BIM技術在土木工程中的應用淺析

劉賀明

摘要：在土木領域當中，BIM是一種必不可少的輔助工具，該工具有著自身的優勢，對土木工程的生命周期能夠進行直接的展現，對管理工程項目起著十分重要的作用。在工程項目當中，BIM技術涉及所有的環節，可以說，該技術對施工的順利開展有著十分重要的意義。

關鍵詞：BIM技術；土木工程行業；應用

1、BIM簡介

BIM是建筑信息化模型（BuildingInformationModeling）的簡稱，是一個共享的知識資源，一種應用于工程設計、建造、和管理的數據化工具，并以建筑工程項目的各項相關信息數據作為基礎，建立模型，通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息而得到的所有數字信息的總和。BIM技術被譽為建筑產業革命性技術，同時具有可視化、協調性、模擬性、優化性和可出圖形五大優勢。

2、BIM的特點

2.1可視化

隨著社會經濟的持續高速發展，建筑業主對于建筑物設計的要求越來越高，這在一定程度上使得建筑構件不能單純依靠平面視圖的方式進行展現。但是運用BIM技術能夠實現建筑模型的可視化構建，將項目在起始之初就以一種直觀的沙盤模型進行展示，以這樣的視角能夠給予我們最直觀、最真實的視覺感受。同時BIM技術還能提供系統、全面的建筑信息資源，這樣能夠保證在整個項目實施期間，項目在施工、建造以及交付運營的整個環節中都能夠在可視化的條件下實現項目的溝通和決策。

2.2協調性

項目在施工期間，協調推進是當下各個項目在實施期間所面對的一至關重要的問題。不管是在業務及建筑單位，還是與之相關的設計人員都應當在整個項目設計與實施期間保持信息資源的交流與共享，它們需要對項目在實施期間所出現的各方面問題進行分析和探討，并制定合適的解決方案以及相應的變更方案，這在建筑工程管理中被稱為事后處理。導致這種現象出現的關鍵原因是由于在項目設計初期，相關的設計人員沒有能夠進行很好的交流溝通，相互之間的信心閉塞，導致各環節的設計人員僅僅自己的設計結果，這將不可避免會在實際的施工過程中出現各種碰撞問題。

2.35D性

BIM技術一方面能夠保證在整個建筑物的設計階段實現節能設計及日照設計等的信息模擬，同時建筑公司還能夠借助該模型和平臺在招投標期間以及項目實施過程中實現對整個項目的指導及優化工作。其中最為重要的是，在進行成本管理方面，BIM能夠實現3D模型、時間及工序的5D信息模擬。在整個項目完成以后，BIM模型能夠保證業主在整體項目的日后維修任務期間提供具體直觀的模擬，這樣能夠實現對項目的整個生命周期進行信息模擬，從而解決以往在項目管理中所出現的信息孤立問題，促進項目協同合作能力的提升。

3、BIM技術在土木工程中的應用要點

3.1BIM技術在施工成本計算上的應用

造價工程是在以往的施工成本計算當中，其的工作方式為兩種，首先，運用工程量計算軟件，輸入到工程圖紙信息當中，然后建模，利用軟件計算完成；其次，使用二維圖紙手工計算工程量，可以說，不管哪種方法在實施的過程中，需要投入大量的時間及經歷。BIM技術不同，通過對該技術的應用，然后進行模型的設計，可以使手工建模時間大量的減少，從而使得工作效率進一步的得到提升。再者，BIM技術能夠進行SD模型的集成，然后利用有關的軟件實時的監管施工的整個過程。

3.2技術在施工技術上的應用

通常情況下，在實際工程作業時，如果使用傳統施工方案進行指導，往往方案的可行性會受到很大的影響，也會讓施工發生改變，從而轉變為修改優化，甚至嚴重的會造成工程延期等現象，很大程度的影響到施工建設。BIM技術正相反，該技術通過三維可視化的技術，從而模擬施工操作現場，在整個虛擬過程中及時發現和解決問題，使得方案可行性得到最大的保障，對于施工的關鍵工序能夠讓工人短時間內熟練的掌握，了解其中的難點及重點，防止某些環節出現差錯。合理運用BIM技術，能夠掌握好施工過程中使用的材料狀況，更能時時了解工作量，讓工程材料管理工作的開展更加完善，防止浪費等現象的發生，讓施工過程更好規范化。

3.3BIM技術在施工管理中的應用

在施工管理中對BIM技術的應用，首先，現場生產協同的支持。在整個施工過程當中，所有的人員只有對工程有一個整體的了解。才能在施工中更好的落實施工方案，然而，以往使用的二維圖紙實現上述要求存在極大的難度。BIM技術卻有著自身的優勢，它借助三維信息模型，對虛擬模型進行相應的構建，非常直觀的將設計方案理念等進行詳細的表述，使得溝通效率進一步的得到提升。其次，優化進度。對于任何一個建筑工程項目來講，工程進度管理工作的開展特別的關鍵，相應工程能夠保證質量的情況下，更好的完成，優化進度是一大重要環節，BIM技術利用各種形式可以對施工的實際情況進行模擬，這樣能夠讓施工人員短時間內迅速的發現和解決問題，促進建筑工程項目的順利開展。

4、BIM技術在土木工程中的應用領域

4.1樓宇工程

應用BIM技術于樓宇工程，通過空間模型對比與概念設計相結合的原則，不僅呈現出為設計師提供直觀交流平臺的效果，更實現了低碳、可持續的設計目標，如采用了BIM技術進行綜合設計的某單體醫療建筑。此外，在騰訊北京總部大樓工程項目中，BIM技術不僅輔助性管理了技術、質量、安全、商務等方面，實現了基于BIM的總承包管理，制定多參與方、多終端的綜合管理模式和集成式管理的目標，還開展了基于BIM的智能施工放樣、三維激光掃描、3D打印等創新應用。

4.2裝修工程

在我國傳統建筑物裝修工程的設計、預算、施工、驗收與使用階段存在不少問題和管理模式缺陷，然而應用BIM技術的可視化模型、工程量清單分析和4D施工模擬技術等功能，可發掘出BIM技術建筑物裝修工程中的技術優勢和應用價值。以建筑外墻裝飾工程的工程量計算為例，BIM的計算價值就優越于現行的CAD模式，如BIM算量速度快，在大幅縮短設計方案和設計變更評價響應時間的同時，造價人員更加主動地參與設計和施工階段的決策，從而提高了造價人員的工作層次和價值。

4.3功能化建筑

功能化建筑，如光伏建筑，由于缺乏一體化設計分析平臺，其設計通常被割裂為建筑設計和光伏設計兩個過程，不僅造成設計過程復雜化、工作量增加，而且容易忽略一些重要的要素，如建筑物對于光伏系統陰影輻照影響。

然而，通過構建基于BIM的光伏建筑集成化設計與分析平臺，既可通過擴展光伏組件，融入電氣特性，實現光伏建筑集成化設計的目的，達到對包括陰影輻射和光伏電氣在內的多種功能進行分析的效果，還可減少成本，降低能耗。如基于BIM的光伏建筑集成化設計與分析平臺，可將某具體變電站光伏系統的投入減少11.7%，電能損耗降低5%。證明本平臺可以有效改進光伏建筑的設計。

5、結束語

綜上，BIM技術對于了解建筑業來說是一個很好地切入軟件，可省時、省力，又可安全、高效、快速、實用地完成一個建筑。隨著BIM技術日益發展，未來建筑工程行業要想取得長遠的發展，必須借助BIM技術對項目進行管理和操作，提高企業對項目的的管理水平，從而在市場上提高競爭力，走在建筑行業發展的最前列。

參考文獻

[1]何清華，錢麗麗等.BIM在國內外應用的現狀及障礙研究[J].工程管理學報，2017（02）：11-57.

（作者身份證號碼：211224199008248311；（作者單位：南通華新建工集團有限公司遼寧分公司）