王斌 王高杰 王曉晴

摘要：本文將以BIM技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用具體措施為研討對象，以BIM、建筑、土木工程三大支柱作為載體，對BIM技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用具體措施等作簡要分析。BIM技術(shù)在土木建設(shè)中的應(yīng)用的好壞，決定了整體現(xiàn)代土木建設(shè)技術(shù)應(yīng)用的好壞。我國的市場經(jīng)濟的發(fā)展，也促進了建筑業(yè)的快速發(fā)展，智能建筑的發(fā)展也是非?？焖俚?。隨著各類土木工程項目規(guī)模的不斷擴大，而且建筑形式也越來越復(fù)雜多樣，所以建筑工程項目的功能也變得越來越復(fù)雜。在這種市場的快速發(fā)展下，傳統(tǒng)的土木工程管理模式與現(xiàn)代土木工程的發(fā)展進程已然脫離了軌道。土木工程項目是一個系統(tǒng)，具有多方位的性質(zhì)。包含多個環(huán)節(jié)，例如結(jié)構(gòu)、建筑、設(shè)備、給排水以及電氣等。在土木工程管理的施工過程中，如果可以將施工的各個環(huán)節(jié)進行良好的協(xié)調(diào)和溝通，將會使每一個進程都妥善的完成，從而提高土木工程施工的質(zhì)量，并且會給整體施工的過程中帶來相對的隱患。所以，探討出一種有效的土木工程管理模式具有積極意義，為以后的土木工程的項目管理提供一個相對可靠地模板。

關(guān)鍵詞：BIM;土木工程;建筑;應(yīng)用現(xiàn)狀

引言：隨著當代的發(fā)展，BIM技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用在智能建筑中的應(yīng)用愈發(fā)不斷成熟與豐富，如何改善BIM技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用的成本與質(zhì)量變得尤為重要，而這一方面也對政府的管理提出了重大挑戰(zhàn)，也對智能建筑自身也是一種考驗。在市場經(jīng)濟大發(fā)展的趨勢下，我國的經(jīng)濟發(fā)展水平也相應(yīng)的順應(yīng)時代的潮流，也符合我國改革開放的宗旨。隨著建筑業(yè)的發(fā)展，BIM建筑的種類已經(jīng)十分豐富，已經(jīng)是當代的主流趨勢。而且，BIM作為一種高新技術(shù)，可以實現(xiàn)在土木工程管理各個階段，同時作為新型技術(shù)管理理念來管理各個階段的人員協(xié)調(diào)與材料分配中。為了達到每個環(huán)節(jié)都能完善的施工處理，必須整理相應(yīng)的系統(tǒng)，這才能最大程度發(fā)揮BIM的優(yōu)良作用與價值。BIM可應(yīng)用于土木工程項目的全部的環(huán)節(jié)中，從最初的規(guī)劃到設(shè)計，構(gòu)件加工，工程施工，物流管理，拆除換新都可以使用BIM技術(shù)。

一、BIM技術(shù)簡介

BIM技術(shù)的全稱為BuildingInformationModeling，意為建筑信息模型。建筑信息模型以建筑工程領(lǐng)域的各項基本數(shù)據(jù)作為建?；A(chǔ)，進而利用相應(yīng)軟件完成模型搭建。從而達到以數(shù)字信息場景模擬真實建筑場景的目的，BIM技術(shù)是建筑領(lǐng)域繼CAD技術(shù)之后的又一重大突破。其圖形制作及圖形表現(xiàn)能力遠勝于傳統(tǒng)的CAD技術(shù)，與此同時以BIM技術(shù)對項目參數(shù)進行設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)對工程場景的有效還原，有益于工程設(shè)計和施工工作的開展，增強和用戶間的交互性。BIM技術(shù)運用相對真實的圖形技術(shù)，能將施工過程切實復(fù)現(xiàn)，從而使得相關(guān)人員能夠更好地把握施工進度。正在逐漸完備的BIM技術(shù)，能夠為設(shè)計方、施工方、業(yè)主方營造共為一體的交流機制。BIM技術(shù)所營造的工程模型，不止包含了數(shù)字信息，還包括一些與工程相關(guān)的非幾何屬性。同時兼容4D，5D等各類環(huán)境的分析工作，進而達到優(yōu)化設(shè)計、指導(dǎo)施工的目的。建筑信息模型體系內(nèi)涵的集成與協(xié)同設(shè)計技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)項目的不同參與方在項目實施的各個階段共同參與設(shè)計工作的目的。以建筑信息模型技術(shù)實現(xiàn)對施工場景的有效擬合，對于土木工程項目的對外宣傳、宏觀指導(dǎo)、技術(shù)優(yōu)化具有一目了然的鮮明意義

二、BIM技術(shù)優(yōu)勢

2.1可視化功能優(yōu)勢

借助BIM技術(shù)所具有的可視化功能能夠優(yōu)化設(shè)計、處理擬建項目，還能夠?qū)⒏鲗I(yè)設(shè)計人員的工作集中到一起并形成一個操作實體，方便進行集中管理，以此可以深度融合現(xiàn)實情況、各專業(yè)設(shè)計，從而能夠更好地處理那些相對比較復(fù)雜的項目。與此同時，利用BIM模型在調(diào)整、優(yōu)化擬定方案時可以按照施工作業(yè)的實際情況，還能夠科學(xué)地預(yù)測現(xiàn)場施工中可能出現(xiàn)的問題，并制定針對性的解決措施。通過相應(yīng)建筑模型的構(gòu)建，可以幫助設(shè)計人員在設(shè)計過程中更為直觀地了解設(shè)計中的問題，并提前在設(shè)計階段解決問題，從而提高建筑工程的整體設(shè)計質(zhì)量與效率。

2.2協(xié)調(diào)性功能優(yōu)勢

建筑工程的施工作業(yè)流程通常情況下比較復(fù)雜，不同專業(yè)工程之間的協(xié)調(diào)工作量大，為此在項目周期范圍內(nèi)就需要項目管理人員嚴格根據(jù)項目進度要求，系統(tǒng)地組織、協(xié)調(diào)各個專業(yè)工種作業(yè)。由于在施工期間面臨諸多不確定因素，相應(yīng)很難按照預(yù)想計劃來組織現(xiàn)場施工。借助BIM技術(shù)所具有的協(xié)調(diào)性能夠無縫銜接管理不同施工作業(yè)流程，減少時間浪費，還能夠充足地保障工作質(zhì)量并取得良好的工作成效。

2.3虛擬性功能優(yōu)勢

在項目施工過程中各種因素都會影響工程進度，導(dǎo)致很難及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。而利用BIM技術(shù)能夠有效地對項目開展4D、5D模擬，而在進行4D模擬時聯(lián)合時間進度，能夠準確地分析今后的施工過程，方便管理人員及時做出相應(yīng)的調(diào)整;而5D模擬會加上造價，促使所形成的施工進度管理更具立體性。借助BIM技術(shù)所具有的虛擬性，能夠更為準確地控制整個建筑過程，防止出現(xiàn)現(xiàn)場施工情況背離施工組織計劃的情況

三、BIM技術(shù)的主要特點

3.1 可視化特點

現(xiàn)代化的工程類型、結(jié)構(gòu)、形式逐漸向多樣化發(fā)展，一定程度上增加了工程項目設(shè)計難度，對傳統(tǒng)平面視圖為主的設(shè)計方式提出挑戰(zhàn)。BIM技術(shù)能夠切實解決平面視圖中存在的問題。通過BIM技術(shù)構(gòu)建土建工程基礎(chǔ)模型，將工程項目以直觀形式展示在眼前，有利于發(fā)現(xiàn)問題并確保設(shè)計質(zhì)量，提高設(shè)計效率。

3.2 協(xié)調(diào)性特點

建筑工程施工具有技術(shù)難、范圍廣、周期長特點，涉及諸多施工環(huán)節(jié)，做好各環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)工作是提高施工質(zhì)量和施工效率的重要前提。需要施工人員、管理人員、各參建單位保持順暢的信息交流，確保在施工過程中所產(chǎn)生的矛盾問題都能得到有效解決，這種管理模式被稱為事后管理模式。施工過程中，施工人員與設(shè)計人員缺乏有效的溝通和交流，導(dǎo)致信息閉塞，使得設(shè)計圖紙在具體施工過程中會產(chǎn)生許多問題。采用BIM技術(shù)可以有效避免以上問題，有利于滿足工程項目事前處理需求。

3.3 5D性特點

現(xiàn)代化建筑工程強調(diào)節(jié)能減排效果，而應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠在設(shè)計階段對日照、節(jié)能等環(huán)節(jié)進行信息化模擬。另外，建筑企業(yè)還可以通過基礎(chǔ)模型和信息化平臺，對整個工程施工過程進行指導(dǎo)和完善，尤其在成本管理中效果更加顯著。通過BIM技術(shù)能夠?qū)κ┕すば蚝蜁r間進行5D信息模擬，在土木工程項目完成后，構(gòu)建數(shù)據(jù)模型為工程后期維修提供參考依據(jù)，有利于解決傳統(tǒng)管理封閉的信息問題。

3.4 可出圖特點

BIM技術(shù)出具的圖紙與設(shè)計院出具的圖紙存在差異，具體來說，設(shè)計院提供的工程圖紙，大多與工程項目相關(guān)構(gòu)件有關(guān)，而BIM技術(shù)提供的圖紙是在設(shè)計院圖紙的基礎(chǔ)上進行優(yōu)化和完善，能夠為設(shè)計人員提供工程規(guī)劃圖、報告以及針對性解決措施，提高圖紙準確性和科學(xué)性，為工程項目后續(xù)順利工作實施奠定基礎(chǔ)。

四、BIM技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用措施

4.1項目協(xié)調(diào)中的應(yīng)用

首先，對于BIM技術(shù)的應(yīng)用要達到設(shè)計部門的相關(guān)要求，在使用這項技術(shù)之前，應(yīng)根據(jù)自身的技術(shù)情況來進行深入的分析，通過試應(yīng)用BIM技術(shù)來幫助設(shè)計部門對于這項技術(shù)進行充分的掌握，然后再進行相應(yīng)的普及和推廣。其次，對于各個方面的意見進行有效的協(xié)調(diào)，在土木工程中的參與方包括業(yè)主、施工方、監(jiān)理方以及其他的外包商，不同的主體有著不同的施工要求，所以很容易會出現(xiàn)分歧，所以需要通過應(yīng)用BIM技術(shù)來進行項目工程的模型展示，并對各個方面的意見進行收集整理，以達到盡可能完整的信息反饋，從而有效地實現(xiàn)方案的改進。

4.2施工中的應(yīng)用

土木工程施工項目的運營過程中，想要切實提升施工水平是比較困難的，因為在土木工程施工的過程中，無論是在操作規(guī)范上，還是在風(fēng)險評估上，都并不具備高效率的管理，從而對于施工的效率造成了一定的影響。對于這一問題，通過BIM技術(shù)的應(yīng)用可有效地得到優(yōu)化，具體的應(yīng)用措施包括以下幾個方面：首先，要對于BIM技術(shù)中的數(shù)據(jù)儲存功能進行充分的應(yīng)用，通過模型數(shù)據(jù)庫來對土木工程施工中的各個因素進行有效的滲透，例如建筑成本、材料規(guī)格、施工進度等內(nèi)容，然后利用BIM技術(shù)來將這些信息進行展開，并對土木工程中的信息進行動態(tài)模擬，進而完成動態(tài)分析的過程，對于建筑成本進行有效的控制，然后根據(jù)動態(tài)線性變動情況來找到施工中的問題，以便于及時采取相應(yīng)的措施。其次，可以使用BIM技術(shù)的虛擬功能。以往的建筑項目施工，只能夠通過二維平面圖來了解施工進度。隨著建筑規(guī)模的逐漸增大和內(nèi)容的復(fù)雜，需要通過BIM技術(shù)來對建筑構(gòu)架和局部結(jié)構(gòu)進行有效的監(jiān)控，實現(xiàn)整體施工進度效果的有效呈現(xiàn)。

4.3施工監(jiān)控中的應(yīng)用

首先，要對審批流程進行監(jiān)控，對于土木工程中的各個操作過程通過BIM技術(shù)平臺來進行流程監(jiān)督。利用VR技術(shù)來將施工模型與虛擬現(xiàn)實兩者之間進行融合，實現(xiàn)對后期建設(shè)的模擬操作，例如張力、材料、溫控以及澆筑等過程，都能夠提前進行模擬操作，從而為土木工程施工帶來更加科學(xué)合理的方案。其次，要將BIM技術(shù)應(yīng)用到施工的關(guān)鍵部分監(jiān)控工作中，通過對操作過程的模擬，來對一些高風(fēng)險的操作內(nèi)容進行風(fēng)險的降低，并將其應(yīng)用到關(guān)鍵節(jié)點中，實現(xiàn)施工節(jié)點操作流程的優(yōu)化。最后，要搭建信息管理平臺，通過應(yīng)用BIM技術(shù)中的信息儲存功能，來建設(shè)關(guān)于質(zhì)量檢測到后期的運營維護的管理平臺。具體來看，施工質(zhì)量檢測內(nèi)容包括溫度、結(jié)構(gòu)、安全以及施工誤差的檢測與預(yù)警功能，在對土木工程進行養(yǎng)護管理的過程中，要對土木工程項目中的各項信息進行完善，并建立相關(guān)的工程檔案，以此為基礎(chǔ)來配合現(xiàn)場的檢測來實現(xiàn)運營維護中的有效檢測。通過對信息反饋進行數(shù)據(jù)分析，來找到運營維護中的風(fēng)險問題，以便于更好地完成養(yǎng)護工作，提升建筑工程的壽命。

4.4設(shè)計階段的應(yīng)用

在BIM技術(shù)當中最為關(guān)鍵的內(nèi)容是數(shù)據(jù)，在土木工程設(shè)計的過程中，對于BIM技術(shù)的應(yīng)用不僅限于模型的建立，而是要能夠?qū)ν聊竟こ淌┕さ膶嶋H情況進行直觀的體現(xiàn)，并要對一些重要部分的局部特征展現(xiàn)出來，通過BIM技術(shù)所得到了三維模型與實際的結(jié)構(gòu)模型十分的接近。在土木工程設(shè)計過程中通過應(yīng)用BIM技術(shù)來使得設(shè)計工作能夠以信息結(jié)構(gòu)模型為基礎(chǔ)來開展。從目前的情況來看，設(shè)計人員在進行設(shè)計的過程中，存在著軟件平臺功能開發(fā)不足的問題，而從土木工程項目功能優(yōu)化的角度上來看，可通過碰撞檢查的方式來展示出這一技術(shù)的重要優(yōu)勢。另外，通過運用該技術(shù)能夠為設(shè)計工作人員帶來更加良好的協(xié)作模式，使得他們能夠在同一平臺中進行設(shè)計工作，加強設(shè)計人員之間的溝通，以便于及時地找到其中的錯誤和遺漏等問題，顯著提升設(shè)計工作人員的效率，達到資源共享的最終目的。

4.5工程結(jié)構(gòu)模擬的應(yīng)用

隨著土木工程施工和數(shù)字化平臺的發(fā)展，BIM技術(shù)逐漸被應(yīng)用到了土木工程施工的各個領(lǐng)域，無論是應(yīng)用的廣度、深度都得到了提升。從目前的情況來看，很多工程項目仍然在采用傳統(tǒng)的方式，即利用圖紙來進行土木工程項目設(shè)計，通過不同角度的圖紙設(shè)計來對工程狀況進行反應(yīng)。以往的設(shè)計方式不但需要很多圖紙，同時需要花費大量的時間，且無法迅速進行修改。通過運用BIM技術(shù)可有效地彌補這些問題，BIM技術(shù)將整個過程組成為整體，通過數(shù)據(jù)融合的方式來實現(xiàn)對工程項目的模擬。在不同的土木工程施工階段，均可以按照工作人員的實際需求來提取相關(guān)資料，實現(xiàn)多個設(shè)計數(shù)據(jù)的有效集成，并按照提取數(shù)據(jù)來建立不同位置的模型，為土木工程施工的開展提供便利條件。

五、總結(jié)

通過論述可以看出，BIM技術(shù)在土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用效果比較明顯，能更好地解決傳統(tǒng)土木工程管理中的不足，實現(xiàn)良好的管理效果。但是隨著信息技術(shù)水平的提高，BIM技術(shù)的應(yīng)用還需引入更多現(xiàn)代化的信息技術(shù)，提高土木工程管理的科學(xué)性。

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