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摘要:由于社会的发展,科技的进步,我国经济最近几十年保持了高速增长,我国的建筑行业作为国民经济的支柱行业,实现了跨越式发展,我国的城市化率得到了很大程度的提高。近年来,各种各样的建筑物日益增多并逐渐向智能化方向发展,目前,在我国工程领域上面广泛应用BIM技术,能够推动建筑行业更好地发展。本文针对BIM技术的特点、以及BIM技术在土木工程施工中的应用作简要分析,希望给从事土木建筑的工作人员提供帮助。
关键词:BIM技术;土木工程;模拟化;可视化
引言
从20世纪后期人类进入信息时代开始,许多行业都通过电子信息工具实现了跨越式发展。土木工程作为传统的实体行业,信息化程度至今仍然较低,特别是在我国等发展中国家,相关专业人才的缺乏,导致绝大多数工程项目仍然使用着数十年前的陈旧技术进行施工。随着BIM技术的出现,土木工程领域也终于迎来信息化革命的浪潮,我国在BIM领域起步较晚,目前正处于快速发展时期。本文对BIM技术在土木工程施工领域中的应用情况及其进展进行简要分析。
1BIM技术的应用优点
1.1模型的可视化
模型的可视化具体表现在其可通过与工程相近的模型、缩小比例从而展现出完整的工程项目。由于中国的一些土木工程建设项目,现阶段仍局限于通过传统的施工图纸展开工作,尽管施工工作可基于设计图纸来具体开展,但传统图纸存在着很大的局限。而模型的可视化,主要是由构建、模拟出和实际土木工程施工工作相同的情景从而模拟施工的效果。工程师可通过开发建筑模型软件来建立出直观立体的三维图形,当施工中存在潜在的问题时则可专门对其进行分析。
1.2虚拟化
在实际的土木工程施工的过程中,返工和整改是最耽误施工进度的因素之一。但是利用BIM技术创建的3D模型,可以对实际的施工过程进行模拟,从而对实际施工的整体流程进行指导,这样可以有效避免返工和整改,从而有效促使施工的顺利进行。
1.3形象化特征
与传统的二维施工图纸相比,BIM技术的三维建筑模型更加形象化,可以从任意角度观察建筑整体,便于施工人员和设计人员进行参考。此外,BIM模型还可以直接展现各个建筑部件之间的层次关系,省去了传统施工设计中复杂的制图规则。在土木工程中引入BIM技术,可以极大地提升施工效率,减少制图成本和沟通成本。
1.4协调性
BIM技术在土木工程建设后期具有良好的协调性,既能协调管理单位和施工单位之间的工期,又能避免因为沟通不实而引发的各种问题。例如在土木工程建设中,对于墙壁中阀门的布置问题上,因为在土木工程上施工图纸是各自绘制在各自的施工图纸上的,真正施工过程中,可能在布置管线时正好在此处有结构设计的管道等构件在此对管线的布置进行妨碍,这种就是施工中常遇到的碰撞问题,而BIM技术能够合理地解决类似于这些的碰撞问题。它具有良好的协调性能,能够方便于对传统土木工程建筑中的改装,也能规避掉因为施工过程中因沟通不及时而出现的各种问题。
2BIM技术在土木工程施工领域的主要应用
2.1模拟施工情况
通过BIM技术所搭建的模型,可对土木工程项目的施工情况进行模拟,从而加强技术的应用效果。
施工人员在利用BIM技术搭建模型、模拟施工情况时,需建立接近实际建筑构件的几何组件,并利用BIM图元组件来排列工程内部的结构,尽可能使搭建的模型尺寸、组件材质和组件数量等均贴合实际情况。实际模拟施工情景时,施工人员需打造虚拟仿真的环境,设定施工会利用到的相关参数值,从而让项目施工的模拟效果更直观。BIM技术模拟工程施工情况是可以动态控制的,从而利于深入追踪项目施工可能出现的问题,及时发现问题、及时调整规划方案。通过BIM技术建立模型从而模拟施工情况,可让施工工作人员在实际施工工作中了解可能出现问题的重点细节和工作环节,在遇到问题时心态更加从容、预先掌握解决方案,有助于提升整体施工工作的安全性、效率和质量。
2.2分析施工成本
在传统的土木工程施工领域中,成本控制一直是我们面临的重要难题。由于传统施工项目中存在大量的不确定、不可控因素,现场施工人员往往需要不断地改变建筑部件和操作方法,造成施工成本节节攀升。而通过BIM技术,我们可以通过详尽的模拟测试找到最合理的施工方案,减少施工过程中的不确定因素,从而更加精准地计算出施工过程中所需的材料成本和人工成本。同时,BIM技术下的成本计算也更加快捷、更加智能,同时还可以结合施工成本选择更加优化的施工方案,实现真正有效的成本控制。
2.3施工控制的应用
首先,在BIM技术的支持下,施工团队对施工进度和技术优化有很好的把握。在传统的土木工程设计图纸中,由于技术限制,只能显示二维图像。因此,该项目至少需要仰角视图、仰角视图和侧视图的支持。在调整的过程中,也比较复杂,需要很多步骤。利用三维可视化仿真技术,可以在图纸上显示不同的图像结构,有效地加快了施工进度,从根本上避免了错误。其次,BIM技术可以实现高度的仿真。为了得到一个相对安全的结论,传统的计算方法往往需要对一些困难的工程进行两次计算。通过BIM,所有的模拟过程都可以在计算机上完成,提高了项目的效率。此外,计算机应用的成本相对较低,可以进行多次仿真以获得最佳的施工效果。建设项目施工组织阶段是建设活动科学管理的重要阶段。根据工程的具体情况,制定施工计划,确定施工顺序、施工方法和技术措施,合理布置施工现场。网格光刻技术由于其三维特性,在总体规划和过程模拟方面具有明显的优势。BIM技术不仅可以控制整个施工过程,还可以控制施工过程的一小部分,如具体的施工节点,准确模拟施工过程。为了实现局部控制,在建模过程中要注意参数的确定,包括几何参数和时间参数。边界元技术还可以模拟工程不同阶段不同节点的局部结构,特别是施工难度,可以对其进行详细的分析,为实际施工提供帮助。
2.4施工进度管理
在实际的土木工程施工过程中,管理者要面对很多严峻的问题,其中传统的土木施工过程经常会受到天气原因、施工技术、材料价格的影响,从而导致施工周期会延长,施工成本加大等因素,如果得不到显著的改善,势必会影响到施工质量。而现在我们可以利用BIM技术与传统的土木工程技术相结合,将图纸与模型作业面紧密联系,从而加强施工进度管理效率的目的,在实际运作中,施工项目管理通过BIM技术真实展示各类设备运行情况、各个环节的施工情况、施工人员的施工情况,使各个工程进度更为有序进行,同时也能够使工程在既定工期内顺利完工。
结语
综上所述,在土木工程施工中应用BIM技术可以有效地对施工的成本、进度、质量等进行控制,保证土木工程项目以最低的成本、最快的速度、最好的质量竣工。由此可知,BIM技术对于土木工程施工领域具有十分重要的积极意义,因此,相关政府部门和单位对其的重视度会越来越高,对此,本文就如何强化BIM技术在土木工程施工领域的应用进行了简单的阐述,仅供参考。
参考文献
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