土木工程及BIM技术的实施探讨

发表时间:2021/4/28   来源:《中国建设信息化》2021年1期   作者:何汝基
[导读] 随着信息技术的不断完善和发展,BIM技术的应用愈加广泛。在土木工程中,BIM技术可以降低土木工程的设计难度,同时也可以简化管理流程,有助于施工质效的提升,对土木工程建设水平的提升有很大的帮助。所以,在土木工程建设的过程中,要合理运用BIM技术,本文就此进行了相关的阐述和分析。
        何汝基
        广东工业大学华立学院
        摘要:随着信息技术的不断完善和发展,BIM技术的应用愈加广泛。在土木工程中,BIM技术可以降低土木工程的设计难度,同时也可以简化管理流程,有助于施工质效的提升,对土木工程建设水平的提升有很大的帮助。所以,在土木工程建设的过程中,要合理运用BIM技术,本文就此进行了相关的阐述和分析。
        关键词:土木工程;BIM技术;实施
        随着信息技术的不断发展,各种技术手段层出不穷,BIM技术就是其中之一。在土木工程建设中,BIM技术发挥着巨大的作用。该技术将CAD技术作为基础,融合各个专业的数据信息,同时可以共享信息,进而促进信息化共享模型的构建和完善。在实际应用的过程中,如果模型中的数据发生变化,其他数据也会同步更新,具有实时性、准确性的特点,可以减少冗余信息的录入。在土木工程中应用该技术,可以使工程建设更加协调,也能提升数据服务的精准性,进而促进行业的发展和进步。
一、BIM技术的特点
        现如今,土木工程的数量在不断增多,为了提升工程的质量并且满足各类建设需求,土木工程逐渐向复杂化、综合性的方向发展,进而在设计、管理、施工等方面都面临着许多难题。为了解决建设中的各类问题,可以应用BIM技术。该技术具有很多应用特点:第一,可视化。应用BIM技术可以构建工程模型,不需要平面设计图纸,可以更加直观、立体的观察工程整体,同时也可以模拟施工过程,可视化效果较好;第二,协调性。在工程建设的过程中,受到各种因素的影响,可能存在许多风险问题。BIM技术可以保障工程的顺利施工,因为该技术可以进行精准的数据采集和分析,进而保障评估的科学性和准确性,为工程管理提供更多参考依据,确保各个施工环节的顺利落实,减少不必要的返修环节,皆可以促进施工效率的提升,也能降低工程建设的成本;第三,模拟性。所谓模拟性并不仅仅是对工程模型的模拟设计,还可以对现实中无法操作的各种事物进行模拟。在设计的过程中,运用BIM技术的模拟性特点进行模拟实验,包括日照模拟、热能传导模拟等等,进而更加全面地掌握工程建设的情况,促进工程建设水平的提升。此外,也可以进行4D模拟,在招标和施工阶段,根据组织设计模拟施工情况。在成本控制方面,则可以采用5D模拟,在4D模型的基础上增加造价控制[1];第四,优化性。在工程建设的过程中,需要对工程不断优化和改进。BIM技术可以获取更加准确的信息数据,包括几何信息、物理信息等等,工作人员根据信息进行分析,充分了解土木工程的建设内容、复杂程度等等,进而制定更加科学的优化方案。
二、土木工程及BIM技术的实施
(一)施工组织设计应用
在土木工程建设的过程中,为了提升工程的质效,可以采用BIM技术对工程设计进行优化。在实际应用的过程中,要充分发挥BIM应用系统的作用(如图1),根据设计单位的实际情况,综合分析单位的信息技术水平,通过BIM技术进行模拟试行,确保设计内容的合理性,并且根据模拟操作的结果对工程进行优化改进。根据BIM模型对参与方的意见进行协调,促进各方之间的相互配合。业主、施工单位、监理方等参与主体之间难免会存在一些分歧。为了促进各方、各部门之间的相互配合,要充分发挥BIM技术的作用,通过3D模型直观展示工程项目,获取准确的信息数据,为决策提供更多依据。

     在运用BIM技术进行组织设计的过程中,需要组成项目各部门的BIM团队,不同小组负责不同的工作任务,包括BIM模型创建、维护、项目执行进展监督、BIM实施方案组织跟踪等等。在建设的过程中,需要采用三维建模软件、模型整合平台、二维绘图软件和文档生成软件,同时也要提供良好的硬件平台。根据业主要求,综合考虑施工进度,保障工程顺利落实[2]。在合同完成前,召集核心建模人员,签订合同后的10天内组建BIM工作团队,然后在20天内执行计划书。合同签订后,在施工阶段建立初期BIM模型,竣工前对竣工模型进行整合验收。利用BIM模型完成图纸会审和深化设计工作,同时做好碰撞检测,利用4D施工模拟各个环节,全面优化工程设计。对自动构件进行统计,模拟预制作构件。
(二)施工建设阶段应用
        在施工的过程中,也要充分发挥BIM技术的作用,利用该技术规范操作行为、评估施工风险等等,全面提升各个环节的管理效率,保障工程施工的顺利完成。一方面,要充分发挥信息存储的作用。通过三维模型数据库分析施工中潜在的各项风险因素。包括建筑成本、施工进度、原料参数等等。在BIM模型中导入各项数据,通过软件进行动态模型分析,了解建筑建设中潜在的问题,同时评估建筑成本,根据动态线性变动对工程建设方案进行调整和优化,保障工程的合理性;另一方面,可以发挥BIM技术虚拟性的特点。通过BIM技术对各个环节进行模拟,同时监控施工环节,掌握具体的施工进度,了解施工中存在的问题,并及时进行调整。例如,应用BIM技术对重要节点受力进行计算。某工程的结构设计并没有对施工阶段的结构状态和施工荷载进行分析,需要利用BIM技术对此进行分析。以Open BIM理念为基础,不需要重复建模,对锚栓支架模型进行深化设计,通过mid as的接口实现双向数据交换,然后进行分割网格、有限元计算,最后对结果进行分析和应用。
(三)施工监控环节应用
        为了对工程进行精细化的管理,如果天气状况允许,可以每天都到施工现场进行影像摄制,采集现场施工进度、质量、机械设备等信息数据,并做好保存和上传工作,工作人员可以利用App调取查看[3]。工程中可以运用无人机低空扫描,然后经过专业的处理构建完全吻合施工现场的实景三维模型。利用航测技术强化施工进度、周边环境的管理能力。平台可以通过网页端对模型进行浏览,在应用中实现汇报形象进度,同时也能留存阶段进度,可以配合Revit模型进行实地漫游。航测模型可以更加便捷地输出GIS数据,包括体积、坡度等等,可以土方量结算工作提供更多依据。
结语:
        综上所述,在土木工程建设的过程中,可以应用BIM技术。为了充分发挥BIM技术的作用,不仅要做好组织设计,还要加强各个环节的管理工作,利用BIM模型进行详细的分析和评估,杜绝工程中的各项风险隐患,保障土木工程的建设质效。
参考文献:
[1]闻光虬.BIM技术在土木工程施工领域的应用研究[J].中国室内装饰装修天地,2020,000(002):246.
[2]刘汉卿.BIM技术在土木工程施工中的应用分析[J].科学与信息化,2020(15):2-2.
[3]陈嘉天,于现峰.BIM技术在土木工程施工领域的应用研究[J].江西建材,2019(6):115-115.
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