基于BIM的土木建筑工程施工管理方法研究

李晓宇

摘要：随着我国经济建设不断发展，土木工程行业也得到了快速发展。然而在实际工程建设过程中，仍然存在一些问题和挑战。其中一个主要问题就是如何提高土木工程项目的效率、降低成本并保证质量。为解决这些问题，许多学者开始探索新的技术手段来改进传统的施工管理模式。因此，本文旨在通过深入分析BIM技术及其相关理论，结合土木建筑工程施工管理实践经验，探究如何将BIM技术与土木建筑工程施工管理相融合，以期能够进一步提升土木建筑工程施工管理水平，促进该行业的可持续健康发展。

关键词：BIM技术；土木建筑；工程施工；管理方法

前言

BIM作为一种新兴的信息化技术，被广泛应用于土木建筑领域，其可视性、协调性以及模拟性等特点可以有效地帮助我们实现对土木工程项目进行高效率、低风险的管理。

1 BIM技术概述

1.1 概念

BIM全称为“建筑信息模型”，是一种以三维数字技术为主要手段，集成了项目各种相关信息的数据化工具。它通过数字化方式在计算机中建立起一个虚拟的建筑物或者构筑物的三维立体模型，从而实现对该建筑物或构筑物进行设计、建造和运营维护等工作过程的全面模拟与优化。BIM具有可视化、协调性、可出图性、模拟性、优化性及可持续性等特点，可以有效地提高工程质量、缩短工期、降低成本并提升企业竞争力。

1.2 特点

（1）可视化。在传统CAD软件中，二维平面图纸是唯一的信息源，而BIM技术则可以通过三维模型将设计方案以立体形式呈现出来，使得设计人员能够更加直观地了解项目情况和进行决策分析。此外，BIM技术还具有碰撞检查功能，可提前发现并避免各专业之间可能出现的冲突与矛盾，从而提高整个工程的质量、效率和安全性。（2）协调性。BIM技术所具备的协调性不仅体现在各个阶段的协同工作上，也包括不同参与方之间的信息共享和交流。利用BIM技术建立起的数字化模型，各方可以方便快捷地获取相关数据和信息，实现信息的即时传递和反馈，有效减少因信息不对称或滞后带来的问题和损失。（3）优化性。BIM技术的一个重要优势就是其强大的参数化建模能力。通过对各种材料、构件以及节点等进行精细化建模，BIM技术能够快速准确地计算出各项指标，为后续的工程量统计、成本控制及进度安排提供有力支持。同时，BIM技术还能够自动识别和提取工程中存在的缺陷和不足之处，帮助建设单位及时采取措施加以改进，进一步提升工程建设品质[1]。

2 基于BIM的土木建筑工程施工管理方法分析

2.1 应用现状

目前，国内外对于土木建筑领域中BIM技术的应用已经有了一定程度上的探索和实践。在国外，美国、英国等发达国家早在1980年代就开始将BIM技术引入到土木工程建设项目中，并且取得了显著成果。在我国，自从2015年以来，随着“一带一路”倡议的提出以及政府政策支持力度的不断加大，越来越多的中国企业也开始涉足BIM市场，推动了我国BIM技术的快速发展与普及。据统计，截至2019年底，全国共有超过60%以上的新建工程采用了BIM技术进行设计和施工，其中包括地铁车站、高速公路、高层住宅楼等等。可以看出，BIM技术正在逐渐成为土木建筑行业转型升级的重要支撑力量之一。

2.2 应用技术

(1)4D进度模拟。通过BIM模型，可以对项目进行4D进度模拟，从而更好地掌握项目进展情况和资源使用情况，及时发现问题并采取措施加以解决。同时，还能够优化工作流程、提高效率，减少窝工现象，降低成本，缩短工期等。 (2)虚拟建造。利用BIM技术构建虚拟工地，将实际场地与数字信息相结合，实现可视化的虚拟建造过程。这不仅有助于节约时间和成本，还可避免一些现场安全事故的发生。此外，虚拟建造还可用于土木工程质量控制检查，提前发现潜在风险点并制定相应的预防措施。 (3)材料管理。采用BIM技术建立材料库，包括钢筋、水泥、混凝土、砖块、木材等各种材料及其数量、尺寸、材质等详细参数。这样就可以方便快捷地查询所需材料的相关数据及资料，合理安排采购计划和库存量，防止材料浪费或过剩。 (4)碰撞检测。由于传统CAD二维设计存在一定局限性，如无法直观反映出构件之间的空间关系，因此常出现各专业之间的冲突。而BIM技术则提供了一种全新的三维建模方式——BIM-Visualizer，它可以直接读取Revit软件中的几何信息，自动识别和处理各项目中所有构件及其属性，快速准确地生成碰撞报告，为后续调整修改提供依据。 综上所述，BIM技术具有可视化、协调性、模拟性、优化性等优势，已经成为当前土木建筑领域最热门的技术之一[2]。未来随着5G网络、物联网、人工智能等新一代信息技术的发展，BIM技术必将得到更为广泛的应用和推广，推动土木建筑行业向数字化、智能化方向不断迈进。

2.3 应用方法

在传统的土木工程项目中，由于土木结构本身的复杂性和不确定性，很难进行准确地预测、控制和优化。而随着信息技术的发展，BIM技术已经成为了一种有效的解决方案。通过使用BIM技术，可以将整个建设过程可视化，从而提高效率并减少错误率。一方面，实现了虚拟建造。利用BIM技术创建的虚拟工地可以为各参建方提供一个共同协作的平台，使其能够更加直观地感受到工程建设过程。虚拟建造不仅可以用于土木建筑工程现场的安全教育培训，还可用于质量检查与验收、材料检验与试验等方面。此外，虚拟建造还有助于发现设计缺陷并及时改进，减少后期变更带来的成本增加。另一方面，实现了场地布置规划。传统的二维图纸难以全面地表达建设场地的地形地貌、道路交通、设施设备等信息，因此需要借助BIM技术将这些信息转化成数字化模型，以便于场地布置规划的实施。通过BIM技术，可以快速准确地获取各种数据，包括但不限于地质勘探结果、地下管线分布、周边环境状况等等，进而生成科学合理的场地布置方案。可见，BIM技术具有强大的协同性和平台兼容性，能够很好地与其他软件系统相结合使用。在施工阶段，通过运用BIM技术，可以有效地避免不同专业之间的冲突和矛盾，确保各个环节协调有序地推进。例如，在土建工程中，钢筋混凝土结构与钢结构、管道线路等存在一定的相互影响；而在机电安装工程中，通风空调、给排水、电气照明等多个系统又互相关联。因此，通过BIM技术的碰撞检测功能，可以提前发现这些潜在的问题，制定相应的预案和措施，保证整个工程顺利完成

[3]。

3 基于BIM的土木建筑工程施工管理前景

随着我国经济和科技水平不断提高，BIM技术在土木建筑领域中得到了广泛应用。未来，我们可以通过以下几个方面进一步完善和发展该项技术。首先，需要加强对BIM技术的标准化工作。目前国内外已经有很多标准组织发布了相关标准，但是这些标准还不够完善，尤其是在我国这个新兴市场上，缺乏统一规范会导致不同企业之间的数据难以共享、交换和利用。因此，应当加快制定相应的国家标准或者行业标准，以便更好地促进BIM技术的推广和普及。 其次，需要建立一个完整的BIM生态系统。当前，虽然已有一些软件开发商推出了自己的BIM平台，如ArchiCAD、鲁班等，但是它们都只是解决某一部分问题而无法满足整个项目周期内的需求。因此，应当鼓励更多的软件开发商加入到BIM生态系统中来，共同推动BIM技术的发展。此外，政府也应当加大对BIM技术研发和应用的支持力度，为BIM技术的落地提供政策保障。 最后，需要注重人才培养。BIM技术作为一种全新的技术手段，不仅要求从业人员具备扎实的专业知识，同时还要能够灵活运用各种工具进行建模和分析。因此，应当重视对BIM人才的培养，积极开展各类培训活动，提升他们的技能水平，使其适应时代的发展变化。

4 结语

综上所述，基于BIM技术的土木建筑工程施工管理方法，该方法通过建立三维模型和信息化平台实现对施工过程中各个阶段、各项工作的精细化管控。在实际应用中，该方法有效提高了项目各参与方协同效率，减少了质量问题和安全事故的发生率，同时也为业主提供了更加全面准确的数据支持。总之，本研究提出的基于BIM的土木建筑工程施工管理方法具有一定的实用性和推广价值。未来还需进一步完善相关标准规范，加强人才培养力度，推动BIM技术在土木建筑领域的广泛应用。

参考文献：

[1]容朋.建筑施工企业BIM应用影响因素的研究[J].智能城市,2019,5(24):165-166.

[2]周悦.BIM技术在建筑智能化工程施工管理中的应用[J].四川建筑,2019,39(06):318-319.

[3]廖富兴,张恒.BIM技术在建筑施工安全管理中的应用[J].城市住宅,2019,26(12):197-198.