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BIM技术在土木工程施工领域的应用研究李道春

发表时间：2020/1/13 来源：《防护工程》2019年18期作者：李道春

[导读] 可以及时发现施工方案中出现的缺陷并进行改正，以保证施工顺利、及时完成，极大地提高了施工效率，提高施工企业的经济效益。

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　　摘要：随着时代和社会的发展，人们对于城市的发展和建设需求不断增长，所以，土木工程项目也在不断的增加。为提高土木工程在建设过程中的质量和效率，并且为建设项目提供各种保障，各相关部门及企业可以在土木工程建设工作中引进 BIM 技术。
　　关键词：BIM 技术；土木工程；施工领域；应用
　　
　　
　　1BIM 技术的含义
　　美国是 BIM 技术的发源地，2007 年就发布了相关规范及标准，其他国家也陆续发布相关规范及标准；我国于 2011 年才提出相关规划要求，并于 2016 年发表主要规范标准，其中《建筑信息模型应用统一标准》、《建筑信息模型施工应用标准》对 BIM 技术的定义是：在建设工程及设施全生命期内，对其物理和功能特性进行数字化表达，并依此设计、施工、运营的过程和结果的总称。”其核心内容是运用数字、信息技术对已经规划建设项目的全部信息进行仿真，使施工人员能够提前发现施工方案中出现的问题，从而及时纠正错误，降低成本，减少工期，减少协调工作，真正做到资源共享。从土木工程的施工角度来说，工程施工人员经过使用BIM 技术的仿真模拟，能够清楚的认识到施工环节中的所有内容及错漏，甚至对工程建筑中的每一个构件及零部件的质量和作用、数量等进行详细了解。
　　2 BIM 技术在土木工程施工中的应用价值
　　在土木工程施工过程中通过 BIM 技术合理应用能强化4D 施工项目模型构建，通过 4D 模型建设有助于查询相应的施工信息，提升项目施工管理效率。BIM 技术能对施工过程中各类问题进行全面检测，主要应用途径就是通过 BIM技术系统进行碰撞检测，对施工结构进行深入分析。整合施工问题，对问题及时选取修复控制措施，降低各类问题发生概率，保障土木工程施工效率能全面提升。BIM 技术在土木工程施工中进行高效应用的另外价值就是确保各类施工资源能得到有效分配，此项技术能对各环节施工现场进行模拟布置，对施工资源进行高效分配。当资源分配不合理时，要对其进行全面优化修正，提升各类资源利用效率。
　　3 BIM 技术在土木工程施工领域的应用
　　3.1 BIM 技术在施工成本计算上的应用
　　在传统的项目成本计算中，工程造价师通常使用以下两种方式进行计算：①在工程量计算软件中对工程图纸信息进行建模，并利用软件对数据实行计算；②绘制工程二维图纸，实行手工工程量计算。但是，这两种计算方式都必须依靠大量的人力和物力来完成。通过使用 BIM 技术可以直接套用设计阶段的建筑模型，避免重复建模工作，从而节省手工建模和数据计算的时间，在一定程度上提升了工作效率，节约了成本。另外，BIM 技术能够把项目预算、进度和三维信息模型集成到 SD 模型中，并使用计算机软件完成对工程项目建设过程的实时管控。因此，科学有效的使用 BIM 技术，能够使得资源利用得到提升，并提高资金分配和工程进度计划和合理性，对工程人力、物力实现合理使用，完善项目方案，防止工程出现误工、返工的现象，减少企业的经济损失。
　　3.2 BIM 技术在施工技术上的应用
　　3.2.1 可视化应用中的三维几何模型
　　在利用 BIM 技术进行项目三维模型建立的时候，使用了 BIM 图元结构，图元结构可以由系统或用户自己编写，在实际应用中，用户能够自行设计零件的数量、尺寸、材料和排列顺序。一些土木工程项目的形状设计具有不规则的缺陷，使得在具体的建设环节中出现困难，然而，BIM 技术的三维建筑模型可以真实地反映建筑的具体形态，为具体的土木工程施工供应准确的参考数据。

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　　3.2.2 虚拟施工的应用
　　在创建三维模型以后，施工部门还能够使用 BIM 技术进行虚拟建设，通过时间参数的设置，将施工项目在具体建设环节中的全部状况以动态可视化的方式继续呈现，这样更有利于对具体施工过程的初步预测。目前，在大部分土木工程建设中都进行 BIM 技术的使用，同时还使用了 WBS 等技术。基于 BIM 技术，创建了根本的进度管理体系，并实行了工期预算、详细工作分解结构的主要和逻辑关系安排等有关环节，同时，可以全面分析 BIM 技术在施工过程中引入前后的差异，进一步明确 BIM技术的优势，详细了解项目进度控制和管理过程中出现的障碍，并提出科学合理的建议。
　　3.3 BIM 技术在施工管理中的应用
　　在土木工程的实际建筑环节中，为了能够有效落实建设方案和措施，要求施工人员能够对项目有全面准确的了解。而传统的二维图纸很难实现这项内容，BIM 技术是基于三维信息模型，经过建立模拟模型，可以直观形象地表达设计方案的概念和构思，大大节省了沟通时间，提高了工作效率，而且施工过程中如有人员发现问题，可以直接反馈到模型数据中心，其他部门的相关人员可以直接从模型数据中心进行获取，并直观的了解到问题的核心，便于对问题的解决，避免各部门间的来回反馈及解释。
　　4 BIM 技术的综合管理系统
　　4.1业务管控
　　土木工程施工中，技术人员借助综合管理系统能对各类业务进行管理，比如常见的施工进度管理、施工质量管理、施工合同风险管理、施工合同管理、项目竣工验收管理等。各项管理活动要与业务管理对象能有效结合，通过综合管理系统与业务对象加强联系，实现项目业务综合管控。
　　4.2实时控制
　　目前应用 4D 管理系统能有效掌握施工项目现场各类机械设备应用信息，借助 4D 管理系统监控数据，强化信息传递，管理部门获取信息之后对信息数据进行对比分析。在综合管理系统中全面实现实时控制就是发挥预警设施应用价值，对传输数据进行全面评估与分析，当传递数据发生异常问题之后就会发布报警，管理人员通过预警信息拟定应对对策，实现实时控制。
　　5 BIM 技术在土木工程施工多领域应用
　　当前通过BIM技术合理应用能掌握各类材料应用现状，对施工项目现场材料进行综合管理。并且通过 BIM 技术能获取项目工程信息，制定适应项目施工进度的材料采购计划。在建筑合同基础上通过 BIM 技术应用计算工程量，对项目计划成本与实际消耗成本进行计算，保障项目成本能受到全面考核、对项目全过程进行控制。在施工中通过 BIM技术对施工进度、生产协同等进行控制，建立三维模型，确保施工人员、施工机械设备等能高度配合应用。生产协同主要是突出 BIM 技术形象化、直观化特征，借助数字辅助模型，对生产装备进行优化设计，优化各类碰撞问题。在BIM 系统中录入施工结构、施工流程，系统能对各类信息进行整合分析，对支撑装置受力结构进行探究，并能做出安全性评价，提升施工安全。在土木施工中主要是对项目现场各类管道线路、不同结构之间的干扰性进行分析，提升管道线路运行质量。
　　结束语
　　随着社会经济的不断发展，土木工程建设项目也逐渐增加，而传统建设模型设计方式已经不能适应现代化社会的发展需求。BIM 技术在土木工程施工领域的使用，可以有效的帮助施工人员直观的了解施工的实际内容，并不断提升对于施工过程的管控。此外，在实际应用过程中，可以及时发现施工方案中出现的缺陷并进行改正，以保证施工顺利、及时完成，极大地提高了施工效率，提高施工企业的经济效益。
　　参考文献：
　　[1]崔学忠.BIM 技术在土木工程施工领域的应用进展[J].中国建材科技，2019，28（01）：103-104.
　　[2]张伟.BIM 技术在土木工程施工领域的应用进展[J].山东工业技术，2019（03）：132.
　　[3]朱争光.智能制造背景下 BIM 技术在土木工程施工中的应用[J].建材与装饰，2018（50）：16-17.