試論BIM在土木工程領(lǐng)域中的應(yīng)用

楊源遠(yuǎn)

摘 ? ?要：進(jìn)入新世紀(jì)以來，隨著信息科技的不斷發(fā)展和進(jìn)步，各個行業(yè)都在這股浪潮中得到了極大的改進(jìn)，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(jìn)，BIM技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。在建筑行業(yè)，土木工程領(lǐng)域中應(yīng)用BIM技術(shù)，不僅能夠有效降低工程造價(jià)的成本，還能夠提高工程的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);土木工程領(lǐng)域;應(yīng)用

1 ?引言

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，土木工程的建設(shè)也在不斷推進(jìn)。傳統(tǒng)的土木工程，施工圖紙基本都是紙質(zhì)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(yán)重影響。而BIM技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)鹘y(tǒng)技術(shù)中所存在的弊端進(jìn)行優(yōu)化，提高了工程施工的效率和質(zhì)量。

2 ?BIM技術(shù)概述以及發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 ?BIM技術(shù)概述

所謂的BIM技術(shù)，是根據(jù)建筑工程的圖紙進(jìn)行三維建模，實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目的可視化，其中，BIM的三維模型能夠準(zhǔn)確反映出工程中所有的構(gòu)件信息和相關(guān)的參數(shù)，方便管理人員進(jìn)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(fù)雜、信息繁雜的特點(diǎn)，增加了翻閱的難度，而BIM技術(shù)能夠?qū)⒛切┓爆嵉墓こ虜?shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成方便查詢的直觀信息，讓相關(guān)人員能夠快速找到所需要的數(shù)據(jù)信息。同時(shí)，BIM技術(shù)可以修改原有的模型，并且修改了相關(guān)數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)中與該數(shù)據(jù)相關(guān)的信息都會被修改，這是BIM技術(shù)所具有的優(yōu)勢，能夠?qū)⑹┕ぶ性O(shè)計(jì)的變更及時(shí)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(jìn)行項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益分析，合理控制項(xiàng)目的成本[1]。

2.2 ?BIM技術(shù)的發(fā)現(xiàn)現(xiàn)狀

2.2.1 ? 國外發(fā)展現(xiàn)狀

BIM技術(shù)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(lǐng)先地位，在不斷的應(yīng)用和發(fā)現(xiàn)信息化技術(shù)的過程中，誕生出了BIM技術(shù)，這給整個建筑行業(yè)帶來了新的發(fā)展契機(jī)，有效推動了建筑和信息技術(shù)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(shù)的研究中，除了歐洲一些國力強(qiáng)盛的國家，還有韓國、日本等亞洲國家也在大力推行和應(yīng)用BIM技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)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(diào)查研究后發(fā)現(xiàn)，我國對于BIM技術(shù)的應(yīng)用和那些發(fā)達(dá)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(shù)不僅使得施工過程的準(zhǔn)確度不高，而且相關(guān)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(shù)與科技方面的發(fā)展比較快速，在建筑工程建設(shè)中應(yīng)用BIM技術(shù)變得越來越廣泛，這在一定程度上推進(jìn)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(zhì)量和效率。

3 ?BIM在土木工程領(lǐng)域中的應(yīng)用

3.1 ? BIM 在施工成本計(jì)算上的應(yīng)用

近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)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(jìn)行計(jì)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(jìn)行計(jì)算的過程中，造價(jià)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(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件中進(jìn)行工程量的計(jì)算，并構(gòu)建對應(yīng)的模型;另外一種則是對二維圖紙進(jìn)行人工的工程量計(jì)算，無論是哪種方法，在實(shí)際的操作過程中，都會耗費(fèi)大量的精力以及時(shí)間。而現(xiàn)在新研究出來的BIM技術(shù)，使用復(fù)用的設(shè)計(jì)模型，能夠節(jié)省大量手工建模的時(shí)間，極大地提高了土木工程的施工效率[3]。與此同時(shí)，BIM技術(shù)能夠讓工程的預(yù)算和進(jìn)度計(jì)劃和3D 信息模型結(jié)合形成SD 模型，再通過相應(yīng)的軟件對整個工程的施工過程進(jìn)行實(shí)時(shí)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(shù)，不僅能夠優(yōu)化工程的設(shè)計(jì)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(jì)損失。

3.2 ? BIM 技術(shù)在施工進(jìn)度中的應(yīng)用

在進(jìn)行土木工程的施工過程中，編制施工計(jì)劃的模型時(shí)，基本都是采用編制網(wǎng)絡(luò)橫道圖的方式進(jìn)行。而為了能夠提高網(wǎng)絡(luò)橫道圖的準(zhǔn)確度，可以把一個完整的工程項(xiàng)目分解成很多的子項(xiàng)目來編制相應(yīng)的計(jì)劃進(jìn)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(jìn)行施工的過程中，遭遇突發(fā)性的事件，使得工程子項(xiàng)目的數(shù)據(jù)需要重新進(jìn)行調(diào)整或者計(jì)算，在一定程度上嚴(yán)重的影響了工程的施工進(jìn)度。BIM技術(shù)，可以將建筑施工工程構(gòu)建成可視化的效果圖，對建筑的工程信息進(jìn)行模擬后，再開始進(jìn)行建筑工程的施工。和二維橫道圖進(jìn)行比較，BIM技術(shù)更加的成熟和科學(xué)，能夠?qū)M道圖與建筑工程的三維模型結(jié)合起來，形成新的4D模擬圖形，實(shí)現(xiàn)對工程施工進(jìn)度的有效控制[4]。

3.3 ? BIM 技術(shù)在施工技術(shù)上的應(yīng)用

進(jìn)行土木工程施工的時(shí)候，如果采用傳統(tǒng)施工的方案來作為實(shí)際施工作業(yè)的指導(dǎo)，在很大程度上無法確保方案的有效性和可行性，進(jìn)而出現(xiàn)降低施工效率和質(zhì)量、拖延工期以及增加施工的成本等問題。BIM技術(shù)能夠充分利用自身的三維可視化技術(shù)來模擬施工過程中的實(shí)際操作，這樣能夠讓相關(guān)的技術(shù)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(xué)性和可行性，讓施工人員能夠清楚其中的關(guān)鍵工序，突破重難點(diǎn)，減少施工過程中的錯誤率。合理應(yīng)用BIM技術(shù)，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(jìn)行材料與物資的管理，盡可能的避免出現(xiàn)材料浪費(fèi)和損失，節(jié)省成本投入。同時(shí)，BIM技術(shù)還能夠拆分工程模型，提取它們的工作量，方便及時(shí)對采購計(jì)劃進(jìn)行修改以及完善，有效降低成本，減少理論用量與實(shí)際用量之間的誤差，更好的對整體的施工過程進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，提高工程施工的效率[5]。

3.4 ? BIM 技術(shù)在施工管理中的應(yīng)用

3.4.1 ? 支持現(xiàn)場生產(chǎn)協(xié)同

在對工程項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)際的施工過程中，相關(guān)的施工人員需要對工程進(jìn)行全面準(zhǔn)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(shù)是以三維的信息模型作為基礎(chǔ)，構(gòu)建出相應(yīng)的虛擬模型來直觀的表現(xiàn)出設(shè)計(jì)方案的構(gòu)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(shí)現(xiàn)進(jìn)度優(yōu)化

眾所周知，管理好工程的施工進(jìn)度是整個工程建設(shè)過程中很重要的一個環(huán)節(jié)，因此對施工進(jìn)度進(jìn)行合理優(yōu)化能夠有效提高工程建設(shè)的效率。BIM技術(shù)能夠通過網(wǎng)絡(luò)圖、三維動畫預(yù)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(guān)的施工人員能夠從中及時(shí)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(jìn)行。除此之外，BIM技術(shù)還能夠跟蹤施工過程，將實(shí)際的工期和計(jì)劃工期兩相比較，確保能夠在預(yù)計(jì)的時(shí)間內(nèi)完工。

4 ?結(jié)束語

綜上所述，BIM技術(shù)在土木工程領(lǐng)域中的應(yīng)用，不僅實(shí)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(jìn)度和質(zhì)量，降低了工程的成本投入，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)了企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 房俊靜.BIM技術(shù)在土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用探究[J].中國房地產(chǎn)業(yè)，2020（11）：295.

[2] 劉科.BIM技術(shù)在土木工程施工領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展[J].建材與裝飾，2020（16）：37+39.

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

[4] 孫維.BIM技術(shù)在土木工程施工領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].建材發(fā)展導(dǎo)向（上），2020（3）：174.

[5]郝 巖，張志琦，田多賢，等.BIM技術(shù)在土木工程施工領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展[J].四川水泥，2020（3）：189.