BIM技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用研究

摘 要：土木工程項(xiàng)目不同于其他項(xiàng)目，耗資巨大，施工周期較長，人員投入量大，各工序環(huán)節(jié)銜接要求嚴(yán)格，在實(shí)際的施工過程中面臨著很多困難和挑戰(zhàn)。BIM技術(shù)的合理有效運(yùn)用可以提高土木工程的質(zhì)量水平，解決在建筑施工管理過程中的實(shí)際困難，使建筑工程更加信息化和專業(yè)化。另一方面，也可以體現(xiàn)BIM技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);土木工程;應(yīng)用研究

中圖分類號(hào)：TU17

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

由于建筑技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的建筑施工管理理念，已經(jīng)無法滿足可持續(xù)發(fā)展要求，節(jié)能環(huán)保的綠色建筑理念逐漸深入人心，在綠色建筑工程施工管理工作之中，通過運(yùn)用BIM技術(shù)，可以幫助施工企業(yè)及業(yè)主單位更加準(zhǔn)確的計(jì)算出各項(xiàng)材料使用量，降低業(yè)主單位甲供物資退庫率和物資增補(bǔ)率，例如由于計(jì)算不準(zhǔn)確，電網(wǎng)企業(yè)負(fù)責(zé)采購的甲供物資采購需求量不準(zhǔn)確導(dǎo)致的物資退庫，造成資金投資的浪費(fèi)，物資采購量的不足，導(dǎo)致需要重新采購影響施工進(jìn)度等等，通過運(yùn)用BIM技術(shù)，找到項(xiàng)目施工管理中可能會(huì)發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)與隱患，進(jìn)而制定出針對(duì)性的預(yù)防措施。

1 BIM技術(shù)的特點(diǎn)

1.1BIM技術(shù)的可視化

針對(duì)建筑行業(yè)來講，能否充分應(yīng)用可視化是十分重要的。我們以施工圖紙為例，其借助線與數(shù)字去表達(dá)各類構(gòu)件所呈現(xiàn)的信息，可要想還原為更為真實(shí)的三維圖就要憑借“看圖人”的想象力。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單的建筑模式很容易想象，可是現(xiàn)階段建筑行業(yè)多元化的建筑形式，十分復(fù)雜繁瑣的造型很難通過平面圖紙呈現(xiàn)。而BIM技術(shù)所具備的可視化優(yōu)勢可以有效解決這一問題，設(shè)計(jì)人員把傳統(tǒng)的平面設(shè)計(jì)圖轉(zhuǎn)變?yōu)槿S形式，這樣看圖紙人員就可以更為清晰的知道設(shè)計(jì)人員的實(shí)際意圖。

1.2BIM技術(shù)的協(xié)調(diào)性

不管是設(shè)計(jì)單位、建設(shè)單位還是工程施工單位，要想讓工程有序進(jìn)行就需要其各方面的協(xié)調(diào)與配合。如果在施行項(xiàng)目的過程中發(fā)現(xiàn)問題，那么參與方或者是管理人員就需要通過協(xié)調(diào)會(huì)議，討論問題產(chǎn)生的原因與相應(yīng)的解決方案，進(jìn)而制定切實(shí)有效的補(bǔ)救措施。比如在布置暖通等專業(yè)管道工程中，難以充分顧慮到實(shí)際施工的各種情況以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，因此在實(shí)際施工中很容易產(chǎn)生管線交叉或是結(jié)構(gòu)等問題。而BIM技術(shù)所具備的協(xié)調(diào)性就能加以解決，借助建筑信息模型可以在工程施工前，統(tǒng)計(jì)各個(gè)專業(yè)可能遇到的碰撞問題，從而為各個(gè)專業(yè)提供所需要的協(xié)調(diào)信息。

1.3信息完整性

建筑工程在推進(jìn)過程中每天都會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息，包括在建筑工程設(shè)計(jì)階段也需要采集大量的數(shù)據(jù)信息，如建筑區(qū)地質(zhì)條件信息、水文地質(zhì)情況、氣候數(shù)據(jù)信息等，這些數(shù)據(jù)信息的完整性將直接影響建筑工程設(shè)計(jì)方案的有效性。而BIM技術(shù)可以將此類信息進(jìn)行完整采集，為方案設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的信息數(shù)據(jù)，進(jìn)而提高設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量。

1.4仿真模擬性

傳統(tǒng)設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)出的建筑相關(guān)參數(shù)，需要借助經(jīng)驗(yàn)或手工制作模型來評(píng)價(jià)該設(shè)計(jì)方案的應(yīng)用價(jià)值，所耗費(fèi)的時(shí)間成本較高。BIM技術(shù)可以借助相應(yīng)的設(shè)計(jì)軟件構(gòu)建等比例的三維模型，根據(jù)三維模型的相關(guān)測試結(jié)果可以更加直觀的了解建筑結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)性能指標(biāo)，提高設(shè)計(jì)方案的可行性。

2 BIM技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用

2.1構(gòu)件儲(chǔ)存管理技術(shù)

對(duì)于建筑施工而言，預(yù)制構(gòu)件入場之后的儲(chǔ)存是亟須解決的主要問題，其和塔吊型號(hào)、車輛運(yùn)輸路線等諸多因素息息相關(guān)，與此同時(shí)還需要考慮到施工過程難以預(yù)見的有關(guān)問題。基于此，施工現(xiàn)場不能面積過大，現(xiàn)場堆放預(yù)制構(gòu)件的數(shù)量不宜過多，對(duì)構(gòu)件入場量與時(shí)間進(jìn)行有效控制。關(guān)于管理與儲(chǔ)存建筑預(yù)制構(gòu)件的過程中，不管是通過分類進(jìn)行構(gòu)件堆放，還是統(tǒng)計(jì)構(gòu)件出入庫，均會(huì)需要大量的人力與時(shí)間，這樣很容易存在一定的誤差。而通過信息化手段就可以對(duì)該問題進(jìn)行解決，通過BIM技術(shù)能夠知道預(yù)制構(gòu)件從生產(chǎn)至進(jìn)場的所有信息階段，方便相關(guān)管理人員的驗(yàn)收工作，也在一定程度上降低傳統(tǒng)管理模式下發(fā)生堆放位置偏差等有關(guān)問題的概率，從而節(jié)省成本與時(shí)間。

2.2施工進(jìn)度方面

在建筑工程施工過程中，合理規(guī)劃施工進(jìn)度是非常重要的，不僅影響施工質(zhì)量，還會(huì)影響施工造價(jià)。施工進(jìn)度的合理進(jìn)行也需要依靠BIM技術(shù)。BIM技術(shù)可以利用一系列的軟件對(duì)建筑施工過程進(jìn)行實(shí)時(shí)的全程監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)理想施工進(jìn)度和實(shí)際施工進(jìn)度之間的偏差，并及時(shí)進(jìn)行修正，對(duì)影響施工進(jìn)度的因素進(jìn)行有效控制。在施工管理中，施工材料、施工機(jī)械設(shè)備、施工技術(shù)和天氣都會(huì)影響施工進(jìn)度，在實(shí)際施工過程中，BIM技術(shù)會(huì)在初期建模過程中，把圖紙、施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)實(shí)情況相結(jié)合，使與工程相關(guān)的各項(xiàng)屬性信息更加完整，將所有影響施工進(jìn)度的因素全部考慮在內(nèi)，提前制定施工進(jìn)度計(jì)劃，有效地提高施工進(jìn)度。通過BIM技術(shù)，根據(jù)施工計(jì)劃，綜合各方面因素，可以計(jì)算出施工人員的每日工作量，施工管理人員可以更加合理的分派任務(wù)，加快施工進(jìn)度，縮短工期。

2.3施工成本方面

對(duì)于龐大的建筑施工工程，施工成本包括很多方面，比如施工材料成本、機(jī)械設(shè)備成本、施工用電用水成本、施工人員工資等。在控制成本方面，BIM技術(shù)通過一系列的應(yīng)用軟件建立各項(xiàng)成本數(shù)據(jù)庫，在數(shù)據(jù)庫中錄入各項(xiàng)成本清單，每產(chǎn)生一項(xiàng)費(fèi)用，數(shù)據(jù)庫可以做到實(shí)時(shí)更新，分析工程進(jìn)程的成本。在每月結(jié)算或季度結(jié)算時(shí)，可以明確知道工程進(jìn)行到現(xiàn)在，所耗費(fèi)的成本。利用BIM技術(shù)，可以根據(jù)施工組織情況合理編制每月成本支出，如果超出，可以及時(shí)分析超出成本原因，不至于擴(kuò)大超出成本范圍，影響施工進(jìn)度。還可以根據(jù)施工進(jìn)程計(jì)劃，合理編制施工材料、施工設(shè)備采購計(jì)劃，減少不必要的采購和盲目采購，節(jié)約施工成本。

2.4施工管理方面

在施工管理中有效應(yīng)用BIM技術(shù)，首先能夠?qū)Q策依據(jù)與施工方案的安全性進(jìn)行考量，而且也能夠在施工的基礎(chǔ)上及時(shí)建立整個(gè)施工進(jìn)程，其能對(duì)安全隱患起到良好的防范作用。從BIM技術(shù)在施工安全管理的實(shí)際情況來看，應(yīng)用BIM技術(shù)的模擬性能能夠?qū)σ恍┦┕ぐ踩[患加以識(shí)別。能夠模擬出施工的每一環(huán)節(jié)，而且通過模型一方面可以直觀認(rèn)識(shí)施工現(xiàn)場的外形特點(diǎn)，相關(guān)技術(shù)人員也能夠?qū)κ┕し矫嫣崆皩徍恕３酥猓谀M中能夠針對(duì)險(xiǎn)情制定出應(yīng)急方案。現(xiàn)階段，在施工安全管理中主要通過安全員，對(duì)施工現(xiàn)場開展嚴(yán)格的安全巡查，可是這一管理模式存在效率嚴(yán)重低下的問題，也很難揪出隱藏的安全隱患。可借助BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)安全管理的自動(dòng)化，通過可視化的界面就能進(jìn)行施工安全管理，直觀判斷安全隱患，有助于提高安全管理的合理性而且能進(jìn)一步提高管理效率。

結(jié)束語

綜上所述，土木工程中BIM技術(shù)是建筑工程中的核心組成部分，也是極其重要的一部分。一方面，建筑工程中BIM技術(shù)技術(shù)存在著許多的問題，施工人員缺乏安全意識(shí)、建筑施工管理體系不全面、施工設(shè)備陳舊等問題都會(huì)給建筑工程帶來一定的挑戰(zhàn)。然而，BIM技術(shù)由于其3D立體可視化、協(xié)調(diào)性強(qiáng)、模擬性等特點(diǎn)，對(duì)建筑工程施工圖紙審查、施工組織、施工進(jìn)度、施工成本等方面都起到了重要的作用。建筑工程的施工質(zhì)量關(guān)乎人們的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全，BIM技術(shù)作為建筑工程順利準(zhǔn)確落實(shí)的重要手段，必將更廣泛地應(yīng)用的建筑施工管理中的各個(gè)方面，對(duì)建筑工程施工管理的質(zhì)量水平和管理水平起到更大的推動(dòng)作用。

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作者簡介：趙新念，男，1991.01.12，河南省商丘市睢縣，漢，本科，初級(jí)工程師，土木工程。