BIM技術(shù)在土木工程施工管理中的應(yīng)用獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

BIM技術(shù)在土木工程施工管理中的應(yīng)用獲獎(jiǎng)科研報(bào)告摘要：近些年，我國(guó)土木工程數(shù)量逐漸增多，工程規(guī)模也逐漸擴(kuò)大，這給施工管理工作帶來(lái)了巨大的壓力。很多施工單位都紛紛引進(jìn)先進(jìn)的科學(xué)管理技術(shù)來(lái)輔助施工管理工作，BIM技術(shù)就是其中一項(xiàng)。該項(xiàng)技術(shù)憑借模擬性、可視性、協(xié)調(diào)性、優(yōu)化性等優(yōu)勢(shì)，在土木工程施工管理中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，目前已經(jīng)成為施工管理中的重要措施和手段。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);土木工程;施工管理;應(yīng)用

1BIM技術(shù)與土木工程施工

1.1BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)，又稱(chēng)之為建筑信息管理，主要是利用三維數(shù)字技術(shù)，對(duì)土木工程施工中各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行全面收集，并通過(guò)三維軟件進(jìn)行分析，最終創(chuàng)建三維模型。在土木工程施工中，通過(guò)BIM技術(shù)科對(duì)整個(gè)工程進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和管理，以提高土木工程施工的管理水平和管理質(zhì)量，促進(jìn)工程的順利完成，并保證施工的質(zhì)量。

1.2BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)外土木工程施工中的應(yīng)用現(xiàn)狀

BIM技術(shù)在土木工程施工中的應(yīng)用，最早出現(xiàn)在美國(guó)。這主要是因?yàn)槊绹?guó)的信息科技發(fā)展較快，且信息化程度較深，為BIM技術(shù)在土木工程上的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。之后，BIM技術(shù)在歐洲、日本、韓國(guó)、新加坡等地，實(shí)現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用。BIM技術(shù)在我國(guó)土木工程中的應(yīng)用上屬于初級(jí)階段，其具體的應(yīng)用仍不成熟，必須要對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)一步進(jìn)行探索，并擴(kuò)大應(yīng)用，以促進(jìn)我國(guó)土木工程的進(jìn)一步發(fā)展。

2BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

BIM又稱(chēng)為建筑數(shù)字模型，它主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將平面化的建筑工程轉(zhuǎn)化成數(shù)字化設(shè)計(jì)形式的建筑模型，利用仿真技術(shù)對(duì)建筑物的真實(shí)狀態(tài)進(jìn)行模擬，從而完成控制、管理等工作，并對(duì)其安全性進(jìn)行檢測(cè)。在土木工程中施工管理中，BIM技術(shù)主要有以下幾大應(yīng)用優(yōu)勢(shì)：首先是信息關(guān)聯(lián)，BIM技術(shù)通過(guò)拓?fù)潢P(guān)系和三維幾何構(gòu)建將協(xié)同的模型信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)，有效整合了設(shè)計(jì)、施工、管理信息，包括形體關(guān)系、材料特性以及構(gòu)件名稱(chēng)等。此外，還有材料耐久性、人力控制、成本計(jì)算等重要信息。BIM技術(shù)將這些管理信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)、整合，大大減少了施工管理人員的工作強(qiáng)度。其次是演化拓展模型，BIM技術(shù)可以演化建筑物從建造到使用再到老化的整個(gè)生命周期，每個(gè)構(gòu)件可能會(huì)出現(xiàn)的變化和拓展也都會(huì)展現(xiàn)出來(lái)，一目了然。第三是模型構(gòu)件更新識(shí)別，BIM技術(shù)所支撐的信息模型對(duì)象可以對(duì)更新內(nèi)容進(jìn)行識(shí)別，由系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分析模型對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行構(gòu)建，然后生成虛擬形體，BIM技術(shù)對(duì)同一構(gòu)件在每個(gè)階段的更新都能夠進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別。

3BIM技術(shù)在土木工程施工管理中的實(shí)際應(yīng)用

3.1施工圖紙會(huì)審指導(dǎo)

基于BIM技術(shù)的上述特點(diǎn)，在對(duì)土木工程施工圖紙進(jìn)行會(huì)審時(shí)如果可以引入BIM技術(shù)，那么會(huì)大大提升圖紙會(huì)審質(zhì)量。通過(guò)科學(xué)運(yùn)用BIM技術(shù)中的可視化數(shù)學(xué)模型可以更加直觀(guān)的將工程設(shè)計(jì)方案呈現(xiàn)出來(lái)，業(yè)主、施工單位以及所有參與施工的技術(shù)人員都可以詳細(xì)、清楚的看到整個(gè)方案設(shè)計(jì)，并對(duì)方案的可行性進(jìn)行探討，有效避免了傳統(tǒng)紙質(zhì)施工圖紙所存在的信息錯(cuò)誤問(wèn)題。由于BIM技術(shù)可以將圖紙中的細(xì)微之處都呈現(xiàn)出來(lái)，因此有利于設(shè)計(jì)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行修改。BIM技術(shù)的先試驗(yàn)后建立的功能可以消除設(shè)計(jì)失誤，徹底排查出土木工程施工過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)，修改后的設(shè)計(jì)圖紙和施工方案科學(xué)性也更高，大大提升了圖紙會(huì)審工作的效率。

3.2施工成本管理

對(duì)于一項(xiàng)土木工程來(lái)說(shuō)，施工成本管理是非?，嵥榈墓ぷ鳎撕芏噘M(fèi)用項(xiàng)目，如人員工資、機(jī)械使用費(fèi)用、原材料費(fèi)用、水電費(fèi)用等等，并且這些費(fèi)用的管理與施工單位的經(jīng)濟(jì)效益密切相關(guān)。將BIM技術(shù)應(yīng)用到施工成本管理中，可以進(jìn)行一些有利于成本管理的活動(dòng)，如成本分析、成本控制等，這樣管理人員便可以實(shí)現(xiàn)成本實(shí)時(shí)、科學(xué)管理。并且還可以和施工現(xiàn)場(chǎng)管理相結(jié)合，建立人材機(jī)成本管理數(shù)據(jù)庫(kù)，以便能夠順利查找到相應(yīng)的成本清單，供成本分析、工程量提取時(shí)使用，如此一來(lái)，每個(gè)月的工程認(rèn)定和過(guò)程結(jié)算效率都可以得到明顯提升。在生產(chǎn)過(guò)程中，BIM技術(shù)的數(shù)據(jù)模型可以和單位工程進(jìn)行有機(jī)聯(lián)系，輔助完成編制材料采購(gòu)計(jì)劃、提取工程材料清單等工作，同時(shí)材料管理人員還可以構(gòu)建一個(gè)與模型相關(guān)聯(lián)的二維碼數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)時(shí)更新材料出入庫(kù)信息。

3.3施工進(jìn)度管理

土木工程施工過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)受到材料價(jià)格、施工技術(shù)、天氣狀況等因素的影響，實(shí)際施工進(jìn)度和計(jì)劃施工進(jìn)度之間會(huì)因此而存在一定的差異，如果不能對(duì)其進(jìn)行及時(shí)、有效控制，這種差異會(huì)逐漸增加，進(jìn)而影響設(shè)計(jì)方案的落實(shí)，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)影響施工成本管理和施工質(zhì)量管理。我們可以通過(guò)BIM技術(shù)來(lái)建立相應(yīng)的管理模型，并與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、圖紙相結(jié)合，使相關(guān)信息變得更加完整，將圖紙與模型作業(yè)面聯(lián)系在一起，從而達(dá)到提高施工進(jìn)度管理效率的目的。最后，施工管理人員可以通過(guò)3D模型，全面把控每天施工人員作業(yè)面，合理分配施工任務(wù)，使工程可以在既定工期內(nèi)順利完工。

3.4施工控制

首先，在BIM技術(shù)的加持下，能夠更好便于施工隊(duì)伍掌握施工進(jìn)度與技術(shù)優(yōu)化。在傳統(tǒng)的土木工程設(shè)計(jì)圖紙之中，由于受限于技術(shù)的限制，只能表現(xiàn)出二維圖像，因此一個(gè)項(xiàng)目至少需要正面圖、立面圖以及側(cè)面圖的支持，在調(diào)整的過(guò)程中也相對(duì)較為繁復(fù)，需要的步驟較多。而B(niǎo)IM技術(shù)下的建筑施工圖紙，是以3D可視化的模擬技術(shù)，能夠在一張圖紙上展示不同的形象結(jié)構(gòu)，所以能夠有效加快施工的進(jìn)度，從根本上避免錯(cuò)誤的發(fā)生。其次，BIM技術(shù)能夠達(dá)到高度的模擬化。針對(duì)部分建筑難度較大的工程，在傳統(tǒng)技術(shù)中往往需要多次反復(fù)的計(jì)算，才能大致得出相對(duì)較為安全的結(jié)論。而在BIM技術(shù)的運(yùn)用下，所有的模擬過(guò)程可以在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行，從而提升了工程效率。此外，計(jì)算機(jī)運(yùn)用所需要的成本相對(duì)較低，因此能夠進(jìn)行多次模擬推算，獲得最佳的建筑工程施工效果。建筑工程項(xiàng)目施工組織階段是對(duì)施工活動(dòng)實(shí)行科學(xué)管理的重要階段，具有戰(zhàn)略部署和戰(zhàn)術(shù)安排的雙重作用。需要根據(jù)具體工程的特定條件，擬定施工方案，確定施工順序、施工方法、技術(shù)組織措施，合理安排施工現(xiàn)場(chǎng)。BIM技術(shù)以其三維可視化等特點(diǎn)在總場(chǎng)平布置、施工方案、工藝模擬等方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。

3.5施工質(zhì)量管理

影響施工質(zhì)量管理的因素主要有：人、機(jī)械設(shè)備、材料、環(huán)境和方法。如果可以將BIM技術(shù)應(yīng)用到移動(dòng)終端，那么對(duì)施工質(zhì)量管理是非常有幫助的。施工管理人員可以通過(guò)BIM技術(shù)在移動(dòng)終端建立瀏覽、錄入的模型，便于隨時(shí)查找技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)用分布式云平臺(tái)技術(shù)根據(jù)工程實(shí)際情況變更修改模型，用戶(hù)打開(kāi)客戶(hù)端后便可以及時(shí)了解更新的內(nèi)容，大大提高了施工質(zhì)量管理水平。另外，此類(lèi)設(shè)備還可