淺談BIM技術在路橋工程中的應用及發展趨勢

喬 暢

揚州市邗江區交通運輸局，江蘇揚州 225100

隨著國內建筑行業的飛速發展，各種應用于建筑業的軟件層出不窮，其中，BIM技術算得上是新世紀代表性新技術[1]。它能夠運用幾何學和物理力學知識構建建筑信息模型，從而指導項目全部周期運行管理，大大地提高了工程施工效率。預計接下來兩年中，BIM應用多的企業較其他企業施工工程數有不同程度的增長，這項技術將廣泛應用于路橋工程。在建設工程方面BIM技術越來越受關注，應用越來越多，給建筑業帶來更多收益。

1 BIM模型的特點

1.1 可視化

可視化就是看得直觀清楚、一目了然，這在建筑行業起著巨大作用。CAD模式僅僅是線條的勾勒，真正的構造還需要建筑人員的想象。BIM技術，直觀具體，不需要抽象思維的運用。

1.2 協調性

在設計圖紙時，由于設計師思想各不相同，不同專業之間知識碰撞，按照傳統方法需要每位設計師拿出自己的作品后再進行協調統一。如果運用BIM技術，在每位設計師完成自己設計作品后，BIM會自動整合分析不同設計者之間專業知識的碰撞問題并提出科學的解決方案。除此之外，它還可以協調場景布局。

1.3 模擬性

這里說的模擬，不僅指模擬建筑模型，還可以模擬特定場景試驗：熱能傳導場景模擬、安全疏散場景模擬、日照時常場景模擬、節能減排場景模擬等。其與眾不同之處還在于它可以進行4D模擬，加以時間規劃，模擬具體施工情況；進行5D規劃，加以成本控制，細化工程項目開支。

1.4 優化性

BIM技術具有優化設計、施工、運行項目的作用。首先，BIM提供項目完整且準確的數據信息以及建筑物的實際變化，在優化三要素里，信息至關重要，只有擁有準確信息，才可以做出合理的優化方案。BIM技術在優化時間上有著最科學合理的計劃方案，運用在工程上將會大大提高工程效率。BIM在這三方面的優化也讓相關研究人員看到了它在其他方面發展的可能性：優化項目方案、優化特殊項目的設計等[2]。

1.5 可出圖性

運用BIM除了能設計出建筑工程及相關配件圖紙，還可以設計出綜合管線圖、綜合結構留洞圖、碰撞檢查報告圖和改進建議方案。

2 路橋工程中應用BIM技術的優勢

2.1 提高生產效率、節約成本

BIM具有協同合作和參數化設計等功能，在橋梁結構設計上，優化設計減少返工次數。構件模塊化、預計化等新型生產方式得以明顯提高，傳統的圖紙模型被BIM數據信息模型所取代。BIM技術的應用節約了時間和成本，又提高工作效率。

2.2 使方案評審更加直觀，提高工程造價的準確性

BIM技術能夠構建出3D模型，比2D圖紙模型更直觀立體，對工程材料的預算也更為精確，且大部分的計算交由計算機操作，節約了大量時間又保障了精確性。并且BIM的3D模型讓業主更加清晰直觀地看到工程預期情況和基本數據，方便評審選擇。

2.3 有助于路橋工程的創新性與先進性

作為新世紀建筑業最具潛力和發展性的技術之一，BIM可以通過數字模型將設計、建筑、運行一體化，這項技術具有信息共享功能，通過指定平臺實現共享使得設計方案能夠呈現在合作人員面前，便于相互討論，信息保持一致，有利于項目的進程和創新。

2.4 方便工程及相關設備管理與維護

BIM模型具有高精確度，為工程日常的常規檢查提供了便利，如常規安全檢查、安全管理和保修等。業主可以利用BIM技術進行監工、校對工程質量。

3 BIM技術在路橋施工階段的實際應用

3.1 數字信息化施工

路橋工程施工時有些構件需要異地加工，運用BIM技術可以直接將構件的數據信息傳輸給生產工廠進行預訂。一次性在同一工廠將需要的構件定制好，實現構件質量統一化。做好施工前的準備，施工效率將會大幅度提高。

3.2 施工模擬

4D橋梁施工技術是在BIM技術基礎上研究而來，加上了時間控制這項技術。在施工過程中工程的進度透明具體、方便把控；在項目計劃制定時，這項技術提供的方案更科學可靠，有利于合理配置場地資源，節約成本，實現效益最大化。

3.3 進度管理

BIM的3D建模技術具有高仿真度，可以模擬施工過程，同時建立4D信息模型，對施工進程實時控制，系統管理。與之前的2DCAD技術比較，解決了項目形象差、計劃抽象、施工計劃不科學等問題，避免返工、拖延進度的情況。還可以通過BIM的建模直觀了解預計項目計劃與實際差距，利于更早發現進度是否與計劃有偏差并及時糾正。這項技術對管理者來說不亞于一個得力助手。

3.4 安全數據信息管理

BIM對數據信息的管理在路橋工程安全性管理發揮很大作用。數據共享的實現使施工單位每人都能實時了解最新工程數據信息，避免因信息管理滯后導致的安全事故；數據共享使管理人員更好地規劃現場布局，預防工作機器與工作人員沖突導致安全事故發生；應用BIM技術對施工過程自動檢查，評估可能存在的安全隱患[3]；還可模擬消防安全疏散，將BIM技術與無線網等技術結合組成室內緊急導航系統，在疏散時為逃生和救援人員提供最佳路線。

3.5 物料設備管理

應用BIM技術前施工單位通過參考物流行業流行的方法將路橋構件、工程設施等物件貼上標簽，便于識別施工進程，但這項技術只能識別局部信息。運用BIM可以將全部信息一覽無余，便利了工程物料的管理。

3.6 協同作業

路橋施工過程中，利用BIM技術（主要是軟件工程和云計算）進行協同工作，能保證施工的科學合理。云計算出的3D立體模型可視化且不受時間空間限制，隨時可供設計者和業主、施工者、監察部門、投資商等互相交流、協同管理。同時設計文件類資料也可以通過BIM技術共享，方便設計相關管理人員查詢、管理、校對。

4 BIM在國內的應用

BIM在歐美、日本、新加坡等國家已經廣泛應用且比較成熟，在項目工程中貫穿整個生命周期。同時，BIM的相關企業也已經興起，BIM專業咨詢公司開始服務于各大中小型企業。國內BIM的發展也如火如荼，國家已經在國家科技“十二五”計劃中談論此項技術并列入重點研究項目，除此之外，BIM還被業界人士評為“建筑信息化的最佳解決方案”。

中國大額的建筑數量決定了BIM在中國建筑行業光明的發展前景，讓管理人員看到了BIM與國內建筑行業結合的必要性。BIM的信息整理和信息共享技術更方便了管理者們的相互交流，方便了他們對工程的控制和監督，科學地利用人力、物力、財力資源，最大可能地為工程節省開支，避免浪費，符合國家可持續發展策略和國家資源規劃局的要求[4]。目前，國內建筑如上海中心大廈、南水北調工程、香港地鐵等應用的都是BIM技術?？梢哉f，BIM技術已在國內取得初步的成功。

5 對策分析

國內BIM技術較國外的Autodesk Revit系列、Bently building系列、Graphisoft ArchiCAD等還是很不成熟。雖然國內在此項技術上取得一些科研成果，但這遠遠不足以滿足市場需要。因此，研發出一套全面、系統且適用于中國市場的BIM系列軟件需快馬加鞭的完成，要相關科研技術人員齊心協力，共同攻克難關。

國內研究的BIM技術將實現信息全球化共享，信息相互交流和管理協調。在政府相關政策的支持下，全建筑業人員會積極踴躍參與到BIM標準的制定中去。

國內研制BIM技術的實現，首先需要大量專業人才。項目策劃人員負責解決BIM技術的實施應用問題，充分調研市場需求情況，策劃從哪些角度開發應用BIM技術。政府部分要積極配合科研團隊的工作，管理規劃好，起到引導支持作用。完善售后工作，軟件出現漏洞已是家常便飯，但許多軟件公司對漏洞的修護往往不及時、不重視，致使很多設計公司在軟件出現漏洞時手足無措。所以，要事先和軟件咨詢公司建立良好的合作關系，針對這一事件策劃出讓業主、設計單位都滿意的解決方案。

6 結語

路橋工程作為重大公益性項目，應當體現出極高的工程質量水準，基于BIM技術的施工可將現場狀況、方案設計、施工安排、安全監督等方面最大限度的科學化合理化。通過研究國內外BIM相關報道和使用情況可知這項技術發展前途無量。國內相關企業通過應用BIM技術提高項目管理水平與企業核心競爭力，與此同時在應用推廣這項技術時，不斷改進完善此技術，為企業帶來高效率、高利潤的工程。