BIM 技術(shù)在土木工程施工領(lǐng)域中的應(yīng)用

馬元斌

武昌工學(xué)院（430070）

0 前言

近年來(lái)，建筑行業(yè)的興起帶動(dòng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，其關(guān)聯(lián)型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展為人們提供更多的就業(yè)機(jī)會(huì)。傳統(tǒng)土木工程項(xiàng)目施工的圖紙文件設(shè)計(jì)一般以紙質(zhì)品為主，難以對(duì)大量的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分類(lèi)存儲(chǔ)，各級(jí)施工單位存在溝通難、信息不統(tǒng)一的情形，嚴(yán)重影響了整體施工效率。BIM技術(shù)的應(yīng)用可對(duì)傳統(tǒng)的建筑管理模式進(jìn)行優(yōu)化，為整體項(xiàng)目工程建設(shè)與實(shí)施提供基礎(chǔ)保障。

1 BIM技術(shù)在土木工程施工領(lǐng)域中的可視化應(yīng)用

1.1 立體化建模

建筑信息模型（BIM）作為一款建筑類(lèi)專(zhuān)用軟件，可實(shí)現(xiàn)空間立體化模型建立，為工作人員提供實(shí)體比例化縮放效果。BIM技術(shù)可為工作人員提供獨(dú)立的工作環(huán)境，并通過(guò)工作人員的指令輸入（尺寸、數(shù)量、組合形式、材料質(zhì)量等）生成相應(yīng)的立體化圖紙，進(jìn)而為工程項(xiàng)目的管理人員提供直觀的數(shù)據(jù)信息。此外，與傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)模式相比，BIM技術(shù)可實(shí)現(xiàn)不規(guī)則建筑物的設(shè)計(jì)，并可對(duì)各項(xiàng)施工難點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)注，以此來(lái)提升工作人員的設(shè)計(jì)精度。

1.2 虛擬化施工

BIM技術(shù)的虛擬化施工是指在時(shí)間參數(shù)、空間參數(shù)的設(shè)定下，以實(shí)際指令操控為準(zhǔn)，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化建筑，為工作人員提供建筑模型動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)變的視覺(jué)效果，進(jìn)而令工作人員對(duì)項(xiàng)目的施工行為進(jìn)行預(yù)期分析，以此完善土木工程施工過(guò)程中的各項(xiàng)工作，提升項(xiàng)目工程的施工效率。虛擬化施工模式可依據(jù)工作人員的主觀操控思想來(lái)完成模型建構(gòu)，在技術(shù)人員的數(shù)據(jù)指令輸入下，建筑信息模型可依據(jù)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)更新，以確保工作人員及時(shí)了解建筑信息模型的動(dòng)態(tài)范圍，為后期的設(shè)計(jì)工作提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。

2 BIM技術(shù)在土木工程施工領(lǐng)域中的施工管理應(yīng)用

BIM技術(shù)的施工管理應(yīng)用主要包含施工控制、造價(jià)管理、信息化管理平臺(tái)三方面。

1）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。

2）造價(jià)管理是BIM技術(shù)依據(jù)模型與造價(jià)運(yùn)算模式相結(jié)合，來(lái)對(duì)建筑模型進(jìn)行精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)計(jì)算。隨著成本核算理論的不斷更新，將BIM技術(shù)與預(yù)算軟件相對(duì)接，在兩種軟件數(shù)據(jù)庫(kù)資源的融合下，可對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行高速處理，并對(duì)每一項(xiàng)建筑環(huán)節(jié)進(jìn)行精準(zhǔn)分析，以此來(lái)提升預(yù)算精度和成本核算速率。BIM技術(shù)在對(duì)建筑工程進(jìn)行全過(guò)程造價(jià)分析管理時(shí)，可依據(jù)工作人員的數(shù)據(jù)修改，來(lái)進(jìn)行建筑模型內(nèi)的數(shù)據(jù)運(yùn)算，自動(dòng)核對(duì)數(shù)據(jù)變更后的主體工程量，計(jì)算出資金損耗情況。

3）BIM技術(shù)的信息化管理平臺(tái)是根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)信息及模型的內(nèi)部參數(shù)來(lái)進(jìn)行管理的。建筑企業(yè)傳統(tǒng)的管理模式一般是以人工服務(wù)為主，在產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)信息的條件下，人工記錄模式下數(shù)據(jù)錯(cuò)誤發(fā)生的概率較大，不利于建筑企業(yè)的管理。BIM技術(shù)在模型建立過(guò)程中可及時(shí)對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行對(duì)接記錄，并參照建筑項(xiàng)目的各項(xiàng)運(yùn)營(yíng)環(huán)節(jié)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)信息與數(shù)據(jù)庫(kù)的基準(zhǔn)信息相比對(duì)，當(dāng)數(shù)據(jù)信息出現(xiàn)較大的波動(dòng)時(shí)，模型將進(jìn)行錯(cuò)誤警告，以此來(lái)增強(qiáng)數(shù)據(jù)信息記錄的準(zhǔn)確性。BIM技術(shù)也可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)、GIS、人機(jī)交互界面的操作應(yīng)用，為工作人員提供多元化操作形式，以保證土木工程施工中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行分類(lèi)與記錄，進(jìn)而提升風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避的概率，確保項(xiàng)目施工的質(zhì)量與效率。

3 BIM技術(shù)在土木工程施工領(lǐng)域中的實(shí)際施工應(yīng)用

傳統(tǒng)的二維化平面圖紙是工作人員依據(jù)數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，然后在平面設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上進(jìn)行延伸，由專(zhuān)業(yè)的工作人員進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)建立，以實(shí)現(xiàn)立體化圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。BIM技術(shù)作為一款獨(dú)立性操控軟件，可直接進(jìn)行數(shù)據(jù)建模，省略其中2D向3D轉(zhuǎn)變的過(guò)程，并將色彩融合到立體化建筑中，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)全景透析，令建筑模型內(nèi)部的結(jié)構(gòu)與細(xì)節(jié)參數(shù)完整地表現(xiàn)在軟件中。現(xiàn)階段，土木工程施工中將產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息，不同結(jié)構(gòu)規(guī)格的圖紙將有上千張、上萬(wàn)張，且每一項(xiàng)施工環(huán)節(jié)的圖紙均呈獨(dú)立模式。如在施工環(huán)節(jié)中工作人員未能及時(shí)進(jìn)行有效溝通，將使實(shí)際施工產(chǎn)生差異性，造成分包工程項(xiàng)目的重復(fù)建設(shè)。如建筑機(jī)電工程、消防工程、幕墻工程在統(tǒng)一基準(zhǔn)的劃分下，各單位按照規(guī)定的圖紙文件進(jìn)行施工，當(dāng)實(shí)際施工過(guò)程中某一項(xiàng)工程產(chǎn)生誤差，在其他項(xiàng)目承包單位不知情的情況下，工程將造成嚴(yán)重的建筑事故，進(jìn)而影響土木工程的施工進(jìn)度。BIM技術(shù)則以主體建筑模型為基準(zhǔn)，將各項(xiàng)建筑信息集成到系統(tǒng)軟件內(nèi)，各施工單位的工作參數(shù)按照建筑模型提供的數(shù)據(jù)信息執(zhí)行。BIM技術(shù)可對(duì)各項(xiàng)施工環(huán)節(jié)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)比對(duì)，以此來(lái)為整體工程項(xiàng)目的施工提供質(zhì)量保障。BIM技術(shù)在實(shí)際施工過(guò)程中時(shí)，可為建筑工程提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)基準(zhǔn)，各個(gè)施工環(huán)節(jié)應(yīng)嚴(yán)格遵守操作規(guī)范，實(shí)現(xiàn)土木工程的成本管控、進(jìn)度管控、質(zhì)量管控等，提升工程的施工效率。

4 結(jié)語(yǔ)

BIM技術(shù)可對(duì)土木工程施工進(jìn)行科學(xué)化管理，以建筑信息模型為基準(zhǔn)，可令技術(shù)人員、項(xiàng)目管理人員對(duì)整體項(xiàng)目工程進(jìn)行質(zhì)量、進(jìn)度等方面的預(yù)期分析，以此來(lái)提升整體建筑質(zhì)量。