BIM技術在土木工程施工領域的應用分析

薛海軍 張風震

濟寧市兗州區國土空間數據研究中心，中國·山東 濟寧 272100

1 引言

BIM 技術是美國建筑行業提出的一項數據信息處理方式，結合建筑構造模型，對建筑模型進行分析和研究，從而得到最終的設計數據。將BIM 技術應用到土木工程施工領域中，及時分析工程施工中產生的數據信息，保證土木工程施工的順利開展。BIM 技術既能應用到整體的施工建筑，也能應用到施工的某一環節，從而提升土木工程的施工效率。

2 BIM 技術的基本概念

BIM 技術的英文名稱為Building Information Modeling，又被稱為建筑信息模型。BIM 技術是將三維數字技術作為基礎，結合實際的土木工程項目的信息形成工程數據模型。BIM 技術在土工工程的應用中具有以下三個方面的優點。

①模型數據信息的完整性。BIM 技術在傳統的5D 模擬技術的基礎上，添加工程數據的信息，從而能夠讓設計人員對其進行修改。

②信息關聯性。BIM 技術能夠實現建筑信息和工程信息之間的無損傳遞。

③信息聯動性。BIM 技術能夠保證在不同的施工階段的工程信息的一致性，節省設計人員再次測量的時間，還能按照實際設計需求，對設計數據進行修改，從而制定合理的設計方案。

3 BIM 技術在國際上的發展現狀

3.1 BIM 技術在中國的發展現狀

隨著經濟全球化的BIM 技術發展，中國的經濟發展也發生了巨大的改變，經濟全球化的發展趨勢使得中國企業向著綜合發展，與世界企業接軌，也增加了中國企業的競爭力。為了能夠在激烈的市場中占據多數的市場股份，中國企業必須改變傳統的經營理念、管理模式和發展目標。對于建筑行業，將BIM 技術應用到土木工程施工領域中，是提升企業實力的重要措施。中國建筑行業的改革就是應用BIM 技術，不僅改善中國建筑行業的發展問題，還能提升企業的經濟實力。但是BIM 技術在實際的應用中，由于引入時間較短，仍舊存在著問題，因此為了更好地在土木工程施工領域中應用BIM 技術，需要對其進行更深度的研究和分析[1]。

3.2 BIM 技術在其他國家的發展現狀

BIM 技術是由其他國家引入到中國的，因此在其他國家有較早的應用和研究歷史，在其他國家的建筑業實際應用中，具有更為廣泛的應用。根據對BIM 技術的應用歷史分析，在2007年，BIM 技術就已經被應用到美國的建筑業中，并得到了較高的應用價值，促進BIM 技術的在其他國家的發展。另外，在BIM 技術發展過程中，英國等國家的建筑業也開始應用BIM 技術，并對其缺點進行修改，提出3D BIM 技術，使得BIM 技術在建筑業得到一次質的進展。BIM 技術將建筑業與信息技術相結合，促進建筑業的可持續發展[2]。

4 BIM 技術在土木工程施工領域的應用

4.1 BIM 技術在施工成本計算中的應用

在傳統的土木工程施工中，施工成本計算由造價工程師進行計算，主要采用的計算方式有兩種，一種是將整體的設計圖紙的信息傳輸到工程量的計算軟件中，對信息數據進行建模，借助軟件得到計算結果；另一種是通過測繪出的具體設計圖紙，造價工程師按照計算標準進行手工計算，這種計算方式具有較大的計算誤差。這兩種計算方法在使用時，會浪費大量的時間和精力。BIM 技術在施工成本計算上的應用主要是對設計模型進行自動建模，節省人工建模的時間，提升計算工作效率。在建模時，BIM 技術還能將施工成本、施工計劃與信息模型進行結合，形成直觀的SD 模型，通過軟件能夠實現對施工過程中施工成本的控制和管理。有效利用BIM 技術，能夠降低施工成本，提升企業的經濟效益，還能優化設計方案，提高對資源的合理利用。在施工階段，BIM技術也能結合實際的施工數據，制定成本使用計劃、施工材料采購計劃等，加強對施工過程的監督，從而提高土木工程的施工效率[3]。

4.2 BIM 技術在施工技術上的應用

在采用傳統的施工方案對土木工程的實際施工作業進行指導時，不能全面的考慮施工要求，從而出現施工過程中返修的問題，嚴重時會出現降低施工質量、延長施工周期的問題。BIM 技術能夠利用其三維模擬技術，對施工操作進行實時模擬，在虛擬化操作中，找到施工中的問題，進而解決問題，保證施工方案的準確性。將BIM 技術應用到施工技術上，能夠有效控制施工過程中材料的使用情況和工程量，完善施工材料的管理工作，避免出現浪費、缺失等問題。BIM 技術還能將工程模型進行拆分，對每一個施工環節進行分析，得到更精準的工程量，便于設計人員及時的修改和完善設計方案。在施工材料的采購中，BIM 技術能夠根據施工的需求，明確所需的材料的用量，減少實際用量與理論用量之間的差值，降低施工成本，提升企業的經濟效益[1]。

4.3 BIM 技術在施工管理中的應用

BIM 技術在施工管理中的應用主要為在兩個方面：①支持現場生產協同。在土木工程的實際施工中，工程人員需要全面理解工程的信息，才能制定合理的施工方案，保證施工方案的可行性。但是傳統的二維圖紙不能很好地將設計細節體現出來，使得后期施工過程中出現較多的問題。BIM 技術將工程信息進行分析，構建虛擬的工程模型，工程人員能夠直觀地看到設計方案呈現的效果，提高溝通效率。②進度優化。進度優化是保證土木工程的施工效率高效的主要因素。BIM技術采用橫道圖、三維動畫等形式，模擬施工的具體環節，從而幫助工程人員及時發現問題，并制定解決措施，保證工程的順利開展。在施工管理應用BIM 技術，能夠對施工過程進行實時的跟蹤，將實際施工周期與設計施工周期進行對比，保證施工項目按時完成[3]。

5 結語

綜上所述，BIM 技術能夠對土木工程施工中的工程數據構造三維模型，并模擬施工過程，幫助施工人員了解施工流程和內容，降低施工問題發生的概率，降低施工成本，保證土木工程的施工質量。隨著BIM 技術的不斷創新和發展，建筑行業想要獲得更高的發展，需要重視BIM 技術在土木工程的應用，提升施工企業的管理水平，從而提升企業的市場競爭力，促進企業的發展。