BIM技术在交通土建行业及高职教学中的运用研究

BIM（Building Information Modeling）技术经过国外几十年的发展取得了很好的应用效果，因为其可视化、可量化、模拟性和信息化等特点，目前在我国建筑行业得到了广泛的推广。但由于交通土建行业的特殊性，BIM技术在交通领域的发展还处于起步阶段。交通运输部把该技术列为“十三五”重大发展技术之首。文章从交通土建工程项目的实施过程来研究BIM技术的具体运用和交通土建专业教学的运用。

一、BIM技术在项目实施中的运用

BIM技术以三维展现为表现形式，以网络云为数据共享手段，参与到项目建设的规划、设计、施工、运营全寿命周期中去，将基础设施建设项目运行的模式上升到一个新高度。下面具体阐述其应用过程。

（1）规划。项目规划其实就是要预测未来项目实施后是否能达到既定目标，项目规划的好坏不仅直接关系到项目的运营，还会影响到该地区的经济发展和人们生活水平的提高，因此非常重要。而目前的項目规划主要是靠规划设计人员在二维图纸上依靠规范标准和经验来作出，主观性较强，准确性较差。

BIM技术可以为项目规划人员提供三维立体的可视化模拟项目各个时段的运行情况，并提供相应的数据以供分析。项目规划人员可以根据分析结果，调整规划数据，再利用BIM技术模拟，反复操作，最后达到最好的效果。

（2）设计。传统的交通设施设计基本上都是在二维层面上展开的，要想设计或者读懂相应设计图纸，需具备非常完备的专业知识。不具备专业知识的项目决策者或者其他人员想要了解项目设计情况，还必须利用其他软件对项目进行三维效果设计，费时费力还只是静态的展示。如果项目进行到某个阶段，设计需进行调整，二维图纸调整的同时还要对三维效果设计进行调整，非常麻烦。

而BIM技术可以直接生成数字化信息模型。这个模型不仅可以让相关人员非常直观地了解项目情况，还可以关联设计数据并且可动态变化。如果实施过程中某个部分的设计需进行变更，那么只需要调整这个部分的设计数据，模型数据会相应改变。

（3）招投标。项目施工招投标目前大部分采取的是工程量清单报价形式。工程量清单是通过详细阅读工程设计图纸并根据工程施工经验提出的，招标方若不具备相关专业知识就只能委托具备相应资质的第三方进行。而投标方的报价和施工方案的确定，也只能通过二维图纸和清单进行。如果图纸描述不清楚或对列出的清单有疑问，投标方很难做出准确的判断。

BIM技术在数字模型的基础上，可以分解各个单项工程的工程量，并列出清单。由于有了三维模型的对照，工程量清单就会很直观，不容易造成错误和遗漏，有助于招投标双方对工程正确的理解。

（4）施工。工程项目的施工阶段非常漫长和繁杂。项目管理人员对工程的管理往往靠经验进行判断。工程的进度如何，质量是否满足要求，项目的利润能否得到保证，全靠管理人员事无巨细的辛勤工作。

而BIM技术会把工程项目每个阶段，每个单项工程甚至每个构件的施工情况都体现在三维数字模型上。某块结构物的施工进展如何，质量如何等信息，只需要管理人员点选整块构件的模型就可以知道，方便了工程项目的管理。

（5）监理。BIM技术构建的数字信息模型也同样使工程监理变得便利起来。监理可以通过数字模型上的信息，了解到工程项目的进度、质量情况，了解到隐蔽工程完成情况等；也可以将自己通过旁站、检测等手段掌握的工程质量信息上传到信息模型，对不符合要求的可以要求施工单位进行整改。

监理单位还可以将信息模型与业主单位通过网络云数据库进行共享，使业主可以实时了解到工程实际情况。

（6）运营维护。工程竣工验收通过后，施工单位在交付工程项目的同时应该把已成为完成状态的工程三维信息模型完整地交付给接收单位。运营管理单位在接收到竣工的工程项目和信息模型后，可在工程重要和主要的位置安装监控设备和传感设备，并通过网络云传递给信息模型，形成一个物联网的体系。

这样的话，整个项目在运营阶段的实时情况就完全可以通过视频监控和数据模型监控来了解。一旦项目的某个部分出现问题，运营管理人员都可以通过数据模型了解到具体的数据情况，从而安排维护人员进行维护作业。

二、BIM技术在高职教学的运用

通过上面的介绍我们可以了解到由于BIM技术的这些优点，经过发展其肯定会在工程项目的全寿命周期得到广泛的使用。那么以岗位职业能力为导向的高职交通土建专业教学，就必然会受到影响。

（1）BIM在专业基础课程中的运用。交通土建专业的基础课程包括了工程制图、工程力学、工程材料、工程测量等。目前，高职学生在学习专业基础课程时经常出现不仅本门课程学不懂，其他课程和本门课程的联系是什么也不清楚。而BIM技术的运用可以把这些知识形象化并联系起来形成知识体系。如学生在学习工程制图时，可以将授课重点放在BIM软件的使用和三维立体模型的构建上，让学生能熟练地操作软件构建模型。将构建出的简单模型通过网络共享给工程力学的课程学习，学生可以针对此模型展开受力情况的模拟和计算分析。同时又可以将模型共享给工程材料课程学习，学生可以将模型添加材料特性，分析每种不同材料对模型的特性影响。在学习了工程测量的简单知识后，又可以给此模型添加坐标信息，让学生在实际操作中对此模型进行放样操作练习。

（2）BIM在专业核心课程中的运用。交通土建的专业核心课程主要有工程设计、工程造价、工程施工、工程管理等。学生在学习工程设计课程时，可以利用在基础课程学到的建模、力学、材料等知识，自己完成一个小型的简单的工程项目设计，并利用BIM技术建好模型。将模型共享给其他专业课程来学习。工程造价可以利用该工程项目进行造价计算练习，并将计算好的预算信息添加到模型信息中。工程施工课程也可以利用该模型的方案信息和造价信息，模拟进行施工方案的设计。工程管理的课程也同样可以利用该模型进行相应的模拟练习。

综上所述，我们对BIM技术在交通土建行业中的运用进行了前瞻性的分析描述，并且根据其在行业中的运用模式进一步分析高职交通土建专业的教学模式，并提出一些建议。随着国家产业结构的调整、供给侧改革的运行和信息化的建设，BIM技术因为其自身特点必将在交通土建行业中得到广泛使用。培养具备BIM技术使用能力的学生也是高职交通土建专业的必然使命。

参考文献：

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[2]高书克.BIM技术在市政道路设计中的应用 [A].金星阳.第十七届全国工程建设计算机应用大会论文集[C].北京：人民交通出版社，2014 .

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[4]王 珏，贾兴斌，马映登.BIM 技术在轨道交通项目规划中的应用研究[J].铁路技术创新，2015（3）：55-58.

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