土木工程施工中BIM技術的應用研究

肖曉磊

【摘 ?要】通過對BIM技術和BIM技術在土木工程中的應用進行介紹，讓人們認識到BIM技術的重要性，使土木五方責任主體可以通過BIM平臺對項目更好地掌控，使其可以更好地在項目管理中得到應用，從而為土木行業的蓬勃發展做出貢獻。

【關鍵詞】BIM技術;項目管理;土木工程;工程施工

隨著項目參與方日趨增長，土木工程的規模日趨增大，在施工與設計的過程中，跨越地域、專業、參與方和項目階段的協同工作就更加重要了，信息的管理與交流就成了打造成功項目的關鍵因素。倘若采用傳統的基于2D圖紙的信息交流和階段式項目管理的方法就很容易導致信息的滯后、丟失或者傳遞錯誤，會導致工期的延誤和大量的浪費。若借鑒先進的管理技術和管理理念，研究土木信息模型在設計、規劃、施工與管理過程中的應用，則會加快推動土木行業的信息化變革。

1BIM基本概念特征

BIM即土木信息模型，主要是根據土木工程項目的各項信息為依據進行模型的建立通過數字信息仿真模擬土木物所具備的所有真實的信息。其中，B及Building，可以理解為從前期的規劃決策、到設計、施工及項目的運行維護等建設項目的全過程的生命周期;Information即信息、數據，在項目生命周期中會出現大量的信息與數據，那么應該怎么將信息進行分類匯總以便于相關方的使用就成了BIM出現的重要意義;Modeling即模型，可以理解為建造一個模型，把項目的所有相關信息都在模型中表現出來，這是BIM的核心工作。從上述論述中，我們可以看出，BIM參與項目建設全生命周期的各種活動，在項目的生命周期中起貫穿協調的作用，保證各個環節協同運作。在項目前期，BIM可以進行場地分析、項目決策、能耗分析;在項目實施過程中，可以應用BIM進行碰撞檢查、施工模擬以及項目管理;而在項目后期，可以應用其進行設施管理、運營維護和空間管理，以打造成功的項目，增加業主的滿意度。BIM其實并不是一個或者幾個軟件的組合，它代表著一種新的工作方式，是一個新的強大的綜合工具，它的應用可以改變土木產業以往的建造手法、設計方式、經營和維護工程設施的理念及方法，可以促進土木行業的信息化發展。BIM它的主要特征可以理解為可視化、協調性、模擬性、優化性、可出圖性、信息整合能力，可以把以往只有在建造過程中出現的錯誤在多維數字化模型中提早發現提早解決。

2BIM在項目建設周期的管理應用

2.1工程規劃設計階段BIM管理

BIM技術可以為廣大業主提供概要模型，針對該方案進行模擬、分析，達到使該項目降低成本、縮短工期并且提高質量的目的。通過利用BIM可視化這一重要特性，設計師們可以實現自己的設計“所見即所得”這一功能，同時業主也可以隨時了解到自己的投資可能收獲什么樣的成果[1]。下面我們以BIM在場地規劃方面的應用為例。場地規劃可以使土木物的空間方位和外觀得以確定、可以建立土木物與周圍景觀的聯系等。場地的植被、地貌、氣候條件都將影響設計決策，因此往往需要對景觀規劃、施工配套及建成后交通流量等各種因素進行評價分析。在BIM結合GPS（地理信息系統）后，可以對擬建的土木物空間和場地數據建立模型，得出令人信服的分析結果，做出擬建項目最理想的廣地規劃、土木布局、交通流線組織關系等關鍵決策。

2.2施工階段BIM管理

2.2.1基于BIM的成本管理

成本控制一直貫穿在施工階段的全過程，從編制招投標文件到簽訂合同，再到工程建造過程中的工程計量、變更協商一直到最終的竣工結算與決算，都離不開成本的控制。在該過程中運用BIM技術能全面提升企業的核心競爭力，提高工作效率。在施工階段，通過BIM技術建立三維模型數據庫可以直接對土木中對應的數據進行讀取、統計和匯總，并且可以根據已有的計量規則產生數據表，同時通過計算機技術創建模型數據庫，集成施工企業所具有的信息，服務于整建造過程，達到“一模多用”的目的。在真正的施工過程中，會經常容易出現量與價的調整最終導致工程變更。BIM技術可以根據造價規則自動重新計算造價，大大減輕了造價工程師的工作量[2]。眾所周知，施工單位在建造項目上所投入的資金往往根據工程進度分段回收，當到達某里程碑事件時便以合同為依據要求業主支付進度款。BIM可以將4D、5D技術應用到工程款的支付當中去，項目開始前，施工單位通過4D技術模擬施工進度，為資金的流轉做好準備。在項目開始后，可以隨時根據工程進度計算成本，進度和成本相結合的模式為索要進度款提供了科學的依據。

2.2.2基于BIM的進度管理

施工企業進度管理的目標是在工程建造的各個階段和項目完成的期限內進行項目的作業分配、進度控制、偏離校正。BIM在其中的應用主要解決作業分配和及時的校正偏離和動態的進度控制。施工單位根據BIM統計的數據可以準確地計算出不同階段所需要得到材料用量以及結合計價規范、定額和企業的施工水平計算出所需要的材料用量、勞動力、機械臺班數[3]。在進度中控制過程中，當真實的施工狀況與進度計劃有所出入時，可以通過4DBIM模型將進度計劃與真實的施工情況進行對比，從而調整進度，增強施工單位對進度的控制能力。

2.3運營維護階段的BIM管理

運營維護階段的管理是項目全生命周期管理的重中之重。運維階段管理難度和成本增加的主要原因可以歸納為信息的集成和傳遞缺少管理。而BIM作為信息庫充分吸收了項目全生命周期的信息，因此運用BIM技術與運維管理系統相結合可以對土木的設備資產、空間等進行科學管理，也可以對可能發生的災害進行預防控制，可以大幅度的提高運維效率并降低維護成本。以下主要對基于BIM的資產設施管理進行簡要說明。資產設施管理工作處于項目的運維階段，它不止需要本階段的信息集成，還需要項目全壽命周期的各個階段的信息，面對如此龐大、復雜的信息量，采用基于BIM的資產設施管理是非常有必要的，可以使運維階段的資產設施管理得到充分的保障[4]。倘若將BIM技術與傳統的資產設施管理進行整合，使業主能夠通過點擊查找相關內同從而得到具體的細節，如安裝人員、安裝日期、授權信息、維護計劃等，方便與維護公司以及承包商的溝通聯系，從而達到降低成本的目的。采用該種手段可以使業主不再固守于物業管理的固化模式而可以采用多元化模式，將資源進行整合，使其達到最優化，從而使自身利益最大化。

結束語

隨著BIM技術的出現以及成熟，會對土木行業產生革命性的影響，會推動整個土木業生態鏈的變化已經會使價值鏈的重新整合。通過BIM集成信息會帶領土木業進入大數據時代并且信息的集成能夠提升行業的透明度。但我國目前BIM仍處于初級階段，雖然目前BIM技術在施工企業的工程量計算、協同管理以及信息集成等方面都已經進行了應用，但在施工階段的BIM應用還遠遠未得到充分的挖掘，未來會隨著BIM技術進一步的推廣與成熟，BIM將會為土木行業帶來巨變，推動土木業的進一步發展。

參考文獻：

[1]周洪文.淺析BIM技術在土木工程安全管理中的應用[J].中國管理信息化，2018，21（20）：65-66.

[2]宋子義.BIM技術在建筑施工中的應用[J].江西建材，2017（19）：67-68.

[3]王莉，萬婷婷，李晨.淺析BIM技術在土木工程安全管理中的應用[J].建筑安全，2017，32（08）：16-18.

[4]李秋喜，李大華，張朋仁，王帥.基于BIM技術在工程中的應用研究[J].安徽建筑大學學報，2016，24（06）：53-56.