BIM技术在土木工程中的应用

2021-11-14李仁发

建材发展导向 2021年21期

李仁发

(河北省安装工程有限公司，河北邢台 054000）

国内建筑业总产值一直呈正增长态势，其占国内生产总值的比重也基本呈正相关。施工过程即是土木建筑工程的重要环节，也是决定建筑最终效果的决定因素。所以我国十分重视土木建筑工程施工管理。现阶段，我国民用建筑工程的整个施工过程实行监理制度，以确保施工质量符合国家标准。虽然按照工程规定，在交付前需要对建筑工程项目经过多次审查，但最终的施工质量并不令人满意。最关键的原因仍然是在施工阶段缺乏监督和规范不足。

1 BIM技术简介

BIM技术是近年来运用于土木工程之中的新技术，在拥有大数据的前提之下，通过计算机构建模型并在计算机当中模拟施工过程，以保证在实地实施工程时的工程质量，极大可能的保证了工程的顺利实施。该技术的特征有很多，例如，该技术可以混合各个领域的专业信息，并对这些信息进行分析，构建出符合实际情况的虚拟立体模型。该模型极大还原了施工现场，还可以考虑到各种方面的外界原因，使各种可能出现状况的诱因集中表现在该虚拟模型之中，准确的模拟现实状况，为土木工程的正常实施提供了准确的数据。在施工过程中，需要用到很多工具，通过该技术，可以规范用具的使用，使得在用具使用方面不出错，在避免由于用具使用不当而出现意外的情况出了一份力。在施工时，利用该技术可以完成数据的上传，使得信息收集高效的进行，用最短的时间完成数据的分析，做到及时有效的对施工进行反馈，对于施工的进行有一个正向的推动。同时，对于共同参与该项工程的人员，对于该工程的信息永远保持可以顺利获取施工信息的状态，不至于对施工信息毫无了解，从而导致一些意外状况的发生。因此，该技术在土木工程之中应用广泛，需要精进对该技术的运用，使土木工程更进一步。

2 BIM技术对建筑行业发展的重要意义

随着我国经济与科技的飞速发展，城市发展对整个建筑行业提出了更高的要求，其对土木工程也有了更高的要求。新时代背景下建筑行业迎来了新的挑战，同时也迎来了新的发展机遇。在建筑行业的生产活动中，传统的土木工程施工队伍专业性不高，队伍中人员文化水平参差不齐，这样就难以保证施工作业的规范性、严谨性。另外，以往的土木工程中所采用的管理模式较为粗放，这种粗放的管理模式很难适应当前的市场发展形势，目前建筑行业市场环境竞争激烈，如果建筑企业不能提高自身管理水平，转变管理模式，引入先进的相关技术，就会让建筑企业难以稳定发展，不能提高企业的核心竞争力。而BIM技术在建筑行业中的应用，可以帮助其改进以往的管理模式，调整土木工程的发展走向，进而为施工单位提供重要的技术支持，在BIM技术建立的管理系统下开展施工管理工作，也能明显减少人力资源的投入，这让施工管理工作的效率得到有效提升，从而获得更好的工程效果。 BIM技术在土木工程施工管理中的应用，能让建筑企业的市场竞争力得到提高，这样就能带动整个行业的发展，让建筑行业获得更大的发展机遇。为此，建筑行业土木工程的施工管理必须关注BIM技术的应用研究，确保BIM技术的良好应用效果，才能发挥BIM技术的自身价值。

3 BIM技术在土木工程中的应用

3.1 BIM在土木工程质量管控中的应用

在土木工程施工建设中，应始终秉承质量第一的管理理念，促进施工质量显著提升。将BIM技术合理运用到土木工程施工管控中，能借助其可视化、模拟性、协调性等特征，促进工程建筑质量的提升。同时依托BIM技术的技术特征，有助于规范工程项目施工人员具体操作，在系统化、直观化、立体化的技术保障下，多角度、全方位地模拟操作施工过程，对设计单位关于施工操作点以及施工建设意图进行明确，并将其落实在具体的施工操作环节中，第一时间发现施工环节中潜在的风险，并全过程监测材料应用的科学性、施工设备合理性。严格依据土木工程建设质量管理标准，或是提升科学化的管理水平，促进整个工程质量管理的提升。另外，将BIM技术运用到土木工程质量管控中，能实现在线动态化监测，更好地帮助施工管理人员把握各个施工环节，最大限度地利用在线监测系统，及时发现土木工程中的质量建设问题，精确定位每个关键节点，提升质量问题处理质效。

3.2 施工控制

利用BIM技术为土木工程项目提供施工控制，这样就能更好地掌握各施工环节的施工进度，也能让施工技术得到优化。传统的土木工程设计图纸主要为二维图像的形式，一个项目往往需要由正面图、立面图、侧面图相互配合才能让整体结构得以体现，各视角的平面图纸需要反复比对才能最终得出施工方案，这一比对过程的工作十分复杂、繁琐，设计人员稍有疏忽就可能让施工方案出现偏差。而将BIM技术应用在土木工程设计阶段的施工管理之中，利用BIM技术为土木工程构建三维可视化工程模型，设计人员只需观看三维模型就能了解整个工程结构，这样就简化了施工方案的设计流程，减少了设计偏差的发生。另外，在土木工程项目的实际施工过程中，难以避免地会遇到一些突发事件，通过BIM技术完成对土木工程施工阶段的模拟，就能评估出工程施工阶段可能存在的安全隐患，得到较为准确的安全评估结论，在此基础上制定的应对方案就更有针对性，大幅降低了施工作业过程中的风险系数，让工程质量、进度得到有效保障。

3.3 施工成本管理

对于大型土木工程来说，工程造价的管理往往是非常琐碎的，而且有许多成本，如消费者报酬、机械设备、原材料的使用、水电设备等。而这些费用的管理与建设单位的社会效益和经济效益密切相关。 BIM技术在工程造价管理中得到了广泛的应用，一些有助于造价管理的活动可以进行，如成本分析、成本控制等，这样的企业才能做到成本效益高、科学性强。它还结合施工现场的管理，建立了一个主动机的成本管理数据库，使其能顺利地找到相应的成本表进行成本分析，利用工程量，使每个月的确认过程结算效率得到显著提高。在生产过程中， BIM技术的数据模型可以有机地连接到单位工程中，协助其完成材料、采购方案、提取各种工程材料等作业， BIM技术的材料管理员也可以建立二维码模型，与其他材质模型直接关联，实时更新每个材质的访问库信息。

3.4 运维阶段BIM技术的运用

项目建设完成后，基于前期设计、施工阶段的大数据和云数据库与计算机 “互联网+” 的有机结合，利用BIM技术的云管理平台，可以在电脑端、网页端、手机客户端使用，运用BIM技术结合仿真分析技术，可直观可视化呈现项目运营情况。不仅可以进行供水调度模拟，实时管网压力、流量实时监管和数据的提取，通过各子项数据之间的关联性进行自动排查、预警运行故障，生成缺陷工单、巡检工单等，便于项目管理人员快速定位维护维修的关键部位及维护成本，还可实时监测厂区电耗量、药耗量等，进行能耗统计和营收统计，有效精准核算运维成本。通过BIM技术形成的数字孪生数据资源，可构建项目区域内多维数据空间，利用BIM模型构建项目区域的三维数据画像，并数字化标识项目区域内的每一个智能终端的身份信息，便于数据实时采集、反馈以及终端的远程操控。基于BIM技术的施工运维平台，集中可视化呈现全域建筑信息、环境信息、智能终端信息，实现数字信息和实体之间的精准匹配，建立连接和管理控制，远程控制运行状态，驱动整个项目区域内的智慧场景服务。