浅谈BIM技术在土木工程施工领域的应用进展

　　摘要：BIM作为新兴技术，在土木工程领域有着数据信息化、优化管理环节、节约工程成本等诸多优势，可以将图纸立体化，让工程设计者可以直面建筑物的形状及基本内部构造，给建筑工程各方参与者提供了便利。近些年来，BIM咋我国土木工程中的作用愈来愈重要，因此，创新再完善BIM技术，推进BIM在工程施工领域的应用比重，成为当前的研究方向。

　　关键词：BIM技术；土木工程；施工；应用进展

　　中图分类号：TU文献标识码：A文章编号：（2020）-04-357

　　BIM技术作为土木工程施工领域的关键应用工具，在表达建筑设施的物理性质的基础之上，也作为一个知识共享平台，为建筑物从建筑到拆除的全过程提供有效理论依据和可靠决策。而且，BIM技术还可以根据建筑建造工程的各方合作者不同的利益诉求来分配各方职责，以保证各方分工有条不紊。在BIM技术应用进展的起步阶段，学者及相关工程的工作者对于BIM技术主要研究方向是对理论框架的探索，以作为日后BIM技术发展的理论基础。在不断的理论和实践的结合和推进中，BIM技术在国内虽然相较于国外起步较晚，但其借助国家科技发展的倾斜，发展十分迅速，并在土木工程中被大胆采用，因此，BIM技术在国内土木工程施工领域还有着十分巨大的应用发展空间。

　　1、BIM技术在土木工程中的应用特点

　　（1）可视化

　　在土木过程的施工过程中，二维设计无法带给设计者整体的立体结构模型展示，因此，这就要求设计者有着深层次的想象力，可以通过二维的图纸描绘在脑中构思三维的立体模型。因为三维模型只能存在于设计者脑中，在设计者和施工方的交涉中对于工程的细节具体问题难以表述清楚，可能会导致表达错误或者理解错误带来的施工过程中的问题和隐患，因此，BIM技术的出现正好弥补了这一空缺，通过数字化模型将建筑工程整体展现在设计者和施工方眼前，直观地通过数字模型对于建筑工程进行细节再优化，明确施工要求。

　　（2）虚拟化

　　在土木工程施工过程中，往往会出现建筑建造完成再进行修改的情况，BIM技术正好弥补了这一不足，BIM技术采用数字化三维模型，让设计者和施工者在模拟建造中发现问题，完善建造计划，在此基础之上，BIM技术综合运用时间和空间的融合，用数字模型模拟现实建筑实况，从而设计者可以在这个过程中对具体施工流程进行相关指导，以保证施工项目顺利完成，减少再次上工整改的现象出现。

　　（3）整体性

　　土木工程因其本身在施工过程中有相对较多的操作环节和注意事项，因此土木工程在操作过程中有一定的复杂性。當前的土木工程项目多采用分包外包的施工管理方式，因此，在施工管理过程中有相对较大的管理难度，施工人员和设计者分别从属不同公司，由此可能会带来管理上的混乱和重复。BIM技术从设计施工等诸多环节分别深入应用，在工作分配上更加公平合理，提高了设计和施工环节的工作效率。

　　2、BIM技术在土木工程中的具体应用

　　（1）BIM技术在设计环节的应用

　　在涉及建筑环节应用BIM技术首先要将所设计的建筑具体参数进行综合整理，再利用BIM技术进行数字化建模。可以应用BIM技术进行设计的有两种模型，分别是主体模型和施工模型。主体模型主要运用BIM技术进行建设目标的具体操作，而施工模型则是对于施工流程进行详细规划和规避施工过程中可能会出现的问题。BIM技术应用于数字模型主要要注意数字模型具体参数的完整性，避免数字信息的缺漏所导致的模型不完全问题；还要注意模型各个层次的数据相关性，缺失的部分数据也会影响模型整体的完整性，从而造成建模却不能发现施工过程中的问题，以至于耽误真正在建造建筑过程中的具体流程；其次，还要注意建模数据单位的统一性，数据单位要进行统一，防止错误地利用BIM技术建造模型影响建筑工程的施工效率。

　　（2）BIM技术在施工环节的应用

　　在利用BIM技术完成数字建模之后，接下来就要运用BIM技术建造的数字模型开始进行模拟施工操作。施工人员要将BIM技术建造完成的主体模型和施工模型统一看待，根据建筑施工过程中的每一个施工环节进行模拟实践操作，同时结合建造建筑的实时动态和相关时空因素在BIM技术模型中进行应用，再通过应用结果对建筑建造计划中的相应细节进行修改完善。在这个过程中，设计者与施工方可以更清晰地观察建筑的立体结构图，帮助施工方降低作业难度，规避可能出现的安全风险，提高施工方的作业效率。BIM技术的应用在当前土木工程建造领域的施工作业中不可或缺，在工程中的每一个环节进行模拟操作，并结合时空对于建造计划进行相应完善。BIM技术使得工程管理提升了安全系数，在工程前期利用BIM技术充分做好准备工作，以万全之策应对在工程中可能产生的工程问题。

　　（3）BIM技术在施工细节上的应用

　　BIM技术虽然能够模拟建筑在建造的全过程，但是建筑在实际建造过程中还会受到不可控因素的影响，比如建筑工程在地下施工过程中受到的挑战以及建筑工地设备存放空间的规划问题。在地下工程建造过程中，由于地下空间狭小，人员设备往来不便，BIM技术可以根据地下空间的数据综合进行数字建模，从而对地下工程进行模拟操作，减少了施工时间的浪费和设备无谓的搬运工作。不仅如此，BIM技术还可以合理进行施工空间的规划，规避设备在施工空间中的位置冲突以及降低了设备和人员之间的安全冲突，避免工程投入资金的浪费。BIM技术利用数字化建模为土木工程增强了安全系数，节省资金预算，提高了施工效率，从而更好地促进土木工程在施工中的细节优化。

　　3、BIM技术在土木工程实践中的研究意义

　　在以往的土木工程施工领域中，施工单位多采用网络来制定工程计划和施工后续，在这过程中，施工单位不能立体的直观地从网络计划中观察到建筑细节和对于在施工过程中的会发生的突发问题的应对策略，只是采用二维的方式简单对工程整体进行计划，这种方式与现在BIM技术的工程相比，显得缺乏人员安全性和预算准确性。因此，BIM技术解决了土木工程中的相关问题实时反馈施工进展和可能存在的安全隐患，给予了施工方更多的调整时间以及应对空间，施工方也可以通过BIM技术进行数据实时采集，以形成建筑在工程施工过程中的动态模型。BIM技术在土木工程中发挥了巨大的作用，帮助施工方在工程施工前期合理安排施工计划，运用数字化技术，优化工程管理环境，降低安全风险，将工程中的人为因素和自然因素相结合，综合考虑工程建筑效率，因此，BIM技术在土木工程中应用前景广阔，应用进展也有待再进一步。从总体看来，BIM技术虽然有着相当长时间的研究和应用，总体架构也相对完整，但是在细节方面还有很多可待完善创新的地方，因此，在今后的技术研究方面也要不断坚持创新探索。

　　四、结束语

　　BIM技术通过立体的三维技术展示了建筑物的内部构造和施工的各个环节，帮助施工者在施工作业中减少不必要的修改和建材浪费，合理规划建筑方案，降低建筑成本和土木建造工程参与者的安全风险。各方人员借助这个共享平台，可以方便沟通交流，在提高工作效率的同时逐步推进BIM技术在土木工程施工领域的应用进展。BIM技术在科技不断发展的过程中，企业借此机会不断革新企业内部管理技术，提高设备效率工作，在对BIM技术进行开拓创新的同时，也促进了土木工程在我国的发展。