土木工程施工中的BIM技術應用研究

鄭廣凱 趙海令

摘 要 近年來，我國的土木工程建設發(fā)展迅速，土木工程施工技術也有了很大進展。在新時代發(fā)展背景下，BIM技術的誕生，推動了我國建筑行業(yè)的飛速發(fā)展。現(xiàn)階段，我國在土木工程施工領域中在不斷的應用BIM技術。BIM技術的應用，不僅可以降低工程造價成本，還能保障工程質(zhì)量，提升經(jīng)濟效益，從而實現(xiàn)建筑企業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。因此，本文闡述了BIM技術在國內(nèi)外的應用與發(fā)展現(xiàn)狀，并且具體說明了BIM技術在土木工程施工技術的具體應用方式。希望能夠給更多的土木工程相關人士提供一些BIM技術的應用建議。

關鍵詞 BIM技術;土木工程;施工應用

引言

近年來，建筑行業(yè)的興起帶動地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展，其關聯(lián)型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展為人們提供更多的就業(yè)機會。傳統(tǒng)土木工程項目施工的圖紙文件設計一般以紙質(zhì)品為主，難以對大量的數(shù)據(jù)信息進行分類存儲，各級施工單位存在溝通難、信息不統(tǒng)一的情形，嚴重影響了整體施工效率。BIM技術的應用可對傳統(tǒng)的建筑管理模式進行優(yōu)化，為整體項目工程建設與實施提供基礎保障。

1BIM技術的含義

美國是BIM技術的發(fā)源地，2007年就發(fā)布了相關規(guī)范及標準，其他國家也陸續(xù)發(fā)布相關規(guī)范及標準;我國于2011年才提出相關規(guī)劃要求，并于2016年發(fā)表主要規(guī)范標準，其中《建筑信息模型應用統(tǒng)一標準》、《建筑信息模型施工應用標準》對BIM技術的定義是[1]：在建設工程及設施全生命期內(nèi)，對其物理和功能特性進行數(shù)字化表達，并依此設計、施工、運營的過程和結(jié)果的總稱。”其核心內(nèi)容是運用數(shù)字、信息技術對已經(jīng)規(guī)劃建設項目的全部信息進行仿真，使施工人員能夠提前發(fā)現(xiàn)施工方案中出現(xiàn)的問題，從而及時糾正錯誤，降低成本，減少工期，減少協(xié)調(diào)工作，真正做到資源共享。從土木工程的施工角度來說，工程施工人員經(jīng)過使用BIM技術的仿真模擬，能夠清楚地認識到施工環(huán)節(jié)中的所有內(nèi)容及錯漏，甚至對工程建筑中的每一個構(gòu)件及零部件的質(zhì)量和作用、數(shù)量等進行詳細了解。

2土木工程施工中BIM技術的具體應用

2.1 BIM技術在施工成本計算上的應用

在傳統(tǒng)的項目成本計算中，工程造價師通常使用以下兩種方式進行計算[2]：①在工程量計算軟件中對工程圖紙信息進行建模，并利用軟件對數(shù)據(jù)實行計算;②繪制工程二維圖紙，實行手工工程量計算。但是，這兩種計算方式都必須依靠大量的人力和物力來完成。通過使用BIM技術可以直接套用設計階段的建筑模型，避免重復建模工作，從而節(jié)省手工建模和數(shù)據(jù)計算的時間，在一定程度上提升了工作效率，節(jié)約了成本。另外，BIM技術能夠把項目預算、進度和三維信息模型集成到SD模型中，并使用計算機軟件完成對工程項目建設過程的實時管控。因此，科學有效的使用BIM技術，能夠使得資源利用得到提升，并提高資金分配和工程進度計劃和合理性，對工程人力、物力實現(xiàn)合理使用，完善項目方案，防止工程出現(xiàn)誤工、返工的現(xiàn)象，減少企業(yè)的經(jīng)濟損失。

2.2 BIM技術在施工階段的具體應用

BIM技術可以建立虛擬的施工過程，三維模型建立完成以后，利用BIM技術進行虛擬施工，在虛擬施工過程中，把實際施工中的所有問題和情況都完整的展現(xiàn)出來。現(xiàn)階段，我國許多的土木工程建筑行業(yè)都在廣泛應用BIM網(wǎng)絡技術，對工程建立起進度的管理制度，對工程進行預算造價、工程施工以及工作的具體安排，都利用BIM技術進行全面的分析和研究，更體現(xiàn)了BIM技術在工程施工階段的重要性，有效控制了施工過程中遇到的問題，從而提出了合理科學的解決措施。

2.3 BIM技術在施工管理中的應用

在土木工程的實際建筑環(huán)節(jié)中，為了能夠有效落實建設方案和措施，要求施工人員能夠?qū)椖坑腥鏈蚀_的了解。而傳統(tǒng)的二維圖紙很難實現(xiàn)這項內(nèi)容，BIM技術是基于三維信息模型，經(jīng)過建立模擬模型，可以直觀形象地表達設計方案的概念和構(gòu)思，大大節(jié)省了溝通時間，提高了工作效率，而且施工過程中如有人員發(fā)現(xiàn)問題，可以直接反饋到模型數(shù)據(jù)中心，其他部門的相關人員可以直接從模型數(shù)據(jù)中心進行獲取，并直觀地了解到問題的核心，便于對問題的解決，避免各部門間來回反饋及解釋[3]。

3BIM技術在土木工程施工多領域應用

當前通過BIM技術合理應用能掌握各類材料應用現(xiàn)狀，對施工項目現(xiàn)場材料進行綜合管理。并且通過BIM技術能獲取項目工程信息，制定適應項目施工進度的材料采購計劃。在建筑合同基礎上通過BIM技術應用計算工程量，對項目計劃成本與實際消耗成本進行計算，保障項目成本能受到全面考核、對項目全過程進行控制。在施工中通過BIM技術對施工進度、生產(chǎn)協(xié)同等進行控制，建立三維模型，確保施工人員、施工機械設備等能高度配合應用。生產(chǎn)協(xié)同主要是突出BIM技術形象化、直觀化特征，借助數(shù)字輔助模型，對生產(chǎn)裝備進行優(yōu)化設計，優(yōu)化各類碰撞問題。在BIM系統(tǒng)中錄入施工結(jié)構(gòu)、施工流程，系統(tǒng)能對各類信息進行整合分析，對支撐裝置受力結(jié)構(gòu)進行探究，并能做出安全性評價，提升施工安全。在土木施工中主要是對項目現(xiàn)場各類管道線路、不同結(jié)構(gòu)之間的干擾性進行分析，提升管道線路運行質(zhì)量。

4結(jié)束語

綜上所述，BIM技術以其集成性、系統(tǒng)性以及共享性等特點在實際施工應用中發(fā)揮著巨大優(yōu)勢，不僅能以3D的形式呈現(xiàn)出建筑外形，還能夠?qū)こ淌┕さ恼w過程與局部細節(jié)進行模擬，便于設計人員與施工人員熟悉施工環(huán)境、強化進度控制與造價管理，從而避免不必要的修正與返工，節(jié)約施工中的時間成本、人力成本與經(jīng)濟成本，在未來的發(fā)展中，可以強化BIM技術的標準構(gòu)建以及該技術與其他技術的配合，使BIM技術不斷完善與優(yōu)化。

參考文獻

[1] 李陽.BIM應用技術在土木工程施工領域的進展淺析[J].北京印刷學院學報，2019，27（5）：107-110.

[2] 朱爭光.智能制造背景下BIM技術在土木工程施工中的應用[J].建材與裝飾，2018，（50）：16-17.

[3] 李鵬博.淺談BIM技術在國內(nèi)土木工程施工領域的應用[J].廣東蠶業(yè)，2018，52（5）：31.

作者簡介

鄭廣凱（1986-）男，山東濟南人;學歷：本科，現(xiàn)就職單位：山東金恒項目管理有限公司，研究方向：工程造價。