BIM 技術應用土木工程施工中的優勢分析

周虹

（黑龍江賽德朗盛工程管理咨詢有限公司，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

引言

BIM 技術在土木工程中的有效應用既可以對土木施工資源進行優化配置，防止資源浪費，也可以模擬土木工程施工過程，從而加強土木工程施工管理。因此，BIM 技術在土木行業受到了高度關注和青睞。但是，由于BIM 技術在國內土木行業中應用時間相對較短，所以其應用過程中還存在技術人員短缺、資金投入不足等問題。針對BIM 技術在土木工程中的應用，對推動土木行業信息化發展有著深遠意義。

一、土木工程施工中BIM 技術的應用特點

1）可視化可視化的特點是BIM技術比較明顯的特征，在項目的建設中，BIM 可以協調圖紙以表達土木構件的相關信息，通過圖紙圖形等工具能夠很好的進行展示，但也需要專業知識技術人員還原到特定的三維圖形，而這種圖形在交流時會受到專業性質的限制不能進行良好的溝通，需要結合專業技術人員進行溝通，但對于項目土木管理人員來講是比較方便的，能夠更加直觀的了解項目實際數據和內容，更加快捷便利。2）可傳遞性BIM 技術具有可移植性的特征。BIM 技術在應用過程中，與技術項目數據之間有著很強的粘性，在初始數據形成后，技術人員不需要時刻對其進行更新。相關人員通過在應用程序中進行修改，通過BIM 技術能夠及時有效的進行反饋，有助于土木項目的及時調整，以推動土木行業快速健康發展。3）可優化性BIM 技術具有及時優化的特征。土木項目在建設過程中需要根據土木類型或者土木功能不斷更新和優化做出調整以滿足社會需要，但是在此過程中，它會受到時間和其他因素的影響，土木技術也需要及時克服各種因素帶來的阻礙。基于此，不可能再繼續使用傳統的變更方法，也無法滿足工程設計和施工的需求，因此在土木工程中應加強BIM 技術的應用以便建設，優化資金投入，增加管理的合理性等，從而得出最佳的施工方法來改善土木公司經濟效益的項目。

二、BIM 技術應用土木工程施工中的優勢分析

（一）通過過模擬施工確保土木質量

BIM 技術的數據模型為土木物的質量奠定了很好的數據基礎。BIM 技術的高度可視化優勢，不僅增加了設計者對土木的直觀感受，并且在建立模型的過程中更容易發現問題并合理的解決問題。在土木的設計過程中，BIM 技術不僅關注外部的造型設計，而且重視內部結構的合理化的設計。在整個土木的設計規劃中，BIM 技術具有詳細準確的數據支持，并能與實際實施工作進行無縫銜接。這樣既能保證需要施工的土木質量，又能通過準確的數據支撐，在施工過程中能夠揚長避短，節約工程成本。BIM 技術中的模擬數據可以用來模擬未來施工中的操作，讓施工人員提前進行施工實踐模擬，了解施工現場存在的安全隱患。施工人員通過模擬操作，可以在一定程度上防止這些安全事故的發生，做好有效的保護措施。應用BIM 技術，將土木工程施工企業的傳統技術、監理、施工、組織等相關系統集成在一起，不僅有利于了解土木設計的意圖和要求，能更好地為工程建設、施工模式提供依據在BIM 技術體系結構上，通過對三維模型的優化和調整，更直接地展現了系統的特點和結構的構建要點，既有利于建設工程建設決策者對全局的把握，也有利于管理層和施工人員明確自己的責任，有利于監理單位對建設工程的建設實施有效制約，通過建設數字化施工的體系結構，提高了施工質量的掌控和調整。另外，利用BIM 技術建立的土木結構系統具有記錄、跟蹤、查詢等功能，不僅提高了土木結構系統的功能性，而且更適合建設項目的實際施工，真正做到了進度、計劃和管理信息的一體化，同時有效的實施建設項目的管理和目標。實現建設項目的動態化、結構化、系統化、綜合化的全效監管和監控。

（二）優化施工技術應用降低安全風險

BIM 之所以在大型工程項目的技術設計和施工管理中能夠體現和突出許多技術上的優勢,關鍵在于其通過運用強大的工程軟件設計功能模塊可以對各項工程技術性能方案設計進行層次協同優化設計和組合優化,以及用虛擬工程施工等設計模式對各項技術性能和細節設計進行層次深化組合設計,使得技術方案設計具備極高的技術合理性與技術可行性,避免在工程施工設計過程中頻繁變動發生技術計劃性的變更或可能引發安全隱患問題。因此由工程設計、監理以及工程施工安全技術人員對工程施工安全技術的應用合理性可以進行較為可視的量化分析評估,利用BIM 安全軟件管理系統的分析功能可以模擬分析相關安全技術的實際應用發展過程,從而通過對多種安全技術解決方案的分析對比和進行綜合分析評價,確定一套可以直接滿足目前包括安全在內的各種工程施工安全管理過程目標設計要求的最終技術方案,能夠把工程施工管理過程設計中的安全性和風險評估指數直接降到最低。

（三）BIM 技術在三維場布方面的應用

三維土木信息模型能夠促進相關人員的直觀識別有關模型場地和土木物空間布局的信息。用于工程對于大型工程項目效果明顯，在施工開始之前根據項目的高要求布置計劃，施工平面更加科學合理。經過BIM技術建立并執行網站布局的三維模型合理的規劃，包括居住空間、辦公空間和土木工地起重機等方面的安排可以直觀地反映實際情況，同時建立虛擬土木模型，與土木計劃相映襯，合理的計劃建設用地，確保現場運輸路線暢通，方便土木工人管理，有效避免人工成本浪費。

（四）基于具體數據建立項目結構模型

一般而言，土木工程項目的規模越大，施工要求越多，施工流程越復雜，施工人員可以結合長期積累下來的工作經驗，將工程項目的施工流程進一步細分，利用軟件對施工流程和進度進行合理規劃，厘清施工任務和施工工期之間的關聯。在土木工程施工環節，為清晰表述具體施工內容，需要繪制大量施工圖紙，對于施工流程復雜的施工圖紙，會加大現場施工人員的操作難度，難以讀懂施工圖紙中的要求。在這種情況下，基礎三維圖紙往往難以讓施工人員清晰了解具體施工要求及設計意圖，容易導致理解偏差或完全無法理解。利用BIM 技術構建三維模型有助于處理該問題，對提高信息傳輸效率具有積極意義，有助于協調專業和工序之間的關系，避免出現沖突和不協調的地方，以形象立體的方式將二維施工圖紙的內容展示出來，以形象具體的信息模型指導相應工作。相關管理人員可以通過三維模型分析設計施工存在的問題，便于施工人員了解具體施工的重難點，例如利用該技術查詢預埋件的具體位置等等。這樣一來可以為土木工程施工帶來不少便利，為后期檢查和復核工作的開展奠定基礎。

（五）圖紙輸出

以前，國內土木圖紙審查都是以二維圖紙為準，因此施工圖設計基本都是二維圖。傳統的二維圖在應用時，需要施工人員將平面圖、剖面圖及立面圖結合到一起才能確定空間位置，既費時又費力，也容易出現錯漏，進而會減緩工程施工速度，延遲工期。但是隨著土木行業的不斷發展，各種類別及形狀的土木結構及構件層出不窮，傳統的二維平面圖紙已無法適應土木行業的發展要求。鑒于此，應用BIM 技術構建可視化的三維土木模型，可以直觀呈現異形構件或設備等幾何特征及空間位置，并且可以通過Revit 的自動出圖功能剖切土木模型的任何位置，進而將所需的二維平面圖紙生成，并傳輸出來，以供所有參與施工的人員進行觀看，間接指導施工，加快施工效率，縮短整體施工工期。

結語

隨著BIM 技術在土木行業的有效應用，和技術手段的逐漸成熟來看，這項技術必將對土木工程行業產生革命性的影響，推動土木工程行業整個生態鏈的變革。它還將重新整合土木行業的價值鏈。通過BIM 技術進行信息集成，將使土木工程行業進入大數據時代，信息集成可以提高行業的透明度，可以整合規范的信息化，促進企業按照指定計劃有序的穩步建成。但就目前而言，BIM 技術在我國還處于初級階段，雖然目前的BIM 技術和協同管理措施在施工企業中和工程量計算的信息集成中已經全面展開，隨著BIM 技術的進一步推廣和成熟，BIM 技術不斷完善和發展將給土木行業帶來新時代的變革，推動土木工程行業的進一步發展。