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摘要：BIM是指建筑工程信息模型，是以建筑工程施工过程中的各项信息为数据基础，构建起来的建筑模型。通过对该建筑模型的研究分析可以得到建筑工程的实际信息。将BIM技术应用于土木工程施工当中，可以合理分配建设资源，优化施工管理，节约施工成本，提高施工单位的经济效益。本文详细介绍了BIM技术的发展，分析了BIM技术在土木工程施工当中的具体应用，希望为土木工程施工带来一定帮助。
关键词：土木工程；BIM技术；发展；具体应用
BIM技术是当前建筑工程施工的重要技术之一，其通过建筑模型的构建体现出建筑工程的实际信息，为建筑工程施工提供了比较直观的参考。BIM技术具有可视化、优化性、协调性、模拟性、可出图性等特点，所以在土木工程施工方面有广泛的应用。
1BIM技术的发展
BIM技术的概念最早出现于美国的Autodesk公司，在BIM技术发展的早期，研究人员的主要研究方向是BIM框架的构建、BIM应用平台的建设以及BIM技术在设计阶段、模型构建阶段、早期应用阶段、正式施工阶段的应用要点。随着BIM技术的逐渐推广，研究方向开始转向BIM技术在土木工程施工方面的应用效益，比如利用BIM技术框架确定土木工程的各项实际参数、判断施工方案的合理性等。当前，BIM技术已经信息技术、遥感技术等先进技术相融合，形成一个个新的技术体系[1]。
而我国的BIM技术起步比较晚，但是发展速度很快，具有较大的发展潜力。目前我国各个建筑部门已经认识到BIM技术的重要性，并积极将BIM技术应用到土木工程施工当中来。目前我国对于BIM技术的研究主要有三个方面：一是研究BIM应用平台的开发以及解决开发过程中的主要问题，该研究领域的主要成果是构建了完整的BIM应用平台；二是研究BIM技术的理论基础，主要体现是BIM技术相关论文的发表以及相关技术标准的制定；三是研究BIM技术在土木工程施工当中的实际应用。主要体现为利用设计好的BIM应用软件解决实际施工问题。
2BIM技术在土木工程施工中的具体应用
2.14D管理系统
（1）施工进度管理。利用BIM技术构建的4D管理模型，可以实现对施工进度的管理。将计划进度和实际进度的对比以3D动态图的形式表现出来，从而实现动态管理；对各个施工阶段的施工进度进行实时查询与对比，得出相应结果以后自动生成报表。
（2）资源管理。根据土木工程各阶段的工程量计算该阶段的人力消耗、材料消耗以及设备运行的成本；将各阶段施工过程中的实际消耗与计划成本相比较，并进行分析；对实际工程量与资源消耗量进行分析，并自动生成报表，实现对资源的合理利用及科学管理[2]。
（3）质量控制。4D管理系统可以把土木工程质量检测、安全检测数据录入到系统当中，然后将相关检验信息与4D管理模型联系起来，根据模型可以了解到任意施工阶段的安全情况以及质量检测情况，并自动生成质量分析报表，从而实现对施工的质量控制。
（4）现场管理。将施工现场的各项设施设备的详细信息输入到4D管理系统当中，并在系统当中形成3D分布图，在图上标出每一个设施设备的准确位置。通过点击图上的设施设备，即可得到相关设施设备的名称、型号、规模等详细信息，便于施工现场的设备统计，保证现场设备布置的合理性，使其与施工计划相符合，从而实现4D现场管理。
（5）施工模拟。利用4D管理系统对施工计划进行模拟。可以每天更新模拟情况，也可以每周更新模拟情况，具体时间间隔设置根据实际需要可进行变动；可按照正常的时间顺序进行模拟，把施工计划中的进度与实际施工进度进行对比，并在施工模拟中体现出来。
2.2施工安全与矛盾分析
（1）施工支撑装置的安全分析。将支撑装置的结构设计、安装流程等信息输入到BIM系统当中，系统会通过构建模型的方式将相关信息结合起来，对支撑装置的结构和受力进行分析，然后对支撑装置的安全性进行评价，从而为土木工程施工提供安全保障[3]。
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（2）施工时的矛盾分析。通过BIM系统将施工时的各项矛盾进行对比分析，比如施工计划进度与实际施工计划的矛盾、计划人力资源投入、材料消耗与实际资源消耗的矛盾、总成本预算与实际支出的矛盾等。
（3）现场结构分布检测。对施工现场各路管线、设备进行结构分布检测，避免管线、设备之间互相干扰、降低管线的设备的运行质量。
2.3施工优化
（1）优化施工方案。将施工各个阶段进行模拟，对原有施工方案中的人力、设备、材料等资源的分配进行评估，不断对施工方案进行改进，使得资源分配、施工安排更加合理，从而得到最优施工方案。
（2）具体工序的优化。对具体的施工工序进行模拟，在模拟过程中发现施工工序的不足之处，从而采取措施及时解决问题，实现对具体施工工序的优化。
2.4综合管理系统
利用BIM技术可以使得施工信息与BIM模型相互联系，从而理清业务逻辑，明确各项数据之间的关系，从而对施工的业务、控制以及决策的综合管理。综合管理系统可以为施工管理人员提供远程控制的依据和手段，其主要作用包括以下几点：
（1）业务管理。工程项目相关业务人员可以利用综合管理系统实现对工程项目的合同风险管理、施工进度管理、施工质量控制、施工安全管理、原材料收购管理、资金投入管理、工程合同变更管理、竣工验收管理等，每项业务的数据都会与综合管理系统当中的对象相对应，通过将综合管理系统当中的相关对象联系起来，可以使得实际业务也产生联动，方便业务管理人员对于项目业务的统一管理与控制[4]。
（2）实时控制。通过4D管理系统中的现场管理部分将现场设备的实时监测数据传输到综合管理系统当中，项目管理人员可以根据这些实时监测数据对现场设备运行状况进行分析、对问题进行追踪等。综合管理系统自带预警功能，会根据传输过来的监测数据从多方面对现场状况进行评估判断，从而决定是否开启预警。预警提醒将会以短信或邮件的形式发送给管理人员，管理人员收到信息以后立即采取措施进行处理，从而实现对土木工程项目的实时控制。
（3）决策支持。综合管理系统将会为决策人员提供多方面的数据分析结果，决策人员根据这些分析结果对施工项目进行决策，可以有效提高决策的科学性。
3BIM技术在土木工程施工中的应用特点及应用价值
3.1应用特点
（1）代表性强。BIM技术的应用大多是规模较大、结构复杂的土木工程项目，代表性比较强。
（2）功能齐全。近年来，BIM技术在我国土木工程项目中的应用体系已经逐渐完善，功能也越来越齐全，不仅可以对施工过程进行模拟、对工程的质量进行检测，还可以从人力资源分配、原材料的采购管理、设备的布置、施工进度的控制等各个方面实现对土木工程项目的全面管理。（3）应用范围广泛。当前的BIM技术不仅可以应用于土木工程，还可以应用于机电安装工程、环保工程等。
（4）实用性比较强。我国的BIM技术研发都是结合我国实际情况展开的，所以在技术应用时比较符合我国土木工程建设管理的实际要求，实用性比较强。
3.2应用价值
（1）BIM技术的应用为工程项目构建了4D项目模型，实现了信息的实时查询，有利于提高项目管理的效率。
（2）利用BIM应用系统的碰撞检测以及结构分析，可以及时发现施工方案当中隐藏的问题，从而及时进行改正和优化，有效减少实际施工过程中的各种问题，提高施工方案设计的质量。
（3）利用BIM应用系统的施工模拟功能，可以对施工现场的布置以及资源的分配进行模拟，对模拟过程中发现的设计问题进行改进，使得现场设施设备的布置及资源的分配更加科学合理，有利于施工成本的控制[5]。
结束语
BIM技术在西方发达国家的应用已经十分成熟，但是在我国由于起步比较晚，所以应用体系还不够完善。目前，BIM技术在我国土木工程的应用主要在4D管理体系、施工安全与矛盾分析、施工优化以及综合管理体系等几个方面，所以我国BIM技术相关研究人员要从这几个方面着手，加强对BIM技术的应用研究，从而提高BIM技术的应用效果，保证土木工程的施工质量。
参考文献：
[1]丁克伟，夏珊，陈东，刘运林.基于BIM技术平台的土木工程专业生产实习改革探讨[J].高等建筑教育，2015，24（06）：133-136.
[2]王齐兴，贾张琴，李莉，王小淘，赵宁.BIM在机电工程施工中的应用——延长石油科研中心项目[J].土木建筑工程信息技术，2016，8（03）：26-31.
[3]张建平，梁雄，刘强，王修昌，王阳利.基于BIM的工程项目管理系统及其应用[J].土木建筑工程信息技术，2012，4（04）：1-6.
[4]涂劲松，李瑞霞.基于BIM技术应用的土木类专业综合实训平台构建[J].合肥学院学报（自然科学版），2015，25（03）：76-80.
[5]邓波，李云，程广仁.BIM技术在施工企业中应用方式的探究[J].山东建筑大学学报，2014，29（02）：182-186.
论文作者:贺嘉
论文发表刊物:《北方建筑》2016年11月第33期
论文发表时间:2017/1/10
标签：技术论文; 土木论文; 工程施工论文; 土木工程论文; 设备论文; 模型论文; 阶段论文; 《北方建筑》2016年11月第33期论文;