BIM技術在土木工程施工中的應用分析

趙 華 羅曉紅

（棗莊市薛城區(qū)鴻鑫建筑安裝工程有限公司，山東 棗莊 277000）

1 BIM技術概述

1.1 定義

BIM是新型的科技產物，能夠全面展示建筑工程設計中的各個細節(jié)。BIM 技術能夠針對建筑工程信息，設計要求，性能指標等要求將建筑施工中的決策、設計、施工及管理信息全部集合起來，構建一個可用于建筑信息管理的三維模型。參與項目建設的各方，包括承包單位，設計人員，管理部門等都可以通過此模型全面的了解建筑工程從設計到施工的全過程，以便進行施工時的員工績效管理和信息共享，方便了各環(huán)節(jié)施工人員的溝通交流。在建筑工程管理中使用BIM技術，可以顯著改善建筑施工質量和效率，還可以減少建筑工程生命周期中的錯誤和風險，并節(jié)省建設成本，提高建筑企業(yè)的經濟效益。

1.2 運作形式

與一般的3D建筑軟件相比，BIM技術的工作形式與其并不完全相同。BIM技術主要基于實際的施工流程，通過使用數據信息，有序的將建筑工程施工分為多個部分，例如地基、圓柱、橫梁、門窗、樓梯、盥洗用品等，不同類型的對象不僅具有不同的3D視覺效果，而且還包含了各部件的具體信息數據。使用這些構建信息，設計人員可以通過BIM技術實現建筑工程的三維建模。另外，因為各個構建已經包含了詳細的特征數據，設計人員還可以針對建筑內的裝飾設計與業(yè)主進行交流、調整和改進設計。此外，在實際施工之前，還可以結合地理環(huán)境，空間配置等要求來檢查建筑設計是否存在沖突，例如樓梯高度，管道路線堵塞等，避免在施工時才發(fā)現設計上的不足，在很大程度上避免了人員和設備的浪費。

2 BIM技術具備的優(yōu)點分析

2.1 可視化

在土木工程施工過程中應用BIM技術后可以利用相應的數據信息構建起虛擬化模型，施工人員可以通過虛擬化模型更加直觀的觀看到施工效果，從而可以對土木工程施工中的問題進行分析。可視化是BIM技術中的最大特點之一，近些年來在現代化城市建設過程中土木工程建筑的建設數量也隨之增多，施工內容也逐漸增多，也呈現出復雜化。傳統(tǒng)的土木工程在施工前后的質量管理方面會存在一定的困難，如果施工人員只憑借自身想象就無法對土木工程中的問題進行預測。然而，在進行土木工程施工時融入BIM技術，可以利用BIM技術中的可視化特點對建筑模型進行更加直觀的觀察，可以為施工設計提供有力的支持。BIM技術的視覺效果可以更好的促進土木工程行業(yè)的發(fā)展。

2.2 模擬性

計算機技術是BIM技術的核心，將計算機技術與BIM技術進行充分融合后可以構建起建筑物三維立體模型。BIM技術的模擬性特點是非常重要的，可以充分利用計算機對土木工程中的各種問題進行模擬，并可以對施工各環(huán)節(jié)進行檢查，可對建筑方案中可以能發(fā)生的問題進行預測。BIM技術并不會受到時間的控制，因此在使用BIM技術時可以利用可視化特點對土木工程施工效果進行模擬，并可以避免其中的問題，從而對土木工程施工中的問題進行預防。

2.3 協調性

隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，土木工程施工也變得愈加復雜，建設時間也相對較長，施工范圍也逐漸擴大，這樣在進行土木工程建設過程中應對可能面臨的問題進行預測。對土木工程進行合理的規(guī)劃與安排，避免各施工環(huán)節(jié)出現問題，同時可以體現出BIM技術協調性特點。BIM技術人員所提供的專業(yè)服務可以對施工進度進行合理的安排并可以全面認識到施工中的不足，對施工環(huán)節(jié)中的不足進行合理的調整，更好的發(fā)揮出設計方案在工程中的應用價值。此外，BIM技術屬于現代化技術，對工作人員專業(yè)性有著非常高的要求，工作人員可以全面認識到BIM技術的特點，并可以將其充分利用到土木工程建設中。此外，土木工程企業(yè)還應不斷強化人員培訓工作并制定相應的制度，從而保證土木工程施工水平。

3 土木工程施工中的常見問題

3.1 管理體系方面

針對于一項土木施工建設而言，管理強度與最終的經濟收益有很大的聯系，在整個的施工過程中，大部分的施工企業(yè)都重點關注自身的經濟效益，而針對管理工作方面則缺乏應有的關注，從而導致管理體系明顯缺乏科學性與完善性。也正是因為缺乏有效的管理體系，導致在土木施工過程中，無法對其進行有效的管理約束，導致整體的施工過程是比較松散的，并且員工的工作積極性是非常差的，使得整體的施工建設項目無法有效的開展落實，進而導致施工建設所取得的收益非常低。

3.2 監(jiān)督機制方面

管理系統(tǒng)不完善是土木施工過程中常出現的一個問題，不僅如此，監(jiān)督機制缺乏完善性與針對性是土木工程施工管理工作中普遍存在的問題，由此而無法保障土木工程管理工作的整體水平獲得明顯的提升。近幾年來，大部分的施工單位所選擇的監(jiān)督機制都是事后彌補的方式，這種方式簡單來看就是等到整體的施工建設完成后，再開展監(jiān)督工作，這樣就導致施工過程中出現的問題不能夠及時有效地解決，為后期的建筑施工帶來很大的安全隱患，不僅僅會影響到整個建筑物的質量，還會影響到建筑物后期的使用壽命。在這些因素的共同影響下，必將阻礙預期管理目標的順利實現。

3.3 設計變更方面

對于一項土木施工建設而言，前期的準備工作是非常重要的，前期準備工作中，最主要的一個環(huán)節(jié)就在于整體的設計上。施工設計方案是土木施工后期重要的參考依據，同時也是影響施工管理工作有效性的主要因素。在進行設計時，一定要結合實際的施工現場進行規(guī)劃設計，不能頻繁更換設計方案，如果頻繁更換設計方案，不僅會影響預期施工目標的順利完成，還會降低施工管理的效率與整體施工質量。一旦變更的設計方案缺乏完善性與合理性，則會直接阻礙工程項目后期各環(huán)節(jié)施工的有序進行，降低施工企業(yè)的綜合效益。

4 BIM技術在土木工程施工中的應用分析

4.1 支持進度管理與控制

施工計劃編制是一個動態(tài)的過程，對編制人員的專業(yè)性水平要求較高，可視化程度較低。在工程建設的過程中，由于材料、設備等多方面因素的影響，基本上都會出現一些空間時間方面的沖突，如果不能及時、高質量的處理這些沖突，就很容易造成效率的降低。使用BIM技術可以在一定程度上解決空間時間方面的沖突，保障良好的進度管理與控制。具體來說就是，相關管理人員需要在動工之前就做好預測與安排，妥善規(guī)劃相應活動的空間時間范圍，保障材料、設備等的優(yōu)化配置。并且還可以使用BIM技術完成靜態(tài)檢查設計，對工程建設的所用環(huán)節(jié)開展動態(tài)化模擬工作，在具體建設之前就可以明確知道每個流程所需使用的空間實踐范圍，規(guī)定好一定的進度工期。這樣一來如果遇到沖突也可以妥善的進行解決，并且也杜絕了一些不必要沖突情況的出現，降低了設備的損壞幾率，也降低了工程建設發(fā)生風險的幾率，保障了建設的單位的經濟社會效益。

4.2 支持精確高效工作量成本計算

在傳統(tǒng)的計算工作中，造價師一般都是使用二維圖紙進行純人工計算，或者輸入造價軟件進行自動計算，都會花費很多的時間與精力。而BIM技術是使用復用設計模型，節(jié)約了純手工建模型的時間和精力，保障了算量效率。BIM技術可以使用3D模型、進度計劃擴展成SD模型，通過軟件就能進行全面的完善的工程成本動態(tài)管理。在工程建設的過程中，BIM模型還可以形成詳細的材料設備采購方案、人力資源計劃表以及資金統(tǒng)計圖等，依據BIM的數據庫信息，可以進行合理地采購與管理，合理、智能的方式方法將資金維持在一定的區(qū)域之內，推動經濟利益實現最大化，充分保障了施工單位的經濟效益。

4.3 BIM技術在施工質量中的應用

土木工程實施中，施工材料、人員都是關鍵性的因素，會給工程質量產生直接的影響。通過BIM技術的應用可以將三維設計模型直接展示在施工者的面前，使得所有人員都能夠充分了解設計方案的各個細節(jié)，能夠掌握其具體性能，以促進項目可以順利的進行。根據目前的土木工程實施具體情況，做出簡要的分析和了解，掌握設計方案的問題，然后進行方案的改進和完善，提高設計水平，以更好的促進項目可以順利的實施。BIM技術進行現場運行的指導和分析，能夠充分了解現場的實施進度和實施狀況。計算機系統(tǒng)可以進行現場模擬分析，明確具體的施工工序和環(huán)節(jié)，做好現場管理和控制。此外，通過BIM技術的可視化功能，并且綜合應用GPS技術、移動通信技術可以合理劃分施工區(qū)間，最終能夠保證項目完全達到技術標準和要求。

5 結語

BIM技術與傳統(tǒng)技術相比顯現出非常大的優(yōu)勢，因此被廣泛應用到土木工程領域中，發(fā)揮出了重要的作用，可以說其也將成為未來土木工程領域發(fā)展的必然趨勢。將BIM技術應用到土木工程中可以利用虛擬模型、施工現場模擬對工程進行嚴格的監(jiān)管，實現土木工程成本的節(jié)約目標，確保土木工程可以順利開展，最大限度提升土木工程企業(yè)經濟效益與社會效益。同時利用BIM技術后可以實現土木工程領域的技術創(chuàng)新，更好的促進整個領域的發(fā)展。