BIM技術在土木工程施工領域的應用進展

許堅銘

摘要：從20世紀后期人類進入信息時代開始，許多行業都通過電子信息工具實現了跨越式發展。土木工程作為傳統的實體行業，信息化程度至今仍然較低，特別是在我國等發展中國家，相關專業人才的缺乏，導致絕大多數工程項目仍然使用著數十年前的陳舊技術進行施工。隨著BIM技術的出現，土木工程領域也終于迎來信息化革命的浪潮，我國在BIM領域起步較晚，目前正處于快速發展時期。

關鍵詞：BIM技術;土木工程;施工領域;應用

1、前言：隨著我國BIM技術的不斷的發展，土木工程行業的發展也在穩定上升。為了能夠保證施工過程提高效率，BIM技術與土木工程的完美融合，依舊任重而道遠。

2、BIM技術概述

BIM技術的核心是將整個建筑工程中的所有相關信息寫入數據庫當中，并通過數據庫建立三維建筑模型。通過BIM技術，不但可以形象地呈現建筑工程中的所有細節情況，而且還有助于對整體施工方案進行合理規劃，并對建筑物和各個部件進行模擬測試，減少不必要的浪費和失誤。我國從2016年開始發布了一系列BIM國家規范標準，但至今仍不夠完善，還需借鑒美國、歐盟、新加坡等國家和地區的相關經驗。

3、IM技術應用在土木工程施工領域的價值

3.1令土木工程具備可視化特點

在過去，工作人員在進行土木工程的設計工作時主要通過圖紙設計，然后標注出重要的數據和信息，如果不是專業的工程人員很難看懂，更無法把圖紙當中的數字和線條轉化為三維的影像，而且大部分參與土木工程施工的人員是農民工，受教育的程度有限，部分施工團隊的承包方和監理的資質較差，對工程項目圖紙的理解不夠全面，無法保證在具體的施工環節中完全符合施工標準，進而容易影響到工程項目的建設質量。通過將BIM技術引入土木工程的施工領域，能夠對工程項目的信息進行數據化處理，能夠在BIM系統中借助三維成像技術展示建筑模型，在BIM技術的支持下，無論是哪個細節的數據都能夠通過三維成像的形式展示在工作人員面前。工作人員利用BIM技術的可視化應用優勢，能夠對工程項目的設計與施工情況做出預測，并合理調整相應的方案，而且可以使用三維成像技術讓所有的施工人員更為全面地掌握工程的施工需求，保證各個施工環節的順利開展，同時保證工程的建設質量。

3.2促進工程項目建設的多方協作

在施工過程中，任何一個環節出現失誤或者是銜接不佳都會影響工程的施工進度，甚至還會威脅到項目工程的建設質量。如果想實現多部門的共同參與，需要做到資源共享。在引入BIM技術的之前，信息共享的方式主要是組織會議以及郵件或電話溝通，在引入BIM技術以后，可以將眾多的數據全部匯集在同一個平臺里面，參與土木工程建設的所有單位都能夠向平臺上傳數據，同時還可以在平臺上搜索和相互交流，可以保證信息傳輸的全面性與及時性，項目工程的各個參與方都可以動態了解工程的現狀和進度，可以推進各參與方的合作，保證土木工程的建設工作順利開展。

4、BIM技術的應用進展

4.1建立三維建筑模型

技術人員可以將施工設計方案中的所有信息輸入BIM數據庫當中，得到三維建筑模型。通過模型可以完整形象地展現建筑物的全貌，并在此基礎上進行進一步的修改和完善。三維建筑模型中的每一個部件的尺寸、材料、性能都可以進行針對性修改，無需像傳統建筑圖紙一樣“牽一發而動全身”。在現場施工時，施工人員也可以直接參照三維建筑模型進行操作，提高溝通效率和協作能力。

4.2進行模擬施工測試

只要具備足夠完善的數據庫，我們就可以對整個施工建筑過程進行模擬測試，合理安排施工計劃和施工步驟。每一個施工步驟中都有可能存在安全隱患，只要我們事先通過全面的模擬測試找到并排除隱患點，就可以用模擬試錯代替現場試錯，既可以保障施工安全，也可以節省建筑成本、提高施工效率。對于施工過程中可能出現的各類特殊狀況，例如低溫、雨雪、地震等，也可以進行分別測試，盡量減少自然災害造成的安全事故和經濟損失，并做好相關預防措施。

4.3分析施工成本

由于傳統施工項目中存在大量的不確定、不可控因素，現場施工人員往往需要不斷地改變建筑部件和操作方法，造成施工成本節節攀升。而通過BIM技術，我們可以通過詳盡的模擬測試找到最合理的施工方案，減少施工過程中的不確定因素，從而更加精準地計算出施工過程中所需的材料成本和人工成本。同時，BIM技術下的成本計算也更加快捷、更加智能，同時還可以結合施工成本選擇更加優化的施工方案，實現真正有效的成本控制。

4.4加強現場管理和溝通

與傳統建筑圖紙相比，BIM模型更為形象、直觀，可以直接為現場施工人員提供操作參考，并提高施工人員對工程項目的理解程度，增強管理人員和現場施工人員的溝通效率?，F場人員在施工過程中如果發現施工方案存在缺陷、或存在理解障礙，也可以直接對管理人員進行反饋，避免了多層級匯報產生的信息誤差。

4.5優化造價管理

在理論層次上，有學者對造價預算中BIM技術的使用展開了研究，指出BIM技術在土木工程項目預算中應用的難點，并以此為基礎制定了造價估算的基本操作理念，不僅如此還制定了5DBIM技術成本估算流程圖。關于工程的造價方法，有學者將BIM技術當作基礎，深入地分析了核算工程成本的主要理論，同時闡述了實現的方法，強調了BIM技術在計算造價成本中的應用價值，同時闡述了基于BIM技術核算造價的3種方法：第一種，借助API接口將BIM軟件和成本預算的軟件連接在一起。第二種方法，使用開放的數據庫與ODBC連接在一起，能夠直接訪問BIM模型對應的數據庫。第三種，借助BIM軟件提取項目工程的性，然后以表格文件的形式實現外導。在工程的造價管理當中，各種造價計算軟件已經發展地較為成熟，使用比較便利。但是直到目前還沒有辦法使用《建設工程工程量清單計價規范》，而且該規范無法系統地對各類工程構件以及有關的材料展開分類。因此，在工程造價管理中使用BIM技術需要將理論和工程應用緊緊結合在一起，展開更深入地思考。

5、結語

總之，土木工程施工過程中的各個階段和領域都可以利用BIM技術進行充分改善。首先我們可以通過詳盡的數據庫建立三維建筑模型;在此基礎上可以進行反復地模擬施工測試，已確定合理的施工方案;施工方案確定后，還可以精準分析施工成本。BIM技術不但有助于實現整個施工過程的高效化、規范化，還可以降低管理成本和溝通成本，減少信息誤差。

參考文獻

[1]梁德瑞.BIM技術在土木工程施工領域的應用進展[J].城市建設理論研究（電子版），2018（5）：113.