隨著(zhù)信息技術(shù)的快速發(fā)展，建筑信息模型(Building Information Modeling, BIM)技術(shù)逐漸在土木工程領(lǐng)域被廣泛應用。該技術(shù)利用計算機軟件來(lái)對土木工程進(jìn)行三維仿真建模，可對工程項目設計、施工和運營(yíng)等全過(guò)程信息進(jìn)行集成管理，促使傳統項目管理方式發(fā)生變革，推動(dòng)工程項目的管理工作更加高效、高質(zhì)。BIM技術(shù)在土木工程項目管理中的運用有著(zhù)重要意義，利用BIM技術(shù)來(lái)優(yōu)化、改善土木工程項目管理質(zhì)量，提高土木工程的社會(huì )、經(jīng)濟等綜合效益。
一般土木工程的設計與施工都是參考二維模型，設計師大多在腦中構建工程項目的三維立體結構，但這種方式很容易出現遺漏，模型數據信息的精確性也相對較低。而B(niǎo)IM作為一種數字技術(shù)，具有可協(xié)調性、模擬性及覆蓋性等優(yōu)勢，能夠精確、細致地構建出土木工程項目的三維立體模型，以可視化形式展示出來(lái)，并模擬工程項目的施工過(guò)程、地震火災等突發(fā)事件，便于工作人員更好地完成設計、施工，以及造價(jià)、安全運維等管理工作，推動(dòng)土木工程建設項目順利安全地開(kāi)展。具體來(lái)看，BIM技術(shù)在木木工程項目管理中主要在設計、施工和運營(yíng)維護等階段加以應用。
第一，設計階段的應用。設計是土木工程項目開(kāi)展的關(guān)鍵環(huán)節，一個(gè)優(yōu)秀的設計方案直接影響工程建設效果與質(zhì)量，還能顯著(zhù)提高工程項目安全性，并降低施工成本。在設計初期，設計師可以利用BIM技術(shù)來(lái)對土木工程的各類(lèi)參數進(jìn)行調整，如建筑物占地面積、高度、寬度等，并快速生成多個(gè)備選設計方案。BIM軟件能幫助設計師進(jìn)行多個(gè)方案的對比，可通過(guò)對比每一方案的經(jīng)濟性、可行性等指標，給出反饋圖表或報告，便于設計師了解每一方案的優(yōu)劣，從而對方案進(jìn)行優(yōu)化，做出最佳選擇。借助BIM技術(shù)構建的模型是三維可視化的，能夠直觀(guān)展示工程的空間布局和結構細節，便于設計師、客戶(hù)及施工人員理解方案;同時(shí)該軟件生成施工圖紙、材料清單等詳細資料，為后續采購、施工提供便利;BIM技術(shù)還能輔助設計師完成早期碰撞檢測工作，幫助其及時(shí)發(fā)現工程項目中管道、線(xiàn)路等結構之間的設計沖突問(wèn)題并進(jìn)行調整，從而有效避免后續施工中可能出現的返工問(wèn)題。
第二，施工準備階段的應用。施工階段直接決定土木工程項目能否順利實(shí)施與交付。這一階段，BIM技術(shù)可被用于實(shí)時(shí)更新工程進(jìn)度、監控成本和時(shí)間計劃等工作當中，確保項目能夠按期完成。如在工程進(jìn)度管理中，工作人員可采用BIM技術(shù)構建4D施工模型，該模型引入了時(shí)間維度，能生成進(jìn)度條、時(shí)間線(xiàn)等可視化報告，便于工作人員實(shí)時(shí)查看并更新施工進(jìn)度，及時(shí)調整施工計劃，避免項目延期。在成本與時(shí)間計劃管理中，工作人員可利用BIM模型與平臺及時(shí)監控材料、人工等各項成本的支出，并生成預算與實(shí)際對比報告，幫助管理人員及時(shí)監督成本超支情況，確保預算控制合理，同時(shí)管理人員還可利用BIM技術(shù)生成施工時(shí)間計劃，該計劃可具體規劃所有的環(huán)節順序，以及每一道工序的開(kāi)始與結束時(shí)間，有助于合理安排工序，提高施工效率，減少施工周期。另外智能手機和平板等移動(dòng)端設備支持BIM軟件的使用，這使得現場(chǎng)管理人員之間的信息溝通更加便捷，項目推進(jìn)更加順利。
第三，運維階段的應用。運維階段是土木工程項目的重要環(huán)節，科學(xué)合理的運維管理能夠大大延長(cháng)工程壽命與使用效率。工程竣工后，運維管理人員能夠將BIM技術(shù)應用于資產(chǎn)管理和維修記錄等工作當中，如在設備資產(chǎn)管理中，通過(guò)構建可視化BIM模型，可對建筑體內部所有設備的詳細信息進(jìn)行記錄，包括設備安裝位置、設備型號與規格、設備維修日期與內容等，便于管理人員對設備進(jìn)行日常維護或升級更換，還可輔助維修人員快速發(fā)現設備故障與潛在問(wèn)題，方便及時(shí)預防各種突發(fā)事件，如此可有效提高工程項目中所有設備的使用壽命與可靠性。另外，人們還可將BIM模型應用于工程能耗分析與預測中，土木工程一般涉及多個(gè)建筑體，這些建筑物的水、電力、燃氣等能耗分布與變化各不相同，但BIM模型可集成全部能耗數據，只需通過(guò)模型分析，管理及運維人員便可了解建筑物的具體能耗情況，從而采取合理措施，優(yōu)化設備運行，避免能耗異常與能源浪費。管理及運維人員也可通過(guò)模擬分析來(lái)預測不同使用條件下建筑物的能耗情況，并根據預測結果重新調整設備運行模式，制定更為科學(xué)、合理的節能策略，以提高土木工程的能源利用率。
顯而易見(jiàn)，BIM技術(shù)在土木工程領(lǐng)域的應用中有著(zhù)突出優(yōu)勢，依托于BIM技術(shù)，土木工程項目的資源配置將更加合理，不僅會(huì )有效降低成本，現場(chǎng)施工錯誤與返工情況也大大減少，尤其采用BIM技術(shù)構建模型可提供實(shí)時(shí)數據和詳細的可視化報告，項目透明度大幅提升，有助于項目管理者全面掌握工程進(jìn)展情況，做出更加明智的決策?，F今，BIM技術(shù)能夠支持多專(zhuān)業(yè)團隊協(xié)同工作，設計師、工程團隊和業(yè)主等主體可同時(shí)參與平臺工作，大大減少了信息孤島現象，有助于優(yōu)化流程減少重復勞動(dòng)，真正實(shí)現了各方的高效溝通。
盡管BIM技術(shù)的推廣與應用需要投入大量資金，對行業(yè)政策與技術(shù)標準及工程技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)技能水平也要求較高，但BIM技術(shù)切實(shí)為土木工程項目管理模式與方法帶來(lái)了革命性變化，不僅提升了項目的整體管理水平，還促進(jìn)了工程質(zhì)量和安全性能的提升。未來(lái)，隨著(zhù)大數據、人工智能等信息技術(shù)的水平的不斷進(jìn)步，政府及行業(yè)協(xié)會(huì )對相關(guān)政策與標準的完善與普及，BIM技術(shù)在土木工程領(lǐng)域的應用范圍與功能將更加完善，為推動(dòng)我國構建智慧城市貢獻更突出的力量。(作者張秀青系廣西城市職業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院高級工程師)
