裴寧

摘 要：BIM技術(shù)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(shù)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(shù)的時間雖然不長，但發(fā)展速度較快，如今BIM技術(shù)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(shù)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(shù);工程施工;施工管理;Revit軟件平臺

中圖分類號：TU17? 文獻標識碼：A? 文章編號：1673-260X（2019）11-0101-02

BIM技術(shù)的全稱為“Building Information Model”，該技術(shù)能夠利用模型對建筑物的物理特征進行數(shù)字化呈現(xiàn)，并為參與工程施工的各個參與方搭建信息交流與共享的平臺，實現(xiàn)高效協(xié)作，從而使工程項目效益最大化.目前，BIM技術(shù)開始與其他技術(shù)（如遙感技術(shù)、集成射頻識別技術(shù)等）融合，逐漸搭建起B(yǎng)IM技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展構(gòu)架，并在土木工程施工領域廣泛使用.

1 BIM技術(shù)的特征

BIM技術(shù)能夠運用新型信息處理技術(shù)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(shù)的主要特征包括以下三點：

1.1 集成性

BIM技術(shù)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（如表1所示），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(shù)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(shù)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（如圖1所示），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(shù)的具體應用

2.1 施工階段

2.1.1 3D建模領域

BIM技術(shù)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(shù)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Solibri Model Checker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(shù)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(shù)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(shù)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(shù)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(shù)中的Revit與MVC體系以及Project軟件構(gòu)建出以BIM技術(shù)3D模型為基礎的4D體系，使BIM技術(shù)在工程進度管理中充分發(fā)揮出優(yōu)勢[6].BIM技術(shù)在土木工程施工中應用范圍較廣，單一軟件難以完成技術(shù)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(shù)綜合軟件平臺——Revit平臺（如圖2所示）.

2.2 施工管理階段

2.2.1 施工控制

BIM技術(shù)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(shù)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(shù)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(shù)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(shù)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(shù)平臺提取施工工程信息，并利用Excel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(shù)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(shù)的標準構(gòu)建以及該技術(shù)與其他技術(shù)的配合，使BIM技術(shù)不斷完善與優(yōu)化.

參考文獻：

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〔3〕張渤龍，李曉龍.基于Revit的BIM技術(shù)在地下結(jié)構(gòu)建模及施工中的應用研究[J].公路交通科技（應用技術(shù)版），2017（4）：241-243.

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〔5〕陳競翔，曾明根，孫麗明，等.BIM技術(shù)在大型復雜橋梁施工方案優(yōu)化中的應用探索——以范蠡大橋項目為例[J].結(jié)構(gòu)工程師，2017，33（2）：182-189.

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〔8〕Volkov A， Chelyshkov P， Lysenko D. Information Management in the Application of BIM in Construction. The Roles and Functions of the Participants of the Construction Process [J]. Procedia Engineering， 2016， 153：828-832.

〔9〕Lin W， Sun H Y， Zhang X Y， et al. Application of Space-time Collision Detection Technology Based on BIM in Hydropower Engineering Construction[J]. Journal of Yangtze River Scientific Research Institute， 2018.