土木工程施工中的BIM技術(shù)應(yīng)用

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摘要：BIM技術(shù)是一種基于工程信息大數(shù)據(jù)與信息化模型為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)化工具，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬出詳細(xì)的施工過程，并對(duì)各類施工信息進(jìn)行集成與共享.我國應(yīng)用BIM技術(shù)的時(shí)間雖然不長，但發(fā)展速度較快，如今BIM技術(shù)在公路橋梁設(shè)計(jì)、造價(jià)管理、地下工程建設(shè)以及檢測(cè)與安裝等領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用.近年來，BIM技術(shù)在土木工程施工中得到廣泛應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了在施工階段與施工管理階段的科學(xué)化、數(shù)字化管理.

關(guān)鍵詞：土木工程；BIM技術(shù)；工程施工；施工管理；Revit軟件平臺(tái)

1BIM技術(shù)的特征

BIM技術(shù)能夠運(yùn)用新型信息處理技術(shù)與生產(chǎn)方式最大限度地減少土木工程施工中的各種重復(fù)作業(yè)與資源浪費(fèi)，從而提升施工進(jìn)度與生產(chǎn)效率，為土木工程施工帶來革命性的變化[1].bim技術(shù)的主要特征包括以下三點(diǎn)：

1.1集成性

BIM技術(shù)能夠集成各種施工信息，包括施工設(shè)備、建筑結(jié)構(gòu)、規(guī)劃與設(shè)計(jì)等多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域信息，并使這類信息有序地縱向或橫向流通，從而形成3D信息模型[2].該模型具有可視化、可出圖性、協(xié)調(diào)性、信息完整性以及優(yōu)化性等優(yōu)點(diǎn)，能夠?yàn)橥聊竟こ淌┕す芾碚咚鸭c提供大量數(shù)據(jù)信息.

1.2系統(tǒng)性

BIM技術(shù)的系統(tǒng)性特點(diǎn)能夠規(guī)范工程施工過程中的工具使用方式，使不同環(huán)節(jié)、不同專業(yè)的工作人員能夠針對(duì)施工問題進(jìn)行協(xié)同作業(yè)，及時(shí)、有效地排除施工故障與問題.

1.3共享性

BIM技術(shù)的共享性特點(diǎn)是指將同一項(xiàng)目的各個(gè)參與方的信息在同一平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)各個(gè)參與方隨時(shí)隨地獲取最近施工信息，避免橫向與縱向交流的障礙，將錯(cuò)綜復(fù)雜的信息協(xié)調(diào)統(tǒng)一起來，減少信息的重復(fù)搜集，大大提升了數(shù)據(jù)信息的利用率[3].

2土木工程施工中BIM技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1施工階段

2.1.13D建模領(lǐng)域

BIM技術(shù)在3D建模領(lǐng)域的應(yīng)用一般體現(xiàn)在施工模型建立上，通過BIM技術(shù)使該模型最大限度地接近真實(shí)構(gòu)件，并為后續(xù)工作奠定基礎(chǔ).在3D建模領(lǐng)域，BIM圖元組件是較常使用的方法，用戶可以利用BIM圖元組件自由編制模型.在具體應(yīng)用中，用戶可以針對(duì)具體的構(gòu)建數(shù)量、大小、材質(zhì)、排列組合形式等進(jìn)行選擇與設(shè)計(jì)[4].需要注意的是，在BIM建模過程中，一些族文件無法進(jìn)行IFC模式編碼，若把BIM模型直接轉(zhuǎn)換為IFC文件則會(huì)導(dǎo)致一部分?jǐn)?shù)據(jù)丟失.針對(duì)這種問題，用戶可以選擇更換族文件，使用可進(jìn)行ITC編碼的族文件完成編輯工作，還可以使用SolibriModelChecker軟件對(duì)所有族文件進(jìn)行系統(tǒng)篩選，從而發(fā)現(xiàn)能夠滿足編輯要求的族文件.現(xiàn)代化建筑往往造型新穎、形狀復(fù)雜多樣，增強(qiáng)了土木工程施工難度與復(fù)雜程度.運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行3D建模，能夠逼真地呈現(xiàn)建筑外形，為后期的工程施工提供數(shù)據(jù)參考.例如，針對(duì)喇叭形建筑的土木工程施工可以利用Revit軟件平臺(tái)中的概念體量進(jìn)行BIM技術(shù)3D建模.通過該模型可以直觀地了解各個(gè)標(biāo)高筒體的大小與尺寸，為后期的模板支模設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)[5].同時(shí)，BIM技術(shù)還可以克服喇叭形建筑內(nèi)部螺旋樓梯設(shè)計(jì)與安裝等方面的難題，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙上的錯(cuò)誤與缺陷.

2.1.2模擬施工

模擬施工是指在運(yùn)用BIM技術(shù)完成3D建模后，通過各類參數(shù)的設(shè)置使3D模型反映出可視化、動(dòng)態(tài)化的實(shí)際施工情況，大大提升了工程施工的可預(yù)見性與前瞻性.用戶可利用BIM技術(shù)中的Revit與MVC體系以及Project軟件構(gòu)建出以BIM技術(shù)3D模型為基礎(chǔ)的4D體系，使BIM技術(shù)在工程進(jìn)度管理中充分發(fā)揮出優(yōu)勢(shì)[6].BIM技術(shù)在土木工程施工中應(yīng)用范圍較廣，單一軟件難以完成技術(shù)運(yùn)用.通常情況下，用戶可以用過軟件組合的形式實(shí)現(xiàn)模擬施工.例如，土木工程施工中常見的BIM技術(shù)綜合軟件平臺(tái)———Revit平臺(tái).

2.2施工管理階段

2.2.1施工控制

BIM技術(shù)不僅能夠?qū)こ淌┕ふw進(jìn)行宏觀控制，還能夠針對(duì)某一環(huán)節(jié)、某一部分或者某一施工節(jié)點(diǎn)進(jìn)行精細(xì)化的模擬，實(shí)現(xiàn)從整體到局部的施工控制[7].用戶可以利用更加深入、全面的時(shí)間參數(shù)與幾何參數(shù)通過3D與4DBIM技術(shù)模型對(duì)工程進(jìn)度實(shí)施全自動(dòng)測(cè)量.例如，用戶可建立以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)的4D－GCPSU應(yīng)用系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠通過相關(guān)參數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)碰撞分析以及施工進(jìn)度規(guī)劃、施工材料消耗管理等，從而達(dá)到有效控制施工進(jìn)度的目的.

2.2.2造價(jià)管理

用戶可通過BIM技術(shù)開展工程造價(jià)估算、項(xiàng)目成本核算，實(shí)現(xiàn)科學(xué)化的造價(jià)管理[8].具體核算方法主要包括三種：第一，利用API接口進(jìn)行造價(jià)成本核算軟件與BIM技術(shù)平臺(tái)的連接；第二，通過ODBC（開放式數(shù)據(jù)庫）連接BIM模型；第三，通過BIM技術(shù)平臺(tái)提取施工工程信息，并利用Ex-cel文件導(dǎo)出相關(guān)數(shù)據(jù)信息[9].用戶可根據(jù)實(shí)際情況選擇符合施工需求的核算方法，從而對(duì)工程造價(jià)環(huán)節(jié)進(jìn)行科學(xué)、有效的管理.綜上所述，BIM技術(shù)以其集成性、系統(tǒng)性以及共享性等特點(diǎn)在實(shí)際施工應(yīng)用中發(fā)揮著巨大優(yōu)勢(shì)，不僅能以3D的形式呈現(xiàn)出建筑外形，還能夠?qū)こ淌┕さ恼w過程與局部細(xì)節(jié)進(jìn)行模擬，便于設(shè)計(jì)人員與施工人員熟悉施工環(huán)境、強(qiáng)化進(jìn)度控制與造價(jià)管理.從而避免不必要的修正與返工，節(jié)約施工中的時(shí)間成本、人力成本與經(jīng)濟(jì)成本.在未來的發(fā)展中，可以強(qiáng)化BIM技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建以及該技術(shù)與其他技術(shù)的配合，使BIM技術(shù)不斷完善與優(yōu)化.

參考文獻(xiàn)：

〔1〕吳守榮,李琪,孫槐園,等.BIM技術(shù)在城市軌道交通工程施工管理中的應(yīng)用與研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2016,60(11):115-119.

〔2〕郜建忠,呂燕軍,GAOJianzhong,等.BIM技術(shù)在客運(yùn)專線48m簡支梁節(jié)段拼裝施工中的應(yīng)用[J].鐵道建筑,2016(6):40-43.〔3〕

作者：裴寧 單位：銅陵學(xué)院 建筑工程學(xué)院