复杂土木工程施工中BIM技术优势研究 姚林

发表时间:2021/8/6   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:姚林
[导读] 摘要:伴随着我国科技水平的发展,BIM技术被广泛应用在土木工程施工中。
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        摘要:伴随着我国科技水平的发展,BIM技术被广泛应用在土木工程施工中。BIM技术的应用能够显著提高建筑设计方案的可行性,同时也为工程土木工程施工模拟等各项工作提供了强有力的技术支持。我国目前正在不断推动城市化发展,因此对于土木工程的质量要求愈发的严格。由于建筑规模不断增长,建筑结构也愈发的复杂,提高了土木工程施工的难度,所以有必要加强对BIM技术的研究,对于BIM技术在建筑设计、项目施工与管理当中的应用价值进行分析。
        关键词:复杂土木工程;施工;BIM技术;优势研究
        引言
        BIM在不同的数字模型建设项目中,能够保证整个过程任意时刻的数据被使用者存储、提取并且进行参数化更改,所以能够保证对项目的控制,并完美地设计和完成了每一项的工作,提升了对数字模型项目的管理所需要的合理性、科学性和普适性。BIM作为控制整个建设项目的综合性平台,能够有效地实现信息数据共享。
        随着我国现代建筑工业和信息化工程技术的进步和发展,传统的现代建筑和信息管理的理念也受到了革命性的冲击,我国现代建筑行业的信息管理方法也在不断地探索和改进。基于BIM建筑信息管理模型的软件不断地研究和开发了出来,已经被广泛地应用在实际的土木工程当中,并且收到了显著的效果。
        1.BIM技术在复杂土木工程作业过程中的优点
        我国建筑行业对于BIM技术的定义是在土木工程及相关设施的完整生命周期内,采用数字化表现模式针对土木工程施工工程的物理及相关功能进行数字化表达,并且根据相关数字化3D模型为基础进行规划设计、施工作业及经营活动等。BIM技术能够根据其完善的领先数字化信息处理技术,最大限度地防止复杂土木工程作业进程中不必要出现的工作量及相关建筑原材料浪费等现象,由于此技术能满足作业周期及施工效率的提升,因此为复杂土木工程项目带来颠覆性影响,BIM技术对于复杂土木工程的显著优点通常包含集成化、系统化及共享化三个层面。
        BIM相关技术能够在相对规范化的层次对土木工程施工作业中的诸多细节给予积极的影响,可以让不同业务领域、所有工作环节上的工作人员都能够明确掌握土木工程施工过程中的相关问题,可以进行与之适应的多个部门(业主,设计单位,施工单位,结构部门,设备部门,运营维护等等)协同推进工程进度,所有类型的施工作业相关信息都可以综合到同一个平台,平稳发展,及时解决相关问题。最显著的特点是多主体的信息资源进行综合汇总以后,都能够在BIM技术的支持之下实现实时的顺畅的资源共享,这种情况必将最大限度地提高土木工程中信息资源的综合利用效率。
        2.BIM的特征
        (1)完整性。模型信息主要囊括项目主体3D集合信息与联系的阐述。
        (2)联系性。项目主体作为能够辨别同时存在联系,其中某个主体模型出现改变,其他有关的主体均需要随之变动。能够预防各种异常情况的出现,譬如管路和结构相矛盾,大小存在差异等。
        (3)一致性。所有时期创建的模型信息基本相同,无须多次录入同样的数据。信息模型可以自主演变,同时信息模型在工程各个时期均能够展开完善与修正。
        (4)模拟研究与能够直观查看。模拟研究指的是针对规划时期、招标与投标时期、建筑时期和运营时期展开程序模拟和研究,3D模拟能够直观查看,既能够直接查看到工程规划、建筑与运营的有关内容,同时工程的探讨与决定等有关内容也在可视化范畴内。
        3.BIM技术在复杂土木工程施工中的应用
        3.1BIM技术在工程进度方面的应用
        传统的土木工程项目常态管理模式较为复杂,其管理流程较多、管理工作量大而且管理方式也较为固定。当其中某个管理环节出现问题时,会影响整个管理工作的开展及项目施工进度。土木工程项目管理中融合BIM技术,可以有效保障管理及施工进度的有序稳步开展。

复杂土木工程项目施工时,可根据项目建设要求、管理实际需求、施工现状等各项工程项目程信息进行搜集整合,并将其上传至BIM技术平台,借助三维立体模型对数据信息进行计算、分析,并将得到的参数值进行储存共享,以此为项目管理、项目进度调整提供可靠依据。借BIM技术构建工程项目模型,可对土木工程项目的工程量进行准确地计算分析,进而得到极为精准的参数数值,而且还可以借助建筑模型分析项目建设计划、各项参数等,制定完善的人员设备、建筑材料等各方面的统筹化管理,进而确保土木工程项目可以在既定工期内完成施工任务。
        3.2BIM在运维阶段的应用
        (1)空间管控。重点使用设备体系与办公程序。借助三维图形方位替换之前的二维代码与文字,可以直接查找所有物体、仪器的方位,投高空间的管控效果。
        (2)设备管控。重点囊括了所有建筑物体的空间设计与维护施工。
        (3)隐蔽项目管控。借助BIM模型,能够针对隐藏在内部的管路与仪器展开可视化管控。有关工作者能够借助共享信息任意的观察、调节与完善数据,保证印布项目信息的精准性与整体性,尽量较少隐蔽项目出现问题的概率。
        (4)应急管控,针对规模较大的建筑与高层建筑中,人群相对集中,分散难度较高,因此需要提升应急管理水平。BIM技术能够规避、警示以及解决异常问题,第一时间查找出现问题的位置,降低资源浪费,防止影响范畴的扩大。
        (5)节能减排管控,模型信息与物联网融合的方式针对能源展开管控,把建筑的所有能源消耗的信息岁数收集、传递、归纳以及汇报,展开可视化操作。
        3.3应用于安全管理
        树立安全意识是复杂土木工程施工管理中的要点内容,对于管理人员而言,需要重点强化对整个施工过程的安全管控,最大限度防止出现安全事故问题。近年来,其不仅会带来严重的经济损失,也会造成人员伤亡,对工程施工的进度把控带来不良影响。因此,高效开展安全管理工作对土木工程施工管理的有序开展具有重要的现实意义。在施工安全管理工作中引入BIM技术,主要借助于其强大的模拟性功能,精准细致地模拟各个施工环节,以及作业细节内容等,这样工作人员便可以针对性地检查施工方案,制定系统化、全面性的管理规划,结合管理经验预测各作业环节中可能存在的安全隐患,并提前采取科学有效的预防措施,借此避免发生安全事故问题。
        3.4BIM相关技术在复杂土木工程设计结果校核中的应用
        在模拟作业过程的层面,BIM相关技术达到三维模型生成建模要求,用多类相关参数对工程项目实施设置,让三维模型实现图像化和动态式的演示效果,这样操作可以使得工程项目的施工过程实现前瞻性的效果,与此同时,相关工程技术人员就可以依靠BIM相关技术内的相应软件系统,通常包含Revit及MVC等等,从三维模型向四维应用的层面进行转化,确保BIM相关技术在比较复杂的土木工程项目施工作业过程中持续保持领先的优势。例如,在某项工程本体桁架结构内部,所有的型钢柱部件都发生了变截面的情况,当中一个轴处的节点截面从初始直径为2050mm的圆形截面变成了成矩形的截面(1050×1800)mm直径,截面形状发生突变,必须重新计算和校核结构的受力情况,钢筋部件需要进行重新配筋,相关的难度大幅度增加,对于此种问题,就能够利用BIM相关技术模拟作业的现场情况,在三维空间内实施BIM技术的钢筋布置的模拟施工作业过程,与此同时进行碰撞校核,防止新生成构件和原模型中的构件出现冲突和干涉的情况。
        结语
        总之,在复杂土木工程中BIM技术的应用比较普遍,且技术不断升级,发挥的作用也更加重要,目前在运用过程中还需要工程管理人员加强相关理论的探究与分析,这样才能更好地提高土木工程管理效能,为经济社会发展提供强大的支撑。
        参考文献:
        [1]郭承孜.基于BIM的土木工程项目成本控制的管理研究[D].绵阳:西南科技大学,2018.
        [2]丁灵华.BIM、AR等辅助技术在土木工程机械自动化中的运用[J].价值工程,2018,37(12):148-150.
        [3]李怀坤,李晓萌,宫彦入,等.浅谈BIM技术在工程变更管理中的应用[J].价值工程,2018,37(10):163-165.
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