項目管理中BIM技術的應用與推廣[J].四川水泥，2015（12）：197.