BIM技術在土木工程施工領域的應用進展

趙偉

摘要：在土木施工過程中合理應用BIM技術，會大力推動我國土木施工全面的發展，一方面BIM技術能夠有效的修改在施工過程中所出現的問題，另外，也會減少對于前期施工中設計圖紙的變更，從而節約了施工的周期，更大力的提高了施工質量，隨著我國科技技術的成熟，在今后的土木建筑施工中，BIM技術應用也會逐步得到擴大和提高。

關鍵詞：BIM技術;土木工程;施工領域;應用

1? BIM技術概述

BIM技術概述是一種建筑信息模型，它最早起源于美國，用美國國家標準定義，BIM是一個物理和功能性數字表達，同時也是一個共享知識資源，在項目不同階段，不同施工單位在BIM中提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自職責的協調作業。目前，BIM技術在一些發達國家中的建筑得到普及，很多西方國家針對BIM技術發展做出過特別研究，而我國隨著改革開放之后，建筑行業的得到了飛速發展，BIM技術體系在我國也得到基本應用，目前BIM技術在我國集中應用于復雜型建筑、古建的應用、以及對于文物建筑的修復上等。而且BIM技術應用會大大減少施工過程中的錯誤率，對工程的各個參與方來說，減少錯誤對降低工程成本都有很重要的影響，施工企業會因此減少施工時間，進而提高施工效率。

2? BIM技術的應用特點

2.1模型的可視化

模型的可視化具體表現在其可通過與工程相近的模型、縮小比例從而展現出完整的工程項目。由于中國的一些土木工程建設項目，現階段仍局限于通過傳統的施工圖紙展開工作，盡管施工工作可基于設計圖紙來具體開展，但傳統圖紙存在著很大的局限。而模型的可視化，主要是由構建、模擬出和實際土木工程施工工作相同的情景從而模擬施工的效果。工程師可通過開發建筑模型軟件來建立出直觀立體的三維圖形，當施工中存在潛在的問題時則可專門對其進行分析。

2.2設計的協同化

現階段我國土木工程相關建設、施工及設計單位之間的工作相互獨立，由于信息的閉塞和缺乏溝通而形成信息孤島現象，使得監理單位的監理工作存在困難。實際工程施工時各單位間信息不對稱的情況嚴重，進而容易影響后續工作、引發項目施工的延誤。而BIM技術可將與項目相關的重要數據呈現在系統中，即使某個環節出現問題也能立即被發現，再反饋、傳遞信息從而協調各方人力共同解決。

2.3技術的模擬性

技術的模擬性由BIM技術能模擬出土木工程施工的各個環節而體現，BIM技術可根據設計方案對還處于建設中的內容進行模擬，從而可預先判斷是否會出現問題。相比于傳統土木工程施工中，設計人員即便選擇了最優施工決策也無法提前預期設計的效果，因而無法避免后期設計遇到問題需要變更，對施工進度的影響嚴重。而BIM技術可通過全面模擬建立出三維立體的模型，來展現所有可能發生的施工情況，甚至還能進行4D、5D的模擬。

3? BIM技術在土木工程施工中的應用優勢

BIM技術是以建筑工程項目的各項信息作為模型的基礎，從而進行建筑模型的建立。在土木工程施工中，通過運用到BIM技術，可以改良傳統的建筑方式，一方面能夠有效整合在建筑中的設計管理、施工成本、施工質量、施工精度信息，另外也因為BIM技術和實際土木工程管理中相結合，可以大大減少了施工過程中管理人員的工作強度，通過其仿真技術對于現實生活中的建筑物進行模擬研究，從而完成控制成本。管理工作。BIM技術是一種應用于工程管理中的技術工作，在項目策劃、運行、以及維護上都進行共享，使工作人員更能高效各種建筑信息，在保證工程質量的同時，也縮短了工期、提高了工程效率，大力的減少了施工風險。

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

在傳統的土木工程施工領域中，成本控制一直是我們面臨的重要難題。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。

結束語：

時代發展的浪潮總是一波推著一波，從未停止。時代推送著每一個高技術含量的科技到達它們所在的領域，而各項高科技的技術也應用于傳統的建筑行業當中。在土木工程施工中，合理、規范、高效的利用BIM技術，將實現不可估量的龐大的價值，而這項技術的運用推廣，又會推動建筑行業的發展，進而提升我國經濟水平，達到一個良性循環。BIM技術的推廣與應用，將會對推動土木工程施工全面發展產生異常重要的深遠意義。

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（作者單位：遼寧省第三建筑工程有限公司）