試論BIM 技術在土木工程施工管理中的應用

關穎相

（特變電工新疆新能源股份有限公司，新疆 烏魯木齊 830011）

前言

隨著我國科學技術的水平的提升，土木工程建設質量日益提高，同時也大大增強了工程項目復雜性。同時，各種新的技術被廣泛應用到土木工程施工管理中，對土木工程管理工作順利開展產生重要影響。其中BIM 技術有效解決了土木工程施工中遇到的難題，深入分析和研究BIM 技術，有利于充分發揮該技術的積極作用。

一、BIM 技術概述及其在土木工程管理中的應用現狀

（一）BIM 技術概述

BIM技術通過利用三維數字模型有效收集和分析土木工程施工中產生的數據、信息，并以此為基礎實現三維建模的目標[1]。在土木工程施工中可以有效利用BIM 技術精細化管理各個環節，從而提升土木工程管理質量和水平，為土木工程施工質量的提升提供技術保障。

（二）BIM 技術在土木工程管理中的應用現狀

世界上最早在土木工程施工中應用BIM 技術的國家是美國，這為其他國家應用BIM技術提供了一定的經驗。隨后，BIM 技術已在不同國家廣泛使用，并取得了非常明顯的成果。BIM 技術在我國土木工程中的應用還處于起步階段，在具體應用中仍然存在很多不足。為此我國相關部門和工作人員要深入分析BIM 技術的應用策略，充分發揮該技術在土木工程管理中的優勢，從根本上提升土木工程管理質量。

二、BIM 技術的特點

（一）可視化特點

現階段，我國大部分土木工程在施工管理中會使用二維技術，這就需要工作人員在腦海中構想整個工程的三維模型，這不僅會大大降低工程施工的準確性和可靠性，而且會加大施工人員的工作壓力。而將BIM 技術有效應用到土木工程管理中，可以建立三維的工程模型，然后將三維模型直觀地展示在施工人員面前，這充分顯示出了BIM技術可視化特征。這樣不僅可以讓施工人員提前了解到工程建設完工后的效果，而且可以強化施工人員間的密切聯系，有效提升土木工程施工效率。

（二）協調性特點

在土木工程建設后期會涉及到多個管理部門和施工企業，只有保證這幾個單位共同參與與合作，才能提升土木工程建設水平[2]。但是這些單位在合作中經常會遇到各種問題，這將大大增加協調工作的難度。而將BIM 技術有效應用到土木工程管理工作中可以有效解決協調工作中遇到的問題。BIM 技術具有十分明顯的協調性特征，該特征可以避免在土木工程管理和施工中出現由于溝通不通暢而導致的問題。不僅可以提升各單位合作中的管理水平，而且將為土木工程整體建設效果的提升提供重要保障。

（三）模擬性特點

在土木工程建設中有效應用BIM技術可以有效模擬沒有建設完成的建筑。具體而言，在土木工程建設的設計階段，工作人員合理應用BIM 技術可以有效模擬日照和節能工作等。除此之外，BIM 技術可以進行4D、5D、6D的模擬。該技術模擬性的特征可以提升投標和招標工作質量，同時也會提高工程造價預估和成本控制的準確性。

（四）可出圖特點

在土木工程建設中合理應用BIM 技術后，施工人員可以快速地掌握和獲取施工方案與施工圖紙。如果相關工作人員改進和優化相關的施工技術、施工計劃，那么工作人員可以利用BIM 技術及時、高效的獲得改進后的施工圖紙，這樣將從整體上提升土木工程施工質量和效率。

三、BIM 技術在土木工程施工管理中的應用

（一）利用BIM 技術開展三維技術交底工作

在土木工程施工管理工作中，技術交底工作是必不可少的環節，這個環節直接影響到整體施工質量和施工效率。在傳統的施工技術中，技術人員會口頭向施工人員交代，但是受到認知水平、地方口音等因素的影響，施工人員經常出現沒有完全理解和掌握施工要點的問題，這不僅會大大影響施工質量的提升，嚴重情況下將出現重大安全事故[3]。而使用BIM 技術開展三維技術交底工作可以有效解決上述問題，并在形象的立體圖形中全面的反映各項指標，這可以極大提升交底工作有效性，為土木工程施工管理水平的提升提供重要保障。

（二）發現圖紙中存在的問題

在傳統的土木工程管理模式下，施工人員會利用二維圖紙來對比專業圖紙間存在的沖突，這種方法雖然對一些簡單的結果起到十分明顯的效果，但是當遇到復雜的結構時將很難發現圖紙中存在的問題和沖突[4]。例如在消防管道的平面圖紙會存在很多交叉的地方，這無法有效反應其中存在的問題。而合理利用BIM 技術則可以有效模擬施工現場，以實際施工情況為基礎將二維圖紙轉變為三維圖紙，從而準確發現其中包含的問題，預先優化施工方案，提升結構布局的合理性與科學性，防止在具體施工中修改施工方案，避免出現返工問題。合理使用BIM 技術不僅可以達到節省建筑能耗和建筑材料的目的，而且有利于從根本上提升工程經濟效益。

（三）優化施工管理

在土木工程施工管理水平提升中，BIM 技術做出了突出貢獻，其主要體現在以下兩個方面：一方面，優化了施工人員分配工作。BIM 技術通過技術模擬，可以提升施工流水作業規劃的合理性，科學分配每一個施工面的施工人員，從而實現節約人力資源的目標。另一方面，可以簡化不必要的施工流程。比如在樣板房施工中會涉及到安裝-拆除-安裝的流程，這將浪費大量的人力資源[5]。而BIM 技術則簡化了這一流程，實現了整體布局，預先模擬整個操作流程，從而實現優化施工和節約成本的目標。

（四）模擬工程施工進度

在施工組織設計中，以施工進度為中心，合理安排施工進度。在達到最佳資金消耗，人力和機械消耗的前提下，可以按照規定的施工進度完成施工任務。而基于BIM 技術的土木工程施工可以利用多種先進的軟件模擬施工進度[6]。將BIM 模型與項目進度文件有效關聯在一起，可以利用動態化的方式將時間信息形象生動的展示出來。同時合理應用BIM 軟件可以有效關聯時間軸、進度計劃、工作量，實現土木工程施工管理的智慧化和合理化。這樣不僅可以改變原有書面描述方式，而且可以極大提升工作效率，保持施工進度的明確性。

（五）實現綠色施工理念

綠色施工要求土木工程最大程度降低給環境帶來的負面影響，有效節約資源。一方面，工作人員利用BIM 軟件可以統一整理各種施工方案，以實際施工情況為基礎選擇相適應的施工方案，防止不科學的施工方式延誤施工進度，出現材料冗余的現象。另一方面，BIM 技術可以模擬出真實的施工情境和各種突發事件，從而制定完善的施工緊急預案。

（六）造價管理

在土木工程施工中的造價管理工作在成本核算中發揮著積極作用。而在傳統的土木工程施工中，使用的成本核算方法存在較大缺陷，不僅會浪費大量的時間，而且會大大降低成本核算的準確性，會給土木工程施工質量帶來諸多不利影響。而在成本核算中有效利用BIM 技術，可以通過設計數據模型來降低計算量，有效節約計算時間，從根本上提升工作質量和效率。出辭職額外，在具體施工管理中，可以將相關信息導入到數據庫中，使其變為直接訪問BIM 模型庫，以此順利開展估算工作，并在此基礎上使其與實際的土木工程施工情況相符，制定出完善的成本估算工程流程圖，有針對性的估算土木工程施工各個環節，最終建立全新的成本估算流程。通過合理應用BIM技術，不僅可以合理計劃土木工程施工整體資金流動情況，提升資源利用質量和效率，而且可以合理優化施工方案，防止由于返工問題的產生而影響施工進度，給施工企業帶來較大的資金損失。

結語

綜上所述，BIM 技術可以三維化顯示建筑物并有效地模擬施工過程，可以幫助施工人員更加熟悉施工內容，并確保在施工過程中及時發現并解決問題。從而減少施工變更次數，降低施工費用支出。在信息時代背景下，建筑行業要想長遠發展，必須合理應用BIM 技術來做好土木工程施工管理工作。