摘要：在施工中应用 BIM 技术，有利于完善施工准备、加强成本管理、强化进度管理，获得了较好的施工效果。简要概述 BIM 技术的原理与应用现状，对其在土木工程施工中的具体应用进行重点分析。为加快 BIM 技术在土木工程中的深入应用，需要不断规范技术管理、落实技术宣传、强化技术培训，并逐步优化模拟技术。
关键词：BIM 技术；土木工程；施工应用；建筑信息模型
0引言
BIM 技术是按照工程项目中涉及的数据信息建立模型的技术，应用该技术有利于提高信息化管理水品，加强项目各方的交流，科学合理地进行项目协调，从而达到提高工程整体建设质量的目的。BIM 技术作为一种模拟的、可视化技术，为土木工程带来了更多施工便利，可使施工准备、成本管理、进度管理等多个方面获得良好的应用效果。
1BIM 技术概述
BIM 技术被称为建筑信息模型，其在美国的建筑业诞生。该技术可以统筹管理建筑的设计，辅助管理施工，做好项目的协同与运营等等。BIM 技术将建筑当作完整的工程，应用合理规划、构筑科学模型以及协调运营等方式，对整体的工程进行细化和量化，再优化建筑施工过程中的各个环节，以达到提高工程整体建设质量的目的。目前的 BIM 技术已经融合了原始的 BIM 技术的基础，并充分结合了现代化的计算机技术、先进的三维数字技术以及多媒体建模方面的技术，形成了具有数字化、信息化和集成化特点的模型系统。工程师将该技术搭载于计算机上，通过应用专业软件来编辑建筑相关的信息数据，将其数据信息快速转化成可视的 2D、3D 模型，帮助设计工程方案和管理施工。BIM 技术具有可视化、参数化、节省工程成本以及加快工程建设速度的优势。目前，BIM 技术已经在发达国家得到广泛的应用和推广。但我国在 BIM 技术应用方面起步比较晚，对该技术不够深入了解，总体来说该技术的应用仍然处在摸索阶段。
2BIM 技术在土木工程施工中的具体应用
2.1完善施工准备
BIM 技术可以在土木工程中的应用可以体现在施工准备的完善上。将其应用在土木工程之中，可以将工程设计具体方案可视化，方便进行设计交流。如此不仅建设方可以了解设计方案，业主方以及施工方都可以通过设计的可视化，探讨设计的可行性。其各自的建议和各自领域中可能会面临的困难，都可得到及时地反馈。通过提前沟通设计方案，可以在最终的设计方案中积极采取有效措施，来应对施工中和竣工后可能出现的问题，确保最终的设计方案具有科学合理性。通过建立模型的方式，施工方能够更加直观地了解施工方案，有利于其进行科学合理的规划。工程施工的设计图纸直接由 BIM 模型生成，极大地提高了图纸的精细程度。与此同时，BIM 技术的广泛应用，使材料的统计更加精准，有效减少了设计中出现的问题，极大地提高了工程设计的质量。土木工程中各结构单元可以利用 BIM 技术来生成三维模型，更直观地展现出了施工中会出现的难点，以及需要注意的关键部位。通过模拟，可以让相关工作人员掌控施工节点和各个专业施工过程中需要协调的地方，实现施工技术的全面、便捷交底。设计人员在最终设计中将其明确出来，呈现较为完美的设计方案。BIM 技术对于土木工程的施工准备具有较好的完善作用，使土木工程的施工获得了良好的依托[1]。
2.2加强成本管理
BIM 技术在土木工程成本管理的工作中也起着重要作用。在设计阶段，BIM 技术能够根据平面图纸的各项信息，构建设计模型，对整个工程中需要的构件进行汇总建模分析。通过建筑预演提前发现施工中可能存在的问题，然后通过对这些问题的逐个解决，避免重复设计修改方案导致方案成本的增加。对其设计方案进行优化、深化和拆分，可使其设计难度大大降低，设计所需要花费的时间大幅度缩短，设计成本有效降低。同时，对设计进行恰当的优化，能够将构件吊装的施工难度大大降低，减少施工失误，提高工程质量，避免设计问题导致的质量通病，进而提升整体的工程质量，降低后续维护成本。在投标阶段，BIM 主要通过模型生成生产软件进行信息化计量，来实现精准管理。根据工程实际的建筑进度，进行工程模拟，可实现工程动静态的结合。合理地运用BIM 技术可以把传统计量的手工误差降到最小。依靠大数据的云计算，可快速且出色地获取投标报价合理范围，有效避免成本的盲目浪费，加强对土木工程成本控制掌控。在施工阶段，施工方能够通过 BIM 技术构建好模型，可以使资源配置更为合理，明确规划目标，减少错误施工带来的成本浪费。通过完善平面图纸中的不足，做好购买清单，有利于合理安排施工，解决施工现场面临的使用建筑面积不够问题，精准安排施工。BIM 技术在进行施工模拟工作时，能够对其装配工艺进行适当优化，进而把控安装阶段花费的成本，减少在施工过程中出现的突发因素，对可能出现的问题，做到早发现、早解决，保证每一步重要程序的循序渐进，不发生耽误工期的情况。其通过对施工工序以及施工材料的精准控制，实现施工成本的可靠把控。在竣工结算阶段，BIM 技术充分结合了现代化的计算机技术、先进的三维数字技术，通过其数字化、信息化和集成化特点把施工信息进行整理，方便获取各项施工流程中花费的成本，有利于降低竣工结算的成本 [2]。
2.3强化进度管理
土木工程的各个阶段关系紧密且能够互相衔接，由此导致对其施工进度的管理难度较大。BIM 技术在土木工程中的应用，则能对施工的各个阶段实施全面管理，使其形成有效的衔接，更方便地调取不同施工阶段的各类工程信息，进而方便管理人员对施工进度进行全面有效把握。在 BIM 技术上构建的信息管理模式对于工程业务沟通而言十分方便，其能够统一实施沟通，并可对各项施工信息加以整合，实现无障碍交流，避免施工信息冗余或者丢失，降低施工进度管理效率。此类技术具备的可持续性优化的优势，能够随着土木工程的逐步深入，根据不同的施工环节优化 BIM 模型，使各个施工环节得到精准控制，进而把握整体施工进度，使工程的管理效率得到有效提升 [3]。
3加强 BIM 技术在土木工程中应用措施
3.1规范技术管理
BIM 技术的快速发展促使土木工程获得了更好的发展机遇，为施工准备、进度管理以及成本控制等方面提供了诸多便利，但同时也形成了新的挑战，为此需要针对该技术采取规范的管理手段。首先，需要围绕 BIM 技术制定检验制度，确保其应用效率与应用安全，并考核其在工程中的实用性。其次，制定监督制度以对 BIM 技术的应用进行管控，为其合理应用提供保障。最后，完善技术应用相关的工作。为规范 BIM 技术管理，需要对 BIM 模型的精细程度进行科学界定。美国建筑师协会已经对 BIM 模型细致程度（LOD）进行了定义，不同的 LOD 等级对应着 BIM 模型不同的精细程度，有着不同的效果（如表 1 所示）。只有进行完善的设计，才能够充分发挥其效用。只有结合工程的实际情况，对多方面因素加以充分考虑，才能确保 BIM 技术在土木工程的相关工作中取得事半功倍的应用效果。
3.2落实技术宣传
BIM 技术的发展速度是有目共睹的，但仍有部分工程人员固步自封，坚持用传统的技术进行土木施工。此类现象是 BIM 技术的应用宣传不到位引起的。要想让 BIM 技术更快地融入土木工程的工作之中，必须要加强该技术的宣传，使整个行业充分认识到 BIM 技术的创新性与实用性。为了使更多的土木工程之中应用此类技术，相关企业应当开办 BIM 技术的相关讲座，号召大家学习 BIM 技术。还可以邀请 BIM 应用较为熟练的人员进行演讲，或者派遣单位技术人员去其他应用较好的企业进行学习。只有切身体会到 BIM 技术在土木工程中的强大作用，才能够使其加强 BIM 技术的应用。
3.3强化技术培训
为了使 BIM 技术取得更好的应用，需要加强管理人员应用该技术的培训。管理人员应用 BIM 技术进行工程管理的能力，与其最终的应用效果息息相关，相关人员的素质、素养决定了 BIM 技术应用质量。因此需要对管理人员进行定期培训，进而提高其专业技能和综合素质，加强管理人员的 BIM 技术素养，可以通过在相关工程中采用老带新的工作模式实现。可由熟练掌握 BIM 技术的员工，对新应用的人员进行各方面专业知识的讲解。这样可以更好地帮助管理人员了解工程情况，对工程各个环节的成本具有更直观的判断。除此之外，还需要定期组织管理人员进行外出培训，通过参加高端人才交流会或是参与大型工程建设，丰富、创新知识，与时俱进，不断提升自我认知能力[4]。
3.4优化技术模拟
BIM 技术的深入推进，需要对 BIM 技术具备的可视化优势加以利用，对施工方案进行动态的模拟优化，使各类工艺的实施效果获得直观的对比。通过对比选出最优方案，经过模拟优化的 BIM 技术推出的最佳方案，能够大幅提高施工效果。土木工程需要利用 BIM 技术进行模拟优化的应用方向，主要集中在周边环境、施工场地布置、交叉作业工序、土方开挖、混凝土支撑拆除、管线改迁、钢支撑搭设、吊装等多个方面。某地铁土木工程施工中，BIM 技术人员对地铁站周边的环境实施了建模分析，获得直观的分析结果。以此为依据对提出的施工围挡方案进行了模拟推演，进而明确了该工程的施工围挡范围。除此之外，还对附近的车流量进行了模拟，最终确定了围挡数量。在确定细化管线改迁以及周围建筑搬迁的相关方案时，也进行了技术模拟，并取得了理想效果。在搭建临时住宿区域时，通过 BIM 技术模拟合理地布置了各个功能区域（见图 1），使其与堆料区域分离，达到了一次成型的布置效果，大大降低了二次搬运的可能性，提高了工程的建设效率。同时，可通过技术模拟对工程的场地空间进行准确分析，使其契合工程的整体需求。在此基础上选用合适的施工机械，模拟设备迁徙之后，将施工便道进行合理规划。对于土木工程而言，技术模拟优化可使 BIM 技术更深入地应用到施工中的各个方面，使现场布置得到更好规划，能对施工进行更细致、全面的指导，大大增强了施工可控性。
4结语
总而言之，在施工中应用 BIM 技术，有利于完善施工准备、强化进度管理、加强成本管理以及配合绿色施工。为加快 BIM 技术在土木工程中的深入应用，获得更好的应用效果，需要不断落实此项技术的宣传、规范技术管理、强化技术培训，并不断优化技术模拟。
作者：任炼 单位：湖北商贸学院