摘要:BIM技術是一種基于工程信息大數(shù)據(jù)與信息化模型為基礎的數(shù)據(jù)化工具,通過計算機技術模擬出詳細的施工過程,并對各類施工信息進行集成與共享.我國應用BIM技術的時間雖然不長,但發(fā)展速度較快,如今BIM技術在公路橋梁設計、造價管理、地下工程建設以及檢測與安裝等領域都發(fā)揮著重要作用.近年來,BIM技術在土木工程施工中得到廣泛應用,實現(xiàn)了在施工階段與施工管理階段的科學化、數(shù)字化管理.

關鍵詞:土木工程;BIM技術;工程施工;施工管理;Revit軟件平臺

1BIM技術的特征

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

1.1集成性

BIM技術能夠集成各種施工信息,包括施工設備、建筑結(jié)構(gòu)、規(guī)劃與設計等多個專業(yè)領域信息,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,能夠為土木工程施工管理者搜集與提供大量數(shù)據(jù)信息.

1.2系統(tǒng)性

BIM技術的系統(tǒng)性特點能夠規(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施工問題進行協(xié)同作業(yè),及時、有效地排除施工故障與問題.

1.3共享性

BIM技術的共享性特點是指將同一項目的各個參與方的信息發(fā)布在同一平臺上,實現(xiàn)各個參與方隨時隨地獲取最近施工信息,避免橫向與縱向交流的障礙,將錯綜復雜的信息協(xié)調(diào)統(tǒng)一起來,減少信息的重復搜集,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技術的具體應用

2.1施工階段

2.1.13D建模領域

BIM技術在3D建模領域的應用一般體現(xiàn)在施工模型建立上,通過BIM技術使該模型最大限度地接近真實構(gòu)件,并為后續(xù)工作奠定基礎.在3D建模領域,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.在具體應用中,用戶可以針對具體的構(gòu)建數(shù)量、大小、材質(zhì)、排列組合形式等進行選擇與設計[4].需要注意的是,在BIM建模過程中,一些族文件無法進行IFC模式編碼,若把BIM模型直接轉(zhuǎn)換為IFC文件則會導致一部分數(shù)據(jù)丟失.針對這種問題,用戶可以選擇更換族文件,使用可進行ITC編碼的族文件完成編輯工作,還可以使用SolibriModelChecker軟件對所有族文件進行系統(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、形狀復雜多樣,增強了土木工程施工難度與復雜程度.運用BIM技術進行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,針對喇叭形建筑的土木工程施工可以利用Revit軟件平臺中的概念體量進行BIM技術3D建模.通過該模型可以直觀地了解各個標高筒體的大小與尺寸,為后期的模板支模設計奠定基礎[5].同時,BIM技術還可以克服喇叭形建筑內(nèi)部螺旋樓梯設計與安裝等方面的難題,并及時發(fā)現(xiàn)設計圖紙上的錯誤與缺陷.

2.1.2模擬施工

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

2.2施工管理階段

2.2.1施工控制

BIM技術不僅能夠?qū)こ淌┕ふw進行宏觀控制,還能夠針對某一環(huán)節(jié)、某一部分或者某一施工節(jié)點進行精細化的模擬,實現(xiàn)從整體到局部的施工控制[7].用戶可以利用更加深入、全面的時間參數(shù)與幾何參數(shù)通過3D與4DBIM技術模型對工程進度實施全自動測量.例如,用戶可建立以BIM技術為基礎的4D-GCPSU應用系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠通過相關參數(shù)進行現(xiàn)場碰撞分析以及施工進度規(guī)劃、施工材料消耗管理等,從而達到有效控制施工進度的目的.

2.2.2造價管理

用戶可通過BIM技術開展工程造價估算、項目成本核算,實現(xiàn)科學化的造價管理[8].具體核算方法主要包括三種:第一,利用API接口進行造價成本核算軟件與BIM技術平臺的連接;第二,通過ODBC(開放式數(shù)據(jù)庫)連接BIM模型;第三,通過BIM技術平臺提取施工工程信息,并利用Ex-cel文件導出相關數(shù)據(jù)信息[9].用戶可根據(jù)實際情況選擇符合施工需求的核算方法,從而對工程造價環(huán)節(jié)進行科學、有效的管理.綜上所述,BIM技術以其集成性、系統(tǒng)性以及共享性等特點在實際施工應用中發(fā)揮著巨大優(yōu)勢,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過程與局部細節(jié)進行模擬,便于設計人員與施工人員熟悉施工環(huán)境、強化進度控制與造價管理.從而避免不必要的修正與返工,節(jié)約施工中的時間成本、人力成本與經(jīng)濟成本.在未來的發(fā)展中,可以強化BIM技術的標準構(gòu)建以及該技術與其他技術的配合,使BIM技術不斷完善與優(yōu)化.