趙丕勇/青島魯昊置業(yè)有限公司

試述BIM技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用

趙丕勇/青島魯昊置業(yè)有限公司

隨著當(dāng)今社會信息化的快速發(fā)展，各個行業(yè)領(lǐng)域都隨之發(fā)生了深刻的改變。建筑行業(yè)的建筑工程信息化發(fā)展也成為大趨勢下的產(chǎn)物，在這種背景下，BIM技術(shù)在我國的工程領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛的傳播和應(yīng)用。本文通過對國內(nèi)外BIM技術(shù)在土工程領(lǐng)域內(nèi)的發(fā)展進(jìn)行簡述，概括了BIM技術(shù)在工程施工領(lǐng)域的應(yīng)用，對今后企業(yè)如何運(yùn)用BIM技術(shù)提供了借鑒和參考。

BIM技術(shù)；施工；應(yīng)用

BIM技術(shù)是由美國建筑行業(yè)提出的一種對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的現(xiàn)代方式，將對相關(guān)數(shù)據(jù)信息構(gòu)建模型，通過對模型所傳達(dá)的信息進(jìn)行分析和處理，從而達(dá)到目的。因此，這項技術(shù)在土木工程施工領(lǐng)域的應(yīng)用，既是對土木工程相關(guān)知識的一種分享，也是對工程問題的一種合作探討，是保障建筑工程得以順利開展的保障。BIM技術(shù)既可應(yīng)用于工程項目的每一個步驟，也可應(yīng)用與工程項目的整體，從而使工程施工更好的滿足要求，促進(jìn)施工的順利開展。

一、BIM技術(shù)的基本概念

BIM技術(shù)通過計算機(jī)輔助設(shè)計創(chuàng)建了一個虛擬建筑，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。也是由于BIM技術(shù)是把傳統(tǒng)的二維建筑信息轉(zhuǎn)變成了三維數(shù)字化的建筑信息模型，因此把它們運(yùn)用到工程項目的前期規(guī)劃、勘察，中期的設(shè)計、施工和后期的運(yùn)營維護(hù)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(jìn)行分析模擬，充分利用BIM技術(shù)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(jìn)程中以“高效率，低風(fēng)險”的狀態(tài)進(jìn)行。

BIM在現(xiàn)階段的主要特點概括如下:(1)模型數(shù)據(jù)信息完整性，BIM在原有5D技術(shù)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了對共享參數(shù)的附加，并賦予了參數(shù)數(shù)據(jù)的可調(diào)整性。(2)信息關(guān)聯(lián)性。BIM可以實現(xiàn)對建筑信息和工程信息的無損傳遞，達(dá)到IFC的國際標(biāo)準(zhǔn)。(3)信息聯(lián)動性。BIM可以保證工程信息在不同階段的一致性，省去重復(fù)調(diào)整過程，并且能根據(jù)不同階段的要求對數(shù)據(jù)進(jìn)行組合性調(diào)用。

二、BIM技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀

（一）BIM技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀

自2001年加入WTO以來，隨著世界經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，我國市場經(jīng)濟(jì)發(fā)生了巨大的變化，經(jīng)濟(jì)全球化的趨勢一方面促進(jìn)了我國企業(yè)的綜合發(fā)展，另一方面也給企業(yè)帶來了空前的競爭壓力，為了在激烈的企業(yè)競爭中站穩(wěn)腳跟，我國企業(yè)必須就經(jīng)營理念、管理方法和發(fā)展目標(biāo)等方面做出調(diào)整。就建筑業(yè)來說，加大BIM技術(shù)在土木工程施工過程中的應(yīng)用成為提高企業(yè)實力的重要舉措。對BIM技術(shù)的應(yīng)用是對我國建筑行業(yè)進(jìn)行的重大改革，為我國建筑行業(yè)帶來了極大的改善，但從建筑產(chǎn)業(yè)的整體出發(fā)，BIM技術(shù)的實際應(yīng)用仍有問題沒有解決，因此，要想使BIM技術(shù)真正的服務(wù)于建筑行業(yè)，還需要進(jìn)行更深度的探索。

（二）BIM技術(shù)在國外的發(fā)展現(xiàn)狀

由于BIM技術(shù)在國外有較早的應(yīng)用和研究歷史，所以，在建筑業(yè)實際的應(yīng)用和研究中，BIM技術(shù)在國外實現(xiàn)了更為廣泛的普及和高速發(fā)展。從2007年起，BIM技術(shù)在美國建筑業(yè)上所體現(xiàn)出的應(yīng)用價值已經(jīng)得到了廣泛的認(rèn)可，使得BIM技術(shù)在美國的發(fā)展一直處于上升趨勢。另外，近年來，以英國為代表的西方國家也就BIM技術(shù)進(jìn)行了更為實用性的改革，并由英國在2016年提出了3D．BIM技術(shù)，實現(xiàn)了BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的又一次突破性進(jìn)展，實現(xiàn)建筑業(yè)與信息技術(shù)的有效結(jié)合，推動了建筑業(yè)的發(fā)展。

三、BIM技術(shù)在土木工程施工領(lǐng)域的應(yīng)用

（一）BIM技術(shù)在施工成本計算上的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的施工成本計算工作中，造價工程師的工作方式有兩種，一種是將工程圖紙的信息輸?shù)焦こ塘坑嬎丬浖羞M(jìn)行建模，借助軟件完成計算;另一種是通過二維圖紙手工計算工程量，這兩種方法在實施過程中都損耗了大量的時間和經(jīng)理。BIM技術(shù)利用復(fù)用設(shè)計模型，省去手工建模計算的時間，從而大大提高了工作效率。同時，BIM技術(shù)可使工程預(yù)算、進(jìn)度計劃與3D信息模型迅速集成為SD模型，通過相應(yīng)軟件實現(xiàn)對施工過程的實時管理和控制。因此，對BIM技術(shù)的有效利用，可以提高資源、資金和工程進(jìn)度等計劃的合理性，提高對資源的合理利用，優(yōu)化工程方案，避免返工和誤工，降低經(jīng)濟(jì)損失;同時在施工階段，BIM技術(shù)可以生成切實的資金需用計劃、勞動力入場計劃和材料采購計劃等，嚴(yán)格規(guī)范施工過程，提高施工效率。

（二）BIM技術(shù)在施工技術(shù)上的應(yīng)用

在利用傳統(tǒng)的施工方案對實際作業(yè)進(jìn)行要求指導(dǎo)時，往往不能保證方案的可行性，導(dǎo)致邊施工變修改優(yōu)化的過程，嚴(yán)重時會出現(xiàn)拖延工期、降低施工質(zhì)量和增大施工成本等影響。BIM技術(shù)可利用其三維可視化的技術(shù)對施工操作進(jìn)行模擬，通過在虛擬操作中找到問題、解決問題，進(jìn)而確保方案的可行性，保證工人能清楚的了解施工過程中的關(guān)鍵工序，牢牢把握重難點，避免環(huán)節(jié)出錯。運(yùn)用好BIM技術(shù)，可對施工過程中材料的使用情況和工程量進(jìn)行把握，完善對工程材料的管理工作以及施工現(xiàn)場物資的保管工作，避免損失和浪費(fèi)，防止丟失，規(guī)范施工過程。BIM技術(shù)可通過對工程模型進(jìn)行拆分，從而提取到相應(yīng)的工程量，以便于及時修改和完善采購計劃，節(jié)省成本，減少實際用量和理論用量之間的出入，實現(xiàn)對施工過程的整體把關(guān)。

（三）BIM技術(shù)在施工管理中的應(yīng)用

1.支持現(xiàn)場生產(chǎn)協(xié)同。

在施工項目的實際施工過程中，工程參與人員對工程全面準(zhǔn)確的理解是保證施工方案和措施有效實施的前提，但傳統(tǒng)的二維圖紙卻很難做到這一點。BIM技術(shù)以三維信息模型為基礎(chǔ)，通過構(gòu)建虛擬模型，對設(shè)計方案的理念和構(gòu)思進(jìn)行直觀形象的表述，從而大大提高了溝通效率。

2.進(jìn)度優(yōu)化。

對工程的進(jìn)度進(jìn)行管理是建筑工程過程中十分重要的環(huán)節(jié)，而進(jìn)度優(yōu)化則是保證工程高效完成的關(guān)鍵。BIM技術(shù)可通過橫道圖、網(wǎng)絡(luò)圖及三維動畫預(yù)演等多種形式對施工的具體環(huán)節(jié)進(jìn)行客觀形象的模擬，從而幫助相關(guān)人員及時發(fā)現(xiàn)問題，并采取有效措施，保障工程的順利進(jìn)行。同時，BIM技術(shù)可對施工過程進(jìn)行跟蹤，通過計劃工期與實際工期進(jìn)行比較，保證項目能按時完工。

四、結(jié)語

綜上所述，BIM技術(shù)通過將建筑物進(jìn)行三維化的展現(xiàn)和對施工過程的模擬，幫助工程技術(shù)人員熟悉施工內(nèi)容，確保在正式施工時及時發(fā)現(xiàn)問題和不足并及時改正完善，從而減少設(shè)計變更，節(jié)約工期和施工費(fèi)用。隨著BIM技術(shù)日益發(fā)展，未來建筑工程行業(yè)要想取得長遠(yuǎn)的發(fā)展，必須借助BIM技術(shù)對項目進(jìn)行管理和操作，提高企業(yè)對項目的的管理水平，從而在市場上提高競爭力，走在建筑行業(yè)發(fā)展的最前列。

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