BIM技術在土木工程施工中的應用分析

林艷升

摘要：在時代不斷進步的背景下，我國建筑行業(yè)得以迅猛發(fā)展，更多的科技技術被廣泛應用其中，進而促進施工管理效率提高。良好的施工管理工作可以減少施工質量問題，避免返工，這對保證工程如期完工以及控制施工成本都有重要意義。在土木工程施工管理中應用BIM技術，為土木工程施工管理建立BIM管理系統，有助于提高土木工程施工管理信息化程度，提升管理效率。本文主要闡述了BIM技術對建筑行業(yè)發(fā)展的重要意義，同時提出BIM技術在建筑行業(yè)中的應用現狀，以及BIM技術在土木工程施工管理中的具體應用策略，以供同業(yè)人士參考。

關鍵詞：土木工程;施工管理;BIM技術

引言

建筑行業(yè)的發(fā)展不僅與社會經濟建設緊密相關，還關乎人們的日常生活，為了營造更優(yōu)質的居住環(huán)境，提升人們的生活環(huán)境水平，滿足大眾對建筑質量的更高要求，這就需要對建筑施工管理工作的高效落實予以重點關注，將BIM技術引入到施工管理作業(yè)中，不僅可以最大化提高管理效率，還能夠實現對整個施工流程的合理優(yōu)化，提高施工監(jiān)督的落實成效。

1BIM技術概述

建筑信息模型是以數字化技術為基礎構建的三維立體化信息模型，在建筑工程領域中應用時，可以通過傳感器設備實現對建筑信息的多維度映射，使建筑信息模型反映當前建筑過程中的各種數據行為，并將數據模型映射到計算機終端顯示界面，從而實現建筑信息與數據模型之間的有效對接。采用BIM技術，可以提高建筑工程管理中信息產生和利用的集成化處理。同時，由BIM技術構成的平臺可以作為數據管理系統，整合各管理部門之間的信息系統，實現各部門之間的有效溝通，進一步提高信息模型的實際應用效果。在技術層面上，BIM技術是以信息本體的采集和映射為基礎，將各種信息轉化為計算機設備可讀取的數據類型，通過二維平面、三維立體、四維動態(tài)圖形的同步映射，使計算機設備能夠分析當前施工過程中的數據操作行為，提高實際控制能力，確保各種技術的實施能夠遵循相應的指標參數，為建筑信息的核定和處理提供數據支持。

2BIM技術在復雜土木工程作業(yè)過程中的優(yōu)點

我國建筑行業(yè)對于BIM技術的定義是在建筑工程及相關設施的完整生命周期內，采用數字化表現模式針對建筑工程施工工程的物理及相關功能進行數字化表達，并且根據相關數字化3D模型為基礎進行規(guī)劃設計、施工作業(yè)及經營活動等。BIM技術能夠根據其完善的領先數字化信息處理技術，最大限度地防止復雜土木工程作業(yè)進程中不必要出現的工作量及相關建筑原材料浪費等現象，由于此技術能滿足作業(yè)周期及施工效率的提升，因此為復雜土木工程項目帶來顛覆性影響，BIM技術對于復雜土木工程的顯著優(yōu)點通常包含集成化、系統化及共享化三個層面。BIM相關技術能夠在相對規(guī)范化的層次對建筑工程施工作業(yè)中的諸多細節(jié)給予積極的影響，可以讓不同業(yè)務領域、所有工作環(huán)節(jié)上的工作人員都能夠明確掌握建筑工程施工過程中的相關問題，可以進行與之適應的多個部門（業(yè)主，設計單位，施工單位，結構部門，設備部門，運營維護等等）協同推進工程進度，所有類型的施工作業(yè)相關信息都可以綜合到同一個平臺，平穩(wěn)發(fā)展，及時解決相關問題。最顯著的特點是多主體的信息資源進行綜合匯總以后，都能夠在BIM技術的支持之下實現實時的、順暢的資源共享，這種情況必將最大限度地提高建筑工程中信息資源的綜合利用效率。

3工程建設運用BIM技術的現狀

BIM技術不僅僅可以用來設計建筑結構模型，還能夠用來設計建筑的電氣圖，甚至微小到可以設計建筑中的插座以及照明系統。其實，BIM技術早在幾十年前就已經出現，這項技術是由美國的科技人員研發(fā)的。從該項技術問世到經過十幾年的發(fā)展和完善，BIM技術已經相對成熟，目前國內的很多建筑企業(yè)都在運用BIM技術進行建模。BIM技術不僅僅可以對建筑模型進行設計，它展現的優(yōu)勢是多方面的，該技術還可以對工程造價的計算進行預估和分析。現階段，很多國家都已經將該項技術運用到了建筑工程當中并且取得了明顯的成效。雖然BIM技術的發(fā)展已經趨于成熟，但由于我國將BIM技術引入的時間較晚，因此，該項技術在我國工程建設方面的實施還屬于初期萌芽階段。國內BIM技術在很多方面仍然需要發(fā)展和完善，而我國也清楚地認識到了這個問題，在BIM技術的研發(fā)方面增加了人力和物力的投入。由此看來，該項技術的發(fā)展前景還是十分樂觀的。

4BIM技術在土木工程施工管理中的具體應用策略

4.1BIM在土木工程質量管控中的應用

在土木工程施工建設中，應始終秉承質量第一的管理理念。將BIM技術合理運用到土木工程施工管控中，能借助其可視化、模擬性、協調性等特征，促進工程建筑質量的提升。同時依托BIM技術的技術特征，有助于規(guī)范工程項目施工人員的具體操作，在系統化、直觀化、立體化的技術保障下，多角度、全方位地模擬操作施工過程，對設計單位關于施工操作點以及施工建設意圖進行明確，并將其落實在具體的施工操作環(huán)節(jié)中，第一時間發(fā)現施工環(huán)節(jié)中潛在的風險，并全過程監(jiān)測材料應用的科學性、施工設備合理性。嚴格依據土木工程建設質量管理標準實施，同時提升科學化的管理水平，促進整個工程質量管理的提升。另外，將BIM技術運用到土木工程質量管控中，能實現在線動態(tài)化監(jiān)測，更好地幫助施工管理人員把握各個施工環(huán)節(jié)，最大限度地利用在線監(jiān)測系統，及時發(fā)現土木工程中的建設質量問題，精確定位每個關鍵節(jié)點，提升質量管理成效。

4.2施工過程控制

利用BIM技術為土木工程項目提供施工過程控制，這樣就能更好地掌握各施工環(huán)節(jié)的施工進度，也能讓施工技術得到優(yōu)化。傳統的土木工程設計圖紙主要為二維圖像的形式，一個項目往往需要由正面圖、立面圖、側面圖相互配合才能讓整體結構得以體現，各視角的平面圖紙需要反復比對才能最終得出施工方案，這一比對過程的工作十分復雜、繁瑣，設計人員稍有疏忽就可能讓施工方案出現偏差。而將BIM技術應用在土木工程設計階段的施工管理之中，利用BIM技術為土木工程構建三維可視化工程模型，設計人員只需觀看三維模型就能了解整個工程結構，這樣就簡化了施工方案的設計流程，減少了設計偏差的發(fā)生。另外，在土木工程項目的實際施工過程中，難以避免地會遇到一些突發(fā)事件，通過BIM技術完成對土木工程施工階段的模擬，就能評估出工程施工階段可能存在的安全隱患，得到較為準確的安全評估結論，在此基礎上制定的應對方案就更有針對性，大幅降低了施工作業(yè)過程中的風險系數，讓工程質量、進度得到有效保障。

4.3應用于安全管理

樹立安全意識是建筑施工管理中的要點內容，對于管理人員而言，需要重點強化對整個施工過程的安全管控，最大限度防止出現安全事故問題。近年來，其不僅會帶來嚴重的經濟損失，也會造成人員傷亡，對工程施工的進度把控帶來不良影響。因此，高效開展安全管理工作對建筑施工管理的有序開展具有重要的現實意義。在施工安全管理工作中引入BIM技術，主要借助于其強大的模擬性功能，精準細致地模擬各個施工環(huán)節(jié)，以及作業(yè)細節(jié)內容等，這樣工作人員便可以針對性地檢查施工方案，制定系統化、全面性的管理規(guī)劃，結合管理經驗預測各作業(yè)環(huán)節(jié)中可能存在的安全隱患，并提前采取科學有效的預防措施，借此避免發(fā)生安全事故問題。

4.4項目規(guī)劃管理

作為建筑工程管理的一個重要環(huán)節(jié)，科學合理的項目規(guī)劃指標能進一步提高工程管理的精確性，強化實際管理質量。項目規(guī)劃管理中BIM技術的實現，就是通過信息技術與整個工程管理中的數據相關聯，保證各種數據信息在生成的同時能及時地傳輸到整個數據庫系統中，通過建立模型，實現數據信息的多維分析。BIM技術相對于傳統的建筑工程管理而言，具有可控性、可視化等特點，能夠進一步提高數據信息的檢索質量，并能針對現有系統設置的各種指標，驗證數據信息在傳輸過程中出現的差異性，為后續(xù)建筑管理工作的開展提供依據。利用BIM技術，整個項目規(guī)劃管理部門所表現出來的數據屬性能夠基于數據信息模型，從多維度展示數據本身存在的各種價值，確保前期項目規(guī)劃管理過程的嚴謹性。例如，在娛樂休閑性的項目建設中，可以利用RS技術、GIS技術等，采集整個空間環(huán)境的信息，然后將該區(qū)域內建筑工程占用的空間資源以數據形式映射到BIM數據庫系統中，從而進一步實現基于衛(wèi)星定位和功能要求的有效整合，使工作人員能夠對項目規(guī)劃中的每一個建筑細節(jié)進行分析和處理，確保后續(xù)工程建設的完整和持續(xù)。

4.5優(yōu)化材料資源利用

BIM技術在綠色建筑工程管理中的運用，不僅能使能源的利用率大大提升，而且能使材料資源的利用率得到大幅提升，避免在施工過程中出現不必要的資源消耗。在BIM技術實際應用的過程中，可以通過技術手段構建相應的建筑信息模型，通過模型能更加直觀地對材料的數量和種類進行詳細分析，同時能結合施工需求做好全面的前期準備工作，并優(yōu)化材料配置，盡可能地縮小計劃與實際之間的偏差。此外，要足夠重視材料應用過程中的協調性控制，并且要利用BIM技術對材料進行嚴格的碰撞檢測，從而保證材料的質量和各項功能指標都能滿足建設需求。

4.6優(yōu)化工程量計量、計價

工程建設的造價管理是一個很重要的問題，根據目前行業(yè)形勢來看，工程造價對建筑工程的質量有著直接的影響。當施工的成本太高，那么將會導致建筑材料的經濟市場不平衡，并且在一定程度上也會降低建筑企業(yè)的收益。而當施工的成本過低，原材料的質量就無法得到保障，進而建筑的質量也會有所下降，這不僅僅會對居民的人身安全造成威脅，也會在一定程度上降低建筑企業(yè)的誠信度，從而影響建筑企業(yè)的發(fā)展前景。如果對物資的費用管理出現過高或過低的現象，則會從兩個不同的角度影響到企業(yè)的經濟效益。因此，造價預算是十分重要的。然而，傳統的工程量計算會導致各種意料之外的偏差，例如，當某項工程項目上月完成了300萬元的產值，然而，實際成本才260萬，但其中很有可能有某個子項工序預算為80萬，而實際成本卻超出預算變成了100萬。由此一來，這就要求我們不能僅僅分析某一個時間段所產生的費用，在進行造價預算的時候，分析研究人員需要將項目實際發(fā)生的成本拆分到每一個具體的工序中。近年來，通過BIM技術的融入，技術人員可以利用該技術建立相應的數據模型進行具體的分析，從而提高工程量計算的準確性。這樣一來就可以減少工程建設在工程量計算方面的損失，并且可以更好地反映出成本的控制結果。

結語

對于我國建筑行業(yè)來說，BIM技術的廣泛應用是有利無弊的。將其運用到土木工程建筑施工中，一方面可以實現全方位、動態(tài)化的監(jiān)督，有效管理施工過程，并延伸至每一個施工環(huán)節(jié);另一方面還能確保施工人員嚴格操作，根據土木工程施工程序和要求進行施工，促進施工質量和效率的提升，在規(guī)定的時間內順利完工，實現社會效益和經濟效益的雙贏。

參考文獻：

[1]劉長玲.BIM技術在土木工程施工中的應用分析[J].河南建材，2016（4）：173-174.

[2]魏建兵.BIM技術在土木工程施工管理中的應用[J].四川水泥，2019（1）：197.

[3]弓瑞杰.BIM技術在土木工程施工管理中的應用研究[J].門窗，2019（6）：135+137.

[4]杭的平.BIM技術在建設工程全生命周期管理體系中的應用探索[J].山西建筑，2021，47（3）：191-193.

[5]趙瑞艷.淺析優(yōu)化建筑施工管理提高建筑工程質量[J].居舍，2021（2）：150-151+172.