試論BIM在土木工程領域中的應用

楊源遠

摘 ? ?要：進入新世紀以來，隨著信息科技的不斷發(fā)展和進步，各個行業(yè)都在這股浪潮中得到了極大的改進，建筑行業(yè)就是其中翹楚，受到科技發(fā)展的影響，朝著信息化方向不斷前進，BIM技術應運而生。在建筑行業(yè)，土木工程領域中應用BIM技術，不僅能夠有效降低工程造價的成本，還能夠提高工程的質量和經(jīng)濟效益，促進企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

關鍵詞：BIM技術;土木工程領域;應用

1 ?引言

近年來，隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，土木工程的建設也在不斷推進。傳統(tǒng)的土木工程，施工圖紙基本都是紙質的，很難完成大量數(shù)據(jù)信息的分類和存儲，查閱也比較困難，再加上施工中的各個環(huán)節(jié)溝通不暢、信息無法統(tǒng)一，會對工程的整體施工效率產(chǎn)生嚴重影響。而BIM技術的應用，能夠對傳統(tǒng)技術中所存在的弊端進行優(yōu)化，提高了工程施工的效率和質量。

2 ?BIM技術概述以及發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 ?BIM技術概述

所謂的BIM技術，是根據(jù)建筑工程的圖紙進行三維建模，實現(xiàn)工程項目的可視化，其中，BIM的三維模型能夠準確反映出工程中所有的構件信息和相關的參數(shù)，方便管理人員進行數(shù)據(jù)信息的查詢，有效提高了管理的效率。建筑工程的圖紙具有復雜、信息繁雜的特點，增加了翻閱的難度，而BIM技術能夠將那些繁瑣的工程數(shù)據(jù)轉化成方便查詢的直觀信息，讓相關人員能夠快速找到所需要的數(shù)據(jù)信息。同時，BIM技術可以修改原有的模型，并且修改了相關數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)中與該數(shù)據(jù)相關的信息都會被修改，這是BIM技術所具有的優(yōu)勢，能夠將施工中設計的變更及時通過三維模型展現(xiàn)出來，而數(shù)據(jù)的變化也為后續(xù)的很多工作提供了依據(jù)，讓管理人員能夠更好的進行項目經(jīng)濟效益分析，合理控制項目的成本[1]。

2.2 ?BIM技術的發(fā)現(xiàn)現(xiàn)狀

2.2.1 ? 國外發(fā)展現(xiàn)狀

BIM技術最先是由美國研究出來的，美國的科技水平在國際上都處于領先地位，在不斷的應用和發(fā)現(xiàn)信息化技術的過程中，誕生出了BIM技術，這給整個建筑行業(yè)帶來了新的發(fā)展契機，有效推動了建筑和信息技術等多個行業(yè)的發(fā)展。因此，就現(xiàn)階段而言，越來越多的國家投入到BIM技術的研究中，除了歐洲一些國力強盛的國家，還有韓國、日本等亞洲國家也在大力推行和應用BIM技術，該技術的應用前景十分廣泛[2]。

2.2.2 ? 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

在2012年經(jīng)過一些調查研究后發(fā)現(xiàn)，我國對于BIM技術的應用和那些發(fā)達國家相比，還處于比較初級的階段，有很大的發(fā)展空間。我國傳統(tǒng)意義上的二維施工技術不僅使得施工過程的準確度不高，而且相關工作人員的工作量也很高，極大的拉低了施工的效率。在2014年前后，我國在信息技術與科技方面的發(fā)展比較快速，在建筑工程建設中應用BIM技術變得越來越廣泛，這在一定程度上推進了建筑行業(yè)的發(fā)展，不僅有效節(jié)省了對工程施工的成本投入，還降低了安全事故發(fā)生的幾率，提高了工程的質量和效率。

3 ?BIM在土木工程領域中的應用

3.1 ? BIM 在施工成本計算上的應用

近年來，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，土木工程的發(fā)展也得到了很大的裨益，其中，對于土木工程的施工成本進行計算是很重要的一個環(huán)節(jié)。利用傳統(tǒng)的方式對施工成本進行計算的過程中，造價工程師能夠采用的工作模式有兩種，其一是把工程圖紙中的信息輸入到相應的計算機軟件中進行工程量的計算，并構建對應的模型;另外一種則是對二維圖紙進行人工的工程量計算，無論是哪種方法，在實際的操作過程中，都會耗費大量的精力以及時間。而現(xiàn)在新研究出來的BIM技術，使用復用的設計模型，能夠節(jié)省大量手工建模的時間，極大地提高了土木工程的施工效率[3]。與此同時，BIM技術能夠讓工程的預算和進度計劃和3D 信息模型結合形成SD 模型，再通過相應的軟件對整個工程的施工過程進行實時的管理以及控制。這樣能夠看出，在土木工程的施工過程中有效利用BIM技術，不僅能夠優(yōu)化工程的設計方案，還能夠提高對資源的利用率，減少企業(yè)工程的經(jīng)濟損失。

3.2 ? BIM 技術在施工進度中的應用

在進行土木工程的施工過程中，編制施工計劃的模型時，基本都是采用編制網(wǎng)絡橫道圖的方式進行。而為了能夠提高網(wǎng)絡橫道圖的準確度，可以把一個完整的工程項目分解成很多的子項目來編制相應的計劃進度，但是使用這樣的方法會帶來一定的弊端，如果在對土木工程進行施工的過程中，遭遇突發(fā)性的事件，使得工程子項目的數(shù)據(jù)需要重新進行調整或者計算，在一定程度上嚴重的影響了工程的施工進度。BIM技術，可以將建筑施工工程構建成可視化的效果圖，對建筑的工程信息進行模擬后，再開始進行建筑工程的施工。和二維橫道圖進行比較，BIM技術更加的成熟和科學，能夠將橫道圖與建筑工程的三維模型結合起來，形成新的4D模擬圖形，實現(xiàn)對工程施工進度的有效控制[4]。

3.3 ? BIM 技術在施工技術上的應用

進行土木工程施工的時候，如果采用傳統(tǒng)施工的方案來作為實際施工作業(yè)的指導，在很大程度上無法確保方案的有效性和可行性，進而出現(xiàn)降低施工效率和質量、拖延工期以及增加施工的成本等問題。BIM技術能夠充分利用自身的三維可視化技術來模擬施工過程中的實際操作，這樣能夠讓相關的技術人員在虛擬的操作中發(fā)現(xiàn)一些問題，并且找到合理的解決措施，從而保證了方案的科學性和可行性，讓施工人員能夠清楚其中的關鍵工序，突破重難點，減少施工過程中的錯誤率。合理應用BIM技術，能夠有效把握工程施工過程中的工程量以及各種材料的使用狀況，從而更好的進行材料與物資的管理，盡可能的避免出現(xiàn)材料浪費和損失，節(jié)省成本投入。同時，BIM技術還能夠拆分工程模型，提取它們的工作量，方便及時對采購計劃進行修改以及完善，有效降低成本，減少理論用量與實際用量之間的誤差，更好的對整體的施工過程進行嚴格把關，提高工程施工的效率[5]。

3.4 ? BIM 技術在施工管理中的應用

3.4.1 ? 支持現(xiàn)場生產(chǎn)協(xié)同

在對工程項目進行實際的施工過程中，相關的施工人員需要對工程進行全面準確的了解，這樣才能夠保證制定的施工方案更加有效和可行。BIM技術是以三維的信息模型作為基礎，構建出相應的虛擬模型來直觀的表現(xiàn)出設計方案的構思和理念，極大地提高了工作人員之間的溝通效率。

3.4.2 ?實現(xiàn)進度優(yōu)化

眾所周知，管理好工程的施工進度是整個工程建設過程中很重要的一個環(huán)節(jié)，因此對施工進度進行合理優(yōu)化能夠有效提高工程建設的效率。BIM技術能夠通過網(wǎng)絡圖、三維動畫預演以及橫道圖等多種方式來客觀的模擬施工具體環(huán)節(jié)，讓相關的施工人員能夠從中及時的發(fā)現(xiàn)問題，并找到合理的解決措施，讓工程能夠順利的進行。除此之外，BIM技術還能夠跟蹤施工過程，將實際的工期和計劃工期兩相比較，確保能夠在預計的時間內(nèi)完工。

4 ?結束語

綜上所述，BIM技術在土木工程領域中的應用，不僅實現(xiàn)了對施工過程的有效監(jiān)督和管理，還保證了工程施工的進度和質量，降低了工程的成本投入，提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益，促進了企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1] 房俊靜.BIM技術在土木工程專業(yè)實踐教學中的應用探究[J].中國房地產(chǎn)業(yè)，2020（11）：295.

[2] 劉科.BIM技術在土木工程施工領域的應用進展[J].建材與裝飾，2020（16）：37+39.

[3] 張宏全.土木工程項目現(xiàn)場管理中BIM技術的應用研究[J].神州，2020（14）：275.

[4] 孫維.BIM技術在土木工程施工領域中的應用[J].建材發(fā)展導向（上），2020（3）：174.

[5]郝 巖，張志琦，田多賢，等.BIM技術在土木工程施工領域的應用進展[J].四川水泥，2020（3）：189.