復雜土木工程施工BIM技術優勢分析

韓紹寬

摘要：為進一步體現BIM技術在復雜土木工程施工中的優勢，現擬對既有文獻資料及相關案例進行梳理，從而明確其在科學化和數字化管理方面的突出價值。通過研究表明，BIM技術以工程信息大數據以及信息化模型作為基礎，它可在施工前以及施工過程之中，利用BIM技術對詳細施工情況進行模擬，并達到信息的集成和共享效果，無論是公路橋梁設計，還是地下工程建設，以及與之相對應的造價管理、檢測安裝等，均有明顯的優勢。

近年來土木工程施工中三維可視化模型應用成為熱點，繼CAD技術之后，BIM技術正因其突出優勢受到廣泛歡迎。同CAD技術比較起來，BIM技術在圖形制作方面與表達能力方面，都有顯著的進步，而且該項技術的完善，對土木工程建設尤其是復雜土木工程建設的適應性將更強。

1 BIM技術在復雜土木工程施工中的優勢特征

我國規范對BIM的定義是，BIM技術意為在建設工程和設施的整個生命期內，利用數字化表達形式對建筑施工物理與功能特性加以表達，并以此為基礎完成設計、施工和運營活動。BIM技術可以基于其強大的新型信息處理技術，盡最大可能避免復雜土木工程施工過程中的重復作業問題、資源浪費等問題，以此滿足施工進度提升、生產效率提高的要求，給復雜土木工程以革命性影響，BIM技術對于復雜土木工程的優勢特征主要包括系統化，可集成，可共享三大方面。BIM技術可以在規范化的視角影響工程施工中的各個細節，讓不同專業、各個環節的工作者均可以明確施工問題所在，開展與之對應的跨部門（業主，設計，施工，結構，設備，運營維護等）協同化作業，各類種施工信息能夠被集成，有序發展，使問題得到及時解決。最大的特色是多方信息資源集成后，均可在BIM技術保障下進行實時無障礙共享，這將極大地提升工程信息的利用效率。

2 BIM技術在復雜土木工程施工中的應用

復雜土木工程施工，可以利用BIM技術達到項目模型構建的合理化應用效果，正是此類模型的支持，將讓工作人員在查詢施工信息等方面獲益，促進項目施工管理效率的提升，此外，BIM技術還可以起到施工時不同問題的分別與全面檢測作用，給施工結構的分析提供幫助，有助于施工風險降低，確保復雜施工高效。在具體的施工應用方面，BIM技術可以有3D建模和模擬施工兩個領域的強大作用。在3D建模方面，BIM技術將集中體現于復雜土木工程的施工模型建立方面，利用BIM技術，讓工程模型能夠在最大可能范圍內與真實構件相接近。利用BIM技術3D建模的圖元組件應用范圍非常廣，構件可以自由的形式繪制建模。在具體操作過程中，可以根據模型構件的具體大小、數量、材質，以及多種可能的排列組合形式等創建。

3 BIM技術在復雜土木工程施工中的管理

除了施工技術方面的要點以外，施工管理中BIM技術的作用同樣值得重視。關于施工規劃問題，BIM技術的應用一方面可以達到工程施工宏觀控制的良好效果，另一方面還可以針對具體操作環節，如部分施工節點加以精細化模擬，以此達到從宏觀到微觀的理想施工規劃的狀態。用戶可在此契機之下做全面而深入的幾何參數、時間參數測量與了解，并通過BIM技術模型來實現。舉例來講，當面對某項復雜程度較高的土木工程時，用戶可建立基于BIM技術的4D-GCPSU系統，使系統利用參數達到現場碰撞分析等作用發揮出來，從而達到施工進度規劃與施工材料管理相統一的理想效果。關于造價管理，用戶在BIM技術的支持下，進行造價估算或者成本核算等活動，將最大限度地滿足科學造價管理的要求，其中可能涉及到的核算方法有幾種，如以API接口連接成本核算軟件同BIM技術的連接，以開放式數據庫關聯BIM模型，或者在BIM技術平臺上，直接提取出有價值施工信息，再將這些信息導出應用等，這些做法均將給復雜土木工程管理造價管理提供支持，最終促成工程的合理推進。另外，在造價管理中，BIM技術的連接還具有天然的投資回報率優勢，比如其本身對于節約成本的作用，包括出圖等方面的直接成本節約，以及工期、質量等方面的間接成本節約等。關于施工現場質量監控，BIM技術的應用，能夠讓施工質量現場管理利用移動端來解決，以便更好地達到現場質量、進度、安全、監理檢查等問題的解決效果，可使之在三維模型集成的幫助下，使相關質量監控人員能夠在PC端隨時同步查看施工質量情況。

4總結

BIM技術具有系統化、集成化與共享化特點，這些特點將在土木工程特別是復雜土木工程中發揮出較大優勢，因此BIM技術不但可以用3D的形式把工程建筑外形展示出來，而且還可以準確模擬復雜土木工程在施工過程中的整體和細節，起到幫助設計者與施工者熟悉環境、完善控制的作用，從而節約人力、財力、物力。

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