BIM技术在土建施工中的应用苏小波

BIM技术在土建施工中的应用苏小波

苏小波

中铁建大桥工程局集团第二工程有限公司广东省深圳市518000

摘要：BIM是一种在计算机中创建建筑信息模型的数字技术，它为用户提供了一个完整、合理的建筑信息库。BIM的这种方法和概念最早是由Autodesk在2002年提出的，现在已经得到了全世界业界的广泛认可。在中国，BIM还处于起步阶段，但在中国大规模城市化进程中，在建设数字城市的应用过程中，在实现建筑业的工业化标准化生产中，BIM的应用具有非常广阔的发展前景，这将为建筑业带来前所未有的发展和机遇。

关键词：BIM技术；工程模型；地铁施工应用

BIM的英文全称是BuildingInformationModeling，国内统一的中文翻译为：建筑信息模型。

目前，BIM工程管理技术已成为国际工程管理的发展趋势。BIM技术在美国和一些发达国家的工程管理中得到了广泛的应用。国内建筑行业的大公司也在推广BIM工程管理技术。BIM工程管理技术将给传统的工程管理带来一场革命。BIM技术将把该项目的主要参与者集中到设计阶段，着眼于项目开展的全生命期，使用BIM技术进行虚拟设计、施工、维护和管理，能为参与方带来更大的经济效益，大大降低项目风险，减少项目实施过程中的未知，使管理变得容易和精细。

1.BIM技术概述

BIM技术是一种用于工程设计和施工管理的数据建模工具。利用计算机对施工设计进行三维建模，得到了相应的模型，并对施工过程中存在的问题进行了充分预测，使施工项目达到最佳效果。另一方面，BIM技术可以实现工程全生命周期中有效信息的共享与分享，使设计单位能够及时整合工程信息，制定相应的应急措施，为设计联合体打下良好的基础。它和所有参与者一起工作，提高建筑的设计效率、节约建筑成本和缩短施工工期。简而言之，BIM技术可以在运行过程中利用多个参数模型，有效地集成项目数据，最后构建数字信息立体模型，确保项目顺利完成。

BIM技术是一种新型的信息工程建设技术，具有三大优点。一是技术上面临建设、运营、维护等问题。BIM技术可以在初始阶段发现问题并及时纠正，从而降低施工操作的难度；其次，在管理方面，使用BIM模型可以提高参与者之间的协同作用，减少各方之间沟通的障碍；最后在信息方面，所有的工程信息都可以存储在BIM构建的模型中，以减少信息丢失的可能性。BIM还有其他七个功能：可视化，协调，模拟，优化，集成，参数化和信息完整性。

2.BIM的特点探索

BIM不仅是数字信息的集成，而且是数字信息的应用，可用于数字方法的设计、构建和管理。该方法支持建筑工程的综合管理环境，使建筑工程在整个施工过程中能显著提高效率和降低风险。

住房和城乡建设部工程质量安全监管司处长对BIM作出了解释。BIM的发展历史：BIM技术是用于工程设计和建造管理的数据工具。它通过参数模型整合各种项目相关信息，并在项目规划、运营和维护的整个生命周期中共享和传递，使工程师和技术人员能够正确理解和高效应对，并为设计团队和包括建设运营单位在内地各方提供协作工作的基础，在提高生产效率、节约施工成本和缩短施工工期方面发挥着重要作用。

由于国内适用BIM的统一标准尚处于准备阶段，这里暂时引用美国BIM标准(nbims)对BIM的定义，定义由三个部分组成：

a.BIM是一种共享的知识资源。它是一个共享设施信息的过程，为设施从施工到拆除的整个生命周期中的所有决策提供可靠的依据。

b.BIM是一种设施（建筑工程）的物理和功能特征的数字表达；

c.在项目的不同阶段，不同的利害关系方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息，支持和反映各自责任的协同作用。

3.BIM的十大应用

①深化设计，②多专业协调，③现场布置优化，④进度优化比选，⑤工作面管理，⑥现场质量管理，⑦图纸及文档管理，⑧工作库建立及应用，⑨安全文明管理，⑩资源计划及成本管理。

4.BIM在地铁施工中的应用

近年来，BIM技术的应用越来越广泛，特别是在建设阶段，BIM专业工程师可以利用BIM的可视化，虚拟化，协同管理，成本和进度控制完善工程决策和施工管理，减少返工和浪费，有效缩短工期，提高工程质量和经济效益。地铁施工具有工期短、工程量大、专业性复杂等特点，因此BIM技术的应用越来越重要。结合以往的施工经验和对BIM技术的理解，从几个方面阐述了BIM技术在地铁施工中的应用。

4.1施工建设现场标准化管理

地铁建设一般在市区，临时使用建设用地有限，施工标准化管理要求较高，地铁站的施工路段众多，结构层次复杂，使用BIM技术可实现三维施工现场布置和三维施工规划，合理布置物料堆放位置，物料升降位置，起重机放置位置，临时办公地点等，有效利用施工现场空间实现标准化建筑可视化；同时，形象生动，准确，有效地传递标准化施工实施的各类信息，使施工人员更好地了解工程，提高沟通率；而且，可以在建设项目开工前完成综合调整和方案预演的前期准备工作，在准确规划、精确施工、提高效率等方面，充分发挥BIM技术的可视化管理，通过漫游从细节到整个施工区域，快速了解项目标准化建设的总体和细节方面。

4.2施工模拟、技术交底、图纸会审的可视化应用

地铁建设专业种类繁多，包括民用建筑、供电、通风、供水排水、防火、电力照明、综合监控、建筑装饰等，结构和管道错综复杂，同一区域经常有多个专业结构，这需要属地管理方（通常是土建工程、机电工程）对地铁建设的各个专业，包括土木工程，翻新工程，电气和机械工程等系统单元项目进行合理有效地协调，在虚拟现实环境中，通过对整个施工过程的模拟，所有参与项目的专业人员对项目开展有了更加直观的理解；在三维预演中还可以将一些复杂的施工部位与施工方案结合起来，实现施工方案的优化；在施工过程中，可以对工程的梁、板、柱、墙、楼梯等所有相关数据，如高程、形状、材料、钢筋布置等进行筛选，视需要调用，为现场施工提供数据支持；同时，现场技术人员可以利用BIM技术建立的三维模型，对整个施工过程进行动画模拟，使各专业人士在各工作面和各工作期间都能清晰地掌握施工过程，提前发现施工过程中可能存在的问题，优化施工方案，充分利用空间，有效避免各专业交叉作业对施工进度的影响，提高施工协调和沟通的效率。

施工技术人员可以利用BIM技术的可视化看到完工后的效果图，利用3D模型比二维图纸更直观、更准确，使用3D信息模型进行图纸评审和技术交底，使现场工作人员能够更准确地理解设计意图和施工困难，确保复杂节点的施工顺利进行,避免了施工误差；地铁车站为了使复杂区域的施工更加直观、清晰，在多专业施工后期，采用BIM技术对车站结构的复杂梁柱节点和车站综合管线的施工进行建模，使设计更加直观、清晰，及时发现冲突、碰撞等问题，同时实现了钢筋和管线的精细化管理，使材料使用更加准确，提高了物料利用率，从而节约了成本。

4.3工程量、施工成本分析

BIM系列软件与AutoCAD、Excel实现了无缝对接，具有参数化的特点，可直接用于模型的计算和分析。BIM技术可以准确计算模型中包含的工程量信息，并执行工程量核算。利用BIM技术进行的工程量统计保持了与模型的联系，模型的变化可以及时反映在相应的工程量表中，然后导出Excel表格式，大大方便了工程量的统计和进一步分析，大大提高了工作人员的工作效率。

安全、质量、调度管理安全质量是工程建设的主控项目，是开展各项工作的根本起点。通过引入BIM技术，可以提前模拟和演示安全质量控制的要点、施工要点、主要危险源等，预先做好安全质量风险的准备，预先制定和采取安全质量防范措施，确保在风险发生前做好预防工作，有效规避风险，减少不必要的返工，窝工和停工，杜绝安全和质量事故；利用BIM系统构建的建筑信息平台可以跟踪和管理建筑质量安全问题，项目管理人员可以使用手机、云端、计算机和施工信息平台的网页完成现场质量和安全管理，在现场检查过程中，技术部门和安全质量部门人员及时上传质量和安全问题，在接到相关问题和提示后，生产区人员及时进行了整改，通过数据共享和集中分析实现了现场施工安全问题跟踪管理，及时、具体地防范隐患，加快、及时地实施整改。

总的来说，使用BIM技术可以使整个地铁建设项目在整个施工过程中实现管理标准化、信息化、流程化、精细化，能够有效实现建立资源计划，控制资金风险，节约能源，节约成本，减少污染，提高效率。BIM技术的应用改变了传统的项目管理理念，将建筑信息技术推向了更高的层次，从而大大提高了地铁建设精准快的速度，为城市轨道交通开辟了新的建设模式。

5.BIM技术的应用效果

目前，BIM技术已广泛应用于我国土木工程施工领域，经过大量案例研究证明，BIM技术不仅能优化施工过程，节约施工成本，加快施工进度，而且能为施工管理提出新的方法和手段。以实际地铁车站工程为载体，研究表明，BIM技术在地铁车站建设阶段的应用取得了良好的效果。应用价值如下：

a.建筑工地动态布局采用BIM技术和高清地图通过对施工现场施工情况的模拟，提前发现并优化了可能的冲突问题。

b.建立三维施工模型，通过对各种备选施工方案的模拟和比较，选择最适合的施工方案；使用BIM4D模拟施工进度并进行比较和分析，以获得最佳施工进度计划，按照进度计划，分阶段测量施工量，指导材料采购和人员、机械安排，达到优化施工资源的目的。

c.搭建信息管理平台，优化施工信息管理模式，实现信息综合管理，汇总分析信息，提高决策效率和质量，确保施工管理目标的顺利实现。

6.结束语

BIM技术，其实很多人都不知道，确实，这是一项在国内才发展了几年的技术，所以不为人所知是可以理解的，但作为一个建筑行业的人，不知道这件事有点说不过去了;BIM技术是可以帮助建筑师更好地解决各种类型的信息和事物的，如图纸和设计问题，建筑结构问题，因此BIM技术在工程应用中的意义非常重大。

每一代建筑行业的新一代人都应该掌握这一技术，因为BIM技术在工程应用中具有非常重要的意义，它可以帮助设计师设计模型，甚至能够设计好3D模型,使你想象中的模型提前给制作出来，对于施工和安装也有着极大的帮助。

除了建筑模型和设计之外，BIM结构的设计也有很大的贡献。在生产和施工时，BIM技术在工程应用中同样具有重要意义，它还可以巩固辅助幕墙的设计并使其成为可能，自动化表格和报告生成可以说是新一代建筑行业必不可少的技术。

因此，作为一个建筑工人，你不能制造砖，你不能和泥，但你必须学习BIM技术，因为BIM技术在工程应用中具有重要意义，它可以设计图纸，这样人们就不需要用画笔在白纸上设计；同时，它还可以设计和制作模型，使一个预想的建筑可以提前展示在你面前，还可以自动生成各类报表，使设计者的工作变得轻松。

参考文献

[1]《BIM技术（建筑信息模型）在施工阶段的应用》

[2]《BIM技术在建筑施工中的应用研究》

[3]《浅谈BIM技术及应用》

[4]浅谈BIM技术在地铁施工中的应用

[5]《地铁论文》BIM技术在地铁车站施工阶段的运用

[6]BIM技术在工程应用的意义是什么

[7]BIM技术在地铁车站施工阶段的应用研究

[8]《施工企业BIM应用技术路线分析》