BIM技术在土木工程中的具体应用措施探讨

王斌 王高杰 王晓晴

摘要：本文将以BIM技术在土木工程中的应用具体措施为研讨对象，以BIM、建筑、土木工程三大支柱作为载体，对BIM技术在土木工程中的应用具体措施等作简要分析。BIM技术在土木建设中的应用的好坏，决定了整体现代土木建设技术应用的好坏。我国的市场经济的发展，也促进了建筑业的快速发展，智能建筑的发展也是非常快速地。随着各类土木工程项目规模的不断扩大，而且建筑形式也越来越复杂多样，所以建筑工程项目的功能也变得越来越复杂。在这种市场的快速发展下，传统的土木工程管理模式与现代土木工程的发展进程已然脱离了轨道。土木工程项目是一个系统，具有多方位的性质。包含多个环节，例如结构、建筑、设备、给排水以及电气等。在土木工程管理的施工过程中，如果可以将施工的各个环节进行良好的协调和沟通，将会使每一个进程都妥善的完成，从而提高土木工程施工的质量，并且会给整体施工的过程中带来相对的隐患。所以，探讨出一种有效的土木工程管理模式具有积极意义，为以后的土木工程的项目管理提供一个相对可靠地模板。

关键词：BIM;土木工程;建筑;应用现状

引言：随着当代的发展，BIM技术在土木工程中的应用在智能建筑中的应用愈发不断成熟与丰富，如何改善BIM技术在土木工程中的应用的成本与质量变得尤为重要，而这一方面也对政府的管理提出了重大挑战，也对智能建筑自身也是一种考验。在市场经济大发展的趋势下，我国的经济发展水平也相应的顺应时代的潮流，也符合我国改革开放的宗旨。随着建筑业的发展，BIM建筑的种类已经十分丰富，已经是当代的主流趋势。而且，BIM作为一种高新技术，可以实现在土木工程管理各个阶段，同时作为新型技术管理理念来管理各个阶段的人员协调与材料分配中。为了达到每个环节都能完善的施工处理，必须整理相应的系统，这才能最大程度发挥BIM的优良作用与价值。BIM可应用于土木工程项目的全部的环节中，从最初的规划到设计，构件加工，工程施工，物流管理，拆除换新都可以使用BIM技术。

一、BIM技术简介

BIM技术的全称为BuildingInformationModeling，意为建筑信息模型。建筑信息模型以建筑工程领域的各项基本数据作为建模基础，进而利用相应软件完成模型搭建。从而达到以数字信息场景模拟真实建筑场景的目的，BIM技术是建筑领域继CAD技术之后的又一重大突破。其图形制作及图形表现能力远胜于传统的CAD技术，与此同时以BIM技术对项目参数进行设计能够实现对工程场景的有效还原，有益于工程设计和施工工作的开展，增強和用户间的交互性。BIM技术运用相对真实的图形技术，能将施工过程切实复现，从而使得相关人员能够更好地把握施工进度。正在逐渐完备的BIM技术，能够为设计方、施工方、业主方营造共为一体的交流机制。BIM技术所营造的工程模型，不止包含了数字信息，还包括一些与工程相关的非几何属性。同时兼容4D，5D等各类环境的分析工作，进而达到优化设计、指导施工的目的。建筑信息模型体系内涵的集成与协同设计技术，能够实现项目的不同参与方在项目实施的各个阶段共同参与设计工作的目的。以建筑信息模型技术实现对施工场景的有效拟合，对于土木工程项目的对外宣传、宏观指导、技术优化具有一目了然的鲜明意义

二、BIM技术优势

2.1可视化功能优势

借助BIM技术所具有的可视化功能能够优化设计、处理拟建项目，还能够将各专业设计人员的工作集中到一起并形成一个操作实体，方便进行集中管理，以此可以深度融合现实情况、各专业设计，从而能够更好地处理那些相对比较复杂的项目。与此同时，利用BIM模型在调整、优化拟定方案时可以按照施工作业的实际情况，还能够科学地预测现场施工中可能出现的问题，并制定针对性的解决措施。通过相应建筑模型的构建，可以帮助设计人员在设计过程中更为直观地了解设计中的问题，并提前在设计阶段解决问题，从而提高建筑工程的整体设计质量与效率。

2.2协调性功能优势

建筑工程的施工作业流程通常情况下比较复杂，不同专业工程之间的协调工作量大，为此在项目周期范围内就需要项目管理人员严格根据项目进度要求，系统地组织、协调各个专业工种作业。由于在施工期间面临诸多不确定因素，相应很难按照预想计划来组织现场施工。借助BIM技术所具有的协调性能够无缝衔接管理不同施工作业流程，减少时间浪费，还能够充足地保障工作质量并取得良好的工作成效。

2.3虚拟性功能优势

在项目施工过程中各种因素都会影响工程进度，导致很难及时发现问题、解决问题。而利用BIM技术能够有效地对项目开展4D、5D模拟，而在进行4D模拟时联合时间进度，能够准确地分析今后的施工过程，方便管理人员及时做出相应的调整;而5D模拟会加上造价，促使所形成的施工进度管理更具立体性。借助BIM技术所具有的虚拟性，能够更为准确地控制整个建筑过程，防止出现现场施工情况背离施工组织计划的情况

三、BIM技术的主要特点

3.1 可视化特点

现代化的工程类型、结构、形式逐渐向多样化发展，一定程度上增加了工程项目设计难度，对传统平面视图为主的设计方式提出挑战。BIM技术能够切实解决平面视图中存在的问题。通过BIM技术构建土建工程基础模型，将工程项目以直观形式展示在眼前，有利于发现问题并确保设计质量，提高设计效率。

3.2 协调性特点

建筑工程施工具有技术难、范围广、周期长特点，涉及诸多施工环节，做好各环节协调工作是提高施工质量和施工效率的重要前提。需要施工人员、管理人员、各参建单位保持顺畅的信息交流，确保在施工过程中所产生的矛盾问题都能得到有效解决，这种管理模式被称为事后管理模式。施工过程中，施工人员与设计人员缺乏有效的沟通和交流，导致信息闭塞，使得设计图纸在具体施工过程中会产生许多问题。采用BIM技术可以有效避免以上问题，有利于满足工程项目事前处理需求。

3.3 5D性特点

现代化建筑工程强调节能减排效果，而应用BIM技术，能够在设计阶段对日照、节能等环节进行信息化模拟。另外，建筑企业还可以通过基础模型和信息化平台，对整个工程施工过程进行指导和完善，尤其在成本管理中效果更加显著。通过BIM技术能够对施工工序和时间进行5D信息模拟，在土木工程项目完成后，构建数据模型为工程后期维修提供参考依据，有利于解决传统管理封闭的信息问题。

3.4 可出图特点

BIM技术出具的图纸与设计院出具的图纸存在差异，具体来说，设计院提供的工程图纸，大多与工程项目相关构件有关，而BIM技术提供的图纸是在设计院图纸的基础上进行优化和完善，能够为设计人员提供工程规划图、报告以及针对性解决措施，提高图纸准确性和科学性，为工程项目后续顺利工作实施奠定基础。

四、BIM技术在土木工程中的应用措施

4.1项目协调中的应用

首先，对于BIM技术的应用要达到设计部门的相关要求，在使用这项技术之前，应根据自身的技术情况来进行深入的分析，通过试应用BIM技术来帮助设计部门对于这项技术进行充分的掌握，然后再进行相应的普及和推广。其次，对于各个方面的意见进行有效的协调，在土木工程中的参与方包括业主、施工方、监理方以及其他的外包商，不同的主体有着不同的施工要求，所以很容易会出现分歧，所以需要通过应用BIM技术来进行项目工程的模型展示，并对各个方面的意见进行收集整理，以达到尽可能完整的信息反馈，从而有效地实现方案的改进。

4.2施工中的应用

土木工程施工项目的运营过程中，想要切实提升施工水平是比较困难的，因为在土木工程施工的过程中，无论是在操作规范上，还是在风险评估上，都并不具备高效率的管理，从而对于施工的效率造成了一定的影响。对于这一问题，通过BIM技术的应用可有效地得到优化，具体的应用措施包括以下几个方面：首先，要对于BIM技术中的数据储存功能进行充分的应用，通过模型数据库来对土木工程施工中的各个因素进行有效的渗透，例如建筑成本、材料规格、施工进度等内容，然后利用BIM技术来将这些信息进行展开，并对土木工程中的信息进行动态模拟，进而完成动态分析的过程，对于建筑成本进行有效的控制，然后根据动态线性变动情况来找到施工中的问题，以便于及时采取相应的措施。其次，可以使用BIM技术的虚拟功能。以往的建筑项目施工，只能够通过二维平面图来了解施工进度。随着建筑规模的逐渐增大和内容的复杂，需要通过BIM技术来对建筑构架和局部结构进行有效的监控，实现整体施工进度效果的有效呈现。

4.3施工监控中的应用

首先，要对审批流程进行监控，对于土木工程中的各个操作过程通过BIM技術平台来进行流程监督。利用VR技术来将施工模型与虚拟现实两者之间进行融合，实现对后期建设的模拟操作，例如张力、材料、温控以及浇筑等过程，都能够提前进行模拟操作，从而为土木工程施工带来更加科学合理的方案。其次，要将BIM技术应用到施工的关键部分监控工作中，通过对操作过程的模拟，来对一些高风险的操作内容进行风险的降低，并将其应用到关键节点中，实现施工节点操作流程的优化。最后，要搭建信息管理平台，通过应用BIM技术中的信息储存功能，来建设关于质量检测到后期的运营维护的管理平台。具体来看，施工质量检测内容包括温度、结构、安全以及施工误差的检测与预警功能，在对土木工程进行养护管理的过程中，要对土木工程项目中的各项信息进行完善，并建立相关的工程档案，以此为基础来配合现场的检测来实现运营维护中的有效检测。通过对信息反馈进行数据分析，来找到运营维护中的风险问题，以便于更好地完成养护工作，提升建筑工程的寿命。

4.4设计阶段的应用

在BIM技术当中最为关键的内容是数据，在土木工程设计的过程中，对于BIM技术的应用不仅限于模型的建立，而是要能够对土木工程施工的实际情况进行直观的体现，并要对一些重要部分的局部特征展现出来，通过BIM技术所得到了三维模型与实际的结构模型十分的接近。在土木工程设计过程中通过应用BIM技术来使得设计工作能够以信息结构模型为基础来开展。从目前的情况来看，设计人员在进行设计的过程中，存在着软件平台功能开发不足的问题，而从土木工程项目功能优化的角度上来看，可通过碰撞检查的方式来展示出这一技术的重要优势。另外，通过运用该技术能够为设计工作人员带来更加良好的协作模式，使得他们能够在同一平台中进行设计工作，加强设计人员之间的沟通，以便于及时地找到其中的错误和遗漏等问题，显著提升设计工作人员的效率，达到资源共享的最终目的。

4.5工程结构模拟的应用

随着土木工程施工和数字化平台的发展，BIM技术逐渐被应用到了土木工程施工的各个领域，无论是应用的广度、深度都得到了提升。从目前的情况来看，很多工程项目仍然在采用传统的方式，即利用图纸来进行土木工程项目设计，通过不同角度的图纸设计来对工程状况进行反应。以往的设计方式不但需要很多图纸，同时需要花费大量的时间，且无法迅速进行修改。通过运用BIM技术可有效地弥补这些问题，BIM技术将整个过程组成为整体，通过数据融合的方式来实现对工程项目的模拟。在不同的土木工程施工阶段，均可以按照工作人员的实际需求来提取相关资料，实现多个设计数据的有效集成，并按照提取数据来建立不同位置的模型，为土木工程施工的开展提供便利条件。

五、总结

通过论述可以看出，BIM技术在土木工程领域的应用效果比较明显，能更好地解决传统土木工程管理中的不足，实现良好的管理效果。但是随着信息技术水平的提高，BIM技术的应用还需引入更多现代化的信息技术，提高土木工程管理的科学性。

参考文献

[1]云生翔.绿色建筑材料在土木工程施工中的应用[J].农家参谋，2018（18）：205.

[2]任立娟.浅析BIM技术在土木工程中的应用现状[J].四川水泥，2017（12）：167.

[3]包云军，周黎杰.BIM技术在建筑工程施工安全管理中的应用[J].住宅与房地产，2020（12）：142.

[4]李稼祥.BIM技术在建筑工程施工管理中的应用[J].河南建材，2020（02）：13-14.

[5]马静芳.BIM技术在土木工程中的应用具体措施探讨[J].智能城市，2020，6（17）：161-162.

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