陶力

摘要：BIM技術(shù)在土木工程施工中的應(yīng)用是當(dāng)前建筑市場(chǎng)創(chuàng)新發(fā)展和實(shí)現(xiàn)工程高效施工的重要趨勢(shì)之一。通過(guò)BIM技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)工程建設(shè)全過(guò)程的監(jiān)控和管理，及時(shí)反饋實(shí)際問(wèn)題，提高整個(gè)土木工程施工水平，控制施工成本，滿(mǎn)足工程建設(shè)質(zhì)量。本文通過(guò)對(duì)BIM技術(shù)在土木工程施工中應(yīng)用現(xiàn)狀的分析，旨在對(duì)實(shí)際工作中實(shí)現(xiàn)建筑創(chuàng)新起到一定的參考意義。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);土木工程;施工應(yīng)用

1 引言

在建筑業(yè)數(shù)字化、信息化的發(fā)展中，BIM技術(shù)是重要的代表之一。該技術(shù)的應(yīng)用不僅能促進(jìn)土木工程管理向科學(xué)化方向的實(shí)施，而且對(duì)實(shí)現(xiàn)土木工程施工技術(shù)的量化管理和可視化管理具有十分重要的作用，對(duì)提升技術(shù)操作質(zhì)量具有重要參考意義。BIM技術(shù)最早應(yīng)用于20世紀(jì)70年代，隨著后期的不斷創(chuàng)新和完善，該技術(shù)應(yīng)用于建設(shè)項(xiàng)目從準(zhǔn)備階段到施工階段再到竣工后期，實(shí)現(xiàn)全生命周期管理，改變了傳統(tǒng)的土木工程施工管理模式，并將信息技術(shù)的價(jià)值充分融入到工程項(xiàng)目管理中。

2 BIM 技術(shù)在土木工程施工中的應(yīng)用價(jià)值

2.1 實(shí)時(shí)查詢(xún)

BIM技術(shù)在土木工程中的主要應(yīng)用價(jià)值是通過(guò)BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)4D建筑工程模型的構(gòu)建，由傳統(tǒng)的二維藍(lán)圖轉(zhuǎn)變成4D立體模型。4D模型的構(gòu)建有效地幫助施工信息及時(shí)查詢(xún)，提高了施工管理者的實(shí)際管理水平，提高了管理效率。

2.2 問(wèn)題監(jiān)控

BIM技術(shù)能夠及時(shí)檢測(cè)出施工中存在的問(wèn)題，主要的方法是通過(guò)BIM技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行碰撞檢測(cè)，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，發(fā)現(xiàn)施工問(wèn)題后，有助于在第一時(shí)間對(duì)問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化和修復(fù)，能有效減少問(wèn)題的發(fā)生，提高土木工程施工的高效性。

2.3 資源共享

BIM 技術(shù)最常見(jiàn)的模式就是建筑信息模型。建筑信息模型就是用一個(gè)模型來(lái)表達(dá)建筑物的物理功能特性，可以在資源平臺(tái)上進(jìn)行共享，參與建筑工程各個(gè)環(huán)節(jié)、各個(gè)部門(mén)的人可以隨時(shí)提取、補(bǔ)充、更新信息，同時(shí)還能明確每個(gè)人的職責(zé)、任務(wù)，也可以為決策者的決策提供信息和參考意見(jiàn)。

3 土木工程施工中BIM技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 施工階段

3.1.1 3D 建模領(lǐng)域

三維建模過(guò)程中采用了BIM技術(shù)，主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)模型上。利用BIM技術(shù)可以使模型更接近真實(shí)的構(gòu)件，同時(shí)為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。在三維建模過(guò)程中最常用的是BIM圖元組件。使用該組件可以充分實(shí)現(xiàn)對(duì)模型的自由編輯。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，用戶(hù)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)和選擇，主要通過(guò)數(shù)量、尺寸、材質(zhì)、排列和組合等方面進(jìn)行。值得注意的是，BIM建模過(guò)程中的一些族文件不能實(shí)現(xiàn)IFC模式編碼，如果用BIM模型直接轉(zhuǎn)換IFCW文件，可能會(huì)丟失一些數(shù)據(jù)。針對(duì)于這些問(wèn)題，用戶(hù)可以通過(guò)更換族問(wèn)題，從而利用 ITC 表碼構(gòu)建的族文件來(lái)完成后期編輯工作。應(yīng)用Solibri Model Checker 軟件可以完成系統(tǒng)篩選族文件。從而可以充分滿(mǎn)足族文件的編輯需求。

當(dāng)前，隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，建筑物外形結(jié)構(gòu)逐漸多樣化，很大程度上增加了土木工程施工難度。在3D 建模過(guò)程中通過(guò) BIM 技術(shù)可以真實(shí)的呈現(xiàn)出建筑外形，為后期施工建設(shè)提供有效的數(shù)據(jù)參考。在有些建筑外形呈現(xiàn)橢圓或喇叭形狀，其土木工程施工過(guò)程中開(kāi)展3D 建模主要是運(yùn)用 BIM 技術(shù)中的 Revit 軟件的概念體量。使用三維模型可以了解有關(guān)立面圓柱體的尺寸和標(biāo)準(zhǔn)尺寸的詳細(xì)信息。為后續(xù)模板設(shè)計(jì)工作提供一定的數(shù)據(jù)支持，完善技術(shù)交底過(guò)程中僅采取的傳統(tǒng)文字、圖片的局限性，采用BIM技術(shù)可立體生動(dòng)的分析施工過(guò)程中出現(xiàn)的關(guān)鍵部位的布局、搭接、預(yù)留孔洞位置鋼筋的分布等情況。此外，應(yīng)用BIM技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)可以解決螺旋樓梯設(shè)計(jì)和安裝中遇到的問(wèn)題，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)圖紙中可能存在的缺陷。

3.1.2 模擬施工

BIM技術(shù)的虛擬施工是指在時(shí)間參數(shù)和空間參數(shù)的設(shè)置下，根據(jù)實(shí)際的指令操控，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)建筑施工，為工作人員提供建筑模型動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換的視覺(jué)效果，從而使工作人員能夠?qū)κ┕ぶ械念A(yù)期行為進(jìn)行分析，從而改進(jìn)土木工程施工過(guò)程中的各項(xiàng)工作，提高工程的施工效率。虛擬構(gòu)建模式可以根據(jù)員工的主觀操作思想完成模型的構(gòu)建。在技術(shù)人員的數(shù)據(jù)指令輸入下，可以根據(jù)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)更新建筑信息模型，確保工作人員及時(shí)了解建筑信息模型的動(dòng)態(tài)范圍，為以后的設(shè)計(jì)工作提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

3.2 BIM 技術(shù)在土木工程施工管理中應(yīng)用

3.2.1 BIM 技術(shù)范圍下的監(jiān)管模式

施工管理是指 BIM 技術(shù)范圍下的監(jiān)管模式，在精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息支持下， BIM 技術(shù)可對(duì)土木工程項(xiàng)目中的某一個(gè)施工環(huán)節(jié)或施工時(shí)間段內(nèi)的信息進(jìn)行分析，以實(shí)現(xiàn)科學(xué)性管理。 在施工控制過(guò)程中，需依靠精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)模型來(lái)完成 3D 數(shù)據(jù)確認(rèn)，依據(jù)指令操控完成智能化運(yùn)作。 BIM 技術(shù)還可對(duì)建筑資源消耗情況、建筑成本消耗類(lèi)型、建筑進(jìn)度等進(jìn)行 4D化模擬，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)與實(shí)際施工的精準(zhǔn)對(duì)接。

3.2.2 構(gòu)建“建養(yǎng)一體化”信息管理平臺(tái)

充分的利用 BIM 技術(shù)中的信息存儲(chǔ)和“智慧工程”功能，構(gòu)建從施工質(zhì)量檢測(cè)到后期運(yùn)維的信息管理平臺(tái)。具體來(lái)說(shuō)，施工質(zhì)量檢測(cè)主要是對(duì)溫度檢測(cè)、結(jié)構(gòu)質(zhì)量、安全系數(shù)以及施工誤差進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)和預(yù)警;在對(duì)施工項(xiàng)目的養(yǎng)護(hù)管理中，則是進(jìn)一步完善和補(bǔ)充建筑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)信息，建立建筑工程檔案，在此基礎(chǔ)之上引入傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)巡查、測(cè)量的手段，對(duì)建筑項(xiàng)目進(jìn)行 GPS 定位，以便于實(shí)現(xiàn)運(yùn)維中的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，也就是對(duì)實(shí)時(shí)反饋的現(xiàn)場(chǎng)照片進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)運(yùn)維中已經(jīng)存在或者后期可能存在的風(fēng)險(xiǎn)，并進(jìn)行及時(shí)的建筑工程養(yǎng)護(hù)，提高建筑工程項(xiàng)目的使用壽命。

3.3 對(duì)施工進(jìn)度和成本進(jìn)行控制

傳統(tǒng)的土木工程施工主要是靠一些網(wǎng)絡(luò)圖和施工現(xiàn)場(chǎng)的照片進(jìn)行進(jìn)度控制的，所以這樣的方法就會(huì)造成工人窩工、工序搭接不合理，現(xiàn)場(chǎng)信息反饋不準(zhǔn)確，而 BIM 技術(shù)能夠及時(shí)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的一些數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，然后再把總進(jìn)度的信息按照專(zhuān)業(yè)、樓層的形式和實(shí)際的模型聯(lián)系起來(lái)，不僅分析更加方便，對(duì)于每一個(gè)區(qū)域和建設(shè)步驟需要使用的資金、人力、材料、機(jī)具配備等情況都能具體控制，數(shù)據(jù)分析不清問(wèn)題都能很好地解決，并且在建筑的時(shí)候完成之后就可以把時(shí)間輸入進(jìn)去，并且設(shè)計(jì)圖中的總進(jìn)度進(jìn)行分析，然后可以及時(shí)糾正，對(duì)總進(jìn)度進(jìn)行修改。對(duì)于施工過(guò)程中的成本控制則是根據(jù) BIM 技術(shù)中的協(xié)調(diào)化特征進(jìn)行控制的，因?yàn)樗麑?duì)建筑的數(shù)據(jù)有詳細(xì)的記錄和分析，在購(gòu)買(mǎi)材料以及安排人力資源的時(shí)候就可以做到科學(xué)合理，避免資源的浪費(fèi)，需要的材料資金、人工需要發(fā)放的工資、還有機(jī)械的進(jìn)場(chǎng)和購(gòu)買(mǎi)都能夠降到最低，因此工程成本也能夠有效地控制，從而提高企業(yè)的利潤(rùn)。

4 結(jié)語(yǔ)

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，建筑企業(yè)要想繼續(xù)發(fā)展，就必須有長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光，傳統(tǒng)技術(shù)已不能適應(yīng)當(dāng)今時(shí)代的發(fā)展，也不能為企業(yè)創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，應(yīng)用BIM技術(shù)可以有效地解決這一問(wèn)題。BIM技術(shù)主要是通過(guò)建立BIM模型、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、AI人工智能等信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)建筑全過(guò)程、全要素、全參與方的數(shù)字化、在線化、智能化，讓建筑產(chǎn)業(yè)提升到工業(yè)級(jí)精細(xì)化水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]羅謙.論BIM技術(shù)在土木工程施工管理中的應(yīng)用[J].建材發(fā)展導(dǎo)向（下），2019，17（5）.

[2]趙晨菲.淺談BIM技術(shù)在土木工程施工領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展[J].建筑與裝飾，2019（8）.

[3]王俊平，陳英杰，魏敬徽，朱磊，董睿成.BIM技術(shù)在建筑工程成本控制中的應(yīng)用[J].價(jià)值工程，2019，38（35）：230-232.

[4]周洪文.淺析BIM技術(shù)在土木工程安全管理中的應(yīng)用[J].中國(guó)管理信息化，2018，21（20）：65-66.