BIM技術加快智慧工地建設深究

越來越多的工程項目逐漸開始采用BIM技術，傳統(tǒng)的建筑形式很難與快速發(fā)展的經(jīng)濟相適應。現(xiàn)階段，BIM技術的誕生與推行活動的開展，正符合建筑行業(yè)全新的發(fā)展需要。為了實現(xiàn)建筑工程經(jīng)濟效益與社會效益的顯著提升，可以通過BIM技術優(yōu)化并創(chuàng)新傳統(tǒng)管理模式。

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一、引言

伴隨著建筑行業(yè)信息化建設進程的加快，“智慧工地”模式這一新型產(chǎn)品應運而生，屬于智慧城市概念拓展至建筑工程領域的成果。隨著信息化建設工作的開展，在具體的建筑工程中，人們逐步將信息技術的應用作為重點。在建設領域的信息化發(fā)展工作中，施工現(xiàn)場屬于一個薄弱環(huán)節(jié)。在“智能工地”的幫助下，許多科學的施工技術廣泛應用于現(xiàn)場施工管理活動中，如BIM技術、互聯(lián)網(wǎng)等，對該行業(yè)的現(xiàn)代化改革工作起到了良好的促進作用。

智能城市這一概念本質(zhì)上是工程管理的一個新概念。將人工智能、傳感器技術、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等高新技術融入工程建設的方方面面，促進了系統(tǒng)工程管理體系的生成。“智慧工地”屬于全新智能信息管理的范疇，其可以對施工場地人員、機械與材料集成起到促進作用，大大提高項目的質(zhì)量，促使施工工作的安全性得到保障，在節(jié)約有關費用的同時，還能夠提升管理活動的數(shù)字化程度。依據(jù)國內(nèi)建設現(xiàn)狀，智能工地建設的總體要求是在施工現(xiàn)場廣泛的應用信息管理平臺，智能技術和智能設備，實現(xiàn)項目管理的創(chuàng)新模式，并構建“智能工地”管理系統(tǒng)覆蓋政府建設主管部門、企業(yè)和項目網(wǎng)站。通過智慧化工地建設，利用相關工作的開展，可以促使企業(yè)施工管理的信息化程度得到提升，增強企業(yè)的綜合實力，使主管部門的監(jiān)管能力與服務效率得到轉(zhuǎn)變，加快推動精細化管理工作的開展，確保精細化工程建設目標的順利完成。中國的建筑信息化發(fā)展時間較短，BIM技術的應用明顯落后于西方發(fā)達國家與地區(qū)。但是，隨著實際應用活動的進行，其重要作用在不斷提升。在當前的實際工作中，發(fā)揮主導作用的依然是傳統(tǒng)建筑模式，但是其很難與全新的經(jīng)濟發(fā)展模式相適應。當前需要解決的問題，就是怎樣與國內(nèi)外先進的技術緊密聯(lián)系起來，實現(xiàn)施工水平與生產(chǎn)能力的綜合提高。對國外的BIM技術推廣于應用經(jīng)驗，做出了借鑒與吸收，立足于有關理論視角，科學調(diào)研了國內(nèi)智慧化施工現(xiàn)場建設項目的具體情況，并對BIM技術處理施工活動的代表問題的科學性作出了探究，所具備的理論與實踐價值比較高。

二、智慧工地建設現(xiàn)狀

通過對目前全國的智慧工地建設情況進行調(diào)查，可將國內(nèi)目前的建設現(xiàn)狀總結如下。

(1)目前工程項目主要參與單位如設計院、房地產(chǎn)企業(yè)、監(jiān)理單位對智慧工地的了解缺乏系統(tǒng)性，關于智慧工地內(nèi)涵的理解方面，部分工作人員的認識缺乏整體性。有關調(diào)查研究結果表明，將近一半的受調(diào)查者對智慧工地不了解甚至從未聽說過，這將對未來智慧工地的發(fā)展產(chǎn)生比較大的阻礙。

(2)目前，智慧建筑工地的普及率較低，但業(yè)界依然非?？春弥腔劢ㄖさ亟ㄔO模式的應用。有關調(diào)研工作表明，在超過50%的受訪者看來所以用智慧工地建設模式的項目數(shù)量非常少。其原因之一就是國內(nèi)的建設情況尚處于起步階段，很多技術還不太完善。盡管如此，然而超過50%的受訪者非?？春弥腔劢ㄖさ氐慕ㄔO模式，這樣在開展相關工作的過程中，將會起到良好的推動作用，有助于推行工作的順利完成。

(3)在開展智慧工地施工現(xiàn)場建構活動的過程中，網(wǎng)絡技術平臺這一環(huán)節(jié)居于重要地位。相比較于傳統(tǒng)建筑模式，可以確保數(shù)據(jù)共享工作的順利完成，這是智慧建筑模式最為主要的特征。所以，在建設智慧工地的過程中，將BIM技術融入進來具有非常重要的功能。在大多數(shù)受訪者看來，該技術發(fā)揮著核心作用。在此基礎上，大部分受訪者認為智慧工地建設的主要內(nèi)容之一，就是對該技術有關的硬軟件做出大力研發(fā)。

(4)調(diào)研結果也指出了，當前急需解決的問題就是增強自主研發(fā)能力，并確定相關的行業(yè)標準，這兩個方面在很大程度上影響著智慧工地建設活動的開展。通過以上對智慧工地建設現(xiàn)狀的分析可以得出結論，要加快智慧工地步伐，需要將該技術充分運用于有關活動中去。

三、BIM技術與智慧工地建設相融合

智能化工地和BIM技術都是隨著時展必然會出現(xiàn)的新概念，與傳統(tǒng)施工模式相比，在施工理念、施工工具的選擇、施工工藝等方面存在較大差別。智能化施工現(xiàn)場的發(fā)展是一個從粗放管理到精細化控制的過程，是以一種新的管理模式和施工方法服務于整個施工過程。主要對智慧施工現(xiàn)場施工現(xiàn)狀進行相關的調(diào)查與分析，研究了智慧施工現(xiàn)場的具體情況，并明確了重要構成因素，針對BIM技術的主要功能框架做出了探究，歸納了智慧施工現(xiàn)場的實施要點。從以下幾個方面研究了BIM技術在智慧建筑施工現(xiàn)場中的應用。

(1)智慧化現(xiàn)場布置和施工模擬。BIM技術可用于總體規(guī)劃和協(xié)調(diào)建筑工地，模擬施工現(xiàn)場和臨時設施的在不同的階段變化，合理安排材料的運輸路線，指導施工現(xiàn)場管理，可有效協(xié)助施工組織設計和合理安排。

(2)智慧二維碼，助力施工質(zhì)量檢查。使用“二維碼”的質(zhì)量檢驗方法，在施工現(xiàn)場混凝土構件可以由BIM5D軟件生成構件的智慧二維碼，技術人員通過手機掃描把握該部分混凝土構件截面尺寸、垂直度、平滑度、施工質(zhì)量檢驗等信息。

(3)場景漫游檢查。在管道布置完成的樓層，完成地面模擬漫游檢查第一個觀點，檢查管道和管道屬性信息，比較管道布置后建筑物的凈高與裝飾吊頂是否有沖突，以避免延誤，大大減少返工，提高工程質(zhì)量，降低危險因素，大大提高效率。同時可以對設備的接入路徑進行模擬，以規(guī)劃出滿足要求的最佳路徑。

(4)智慧碰撞檢查、優(yōu)化調(diào)整，項目采用MagiCAD軟件和BIM5D軟件相結合，利用碰撞檢查功能智慧檢測建筑全專業(yè)模型中的綜合碰撞，詳細定位每處碰撞點，輸出相應的碰撞文件。自動生成沖突報告，與設計院溝通協(xié)調(diào)，避免延誤，提高工作效率。

(5)以BIM5D的成本管理為基礎，在BIM模型中，加入有關成本信息內(nèi)容，促使五維工程信息模型的生成，這樣可以將工程造價大致計算出來。在該模型中，利用5D成本管理工作，可以對工程量作出統(tǒng)計，利用相關平臺，確保報表制作活動的完成，可以提升成本計算活動的準確性，加快促進成本管理活動的開展，有助于成本費用的節(jié)約。

(6)在過去，各單位之間的信息是獨立的，溝通是繁重而乏味的。通過BIM技術，可以實現(xiàn)設計、施工、勘察等數(shù)據(jù)的共享，大大減少了單位之間信息溝通的障礙。

借助“數(shù)字城市”模型，智慧工地項目可以預先分析附近環(huán)境，并對現(xiàn)場布置方案、材料進場路線予以明確，還可以對附近環(huán)境的影響情況作出系統(tǒng)考量，促使建筑物與建筑物間的安全性得到高效保障。關于項目進度情況，由于相關模型經(jīng)過了多方明確，這樣可以將具體情況體現(xiàn)出來，在同一時間分析材料消耗情況，將具備高度真實性的控制數(shù)據(jù)信息提供給監(jiān)理機構。在管理項目安全與質(zhì)量活動的過程中，通過BIM技術，能夠標志出有關的質(zhì)量檢測信息，并將這些信息輸送給有關部門，確保檢查活動的開展。與此同時，還可以將部分虛擬安全裝置建構于模型中，開展相關的檢驗活動，這樣所生成的數(shù)據(jù)可以推動維修工作的開展。在進行現(xiàn)場管理活動的過程中，將監(jiān)控攝像頭與BIM模型緊密聯(lián)系起來，可以促使整個施工過程圖像得到保存。運用BIM模型，還可以預先對安全防護區(qū)域做出規(guī)劃，并與智能頭盔緊密聯(lián)系起來，促使工人的安全性得到保障。伴隨著預制裝配式建筑的大力發(fā)展，智能化施工現(xiàn)場與該技術的融合，能夠打開全新的市場，打破原材料、工廠、場地之間的壁壘，使施工更加智能化，使BIM技術更有價值。

四、BIM技術的應用障礙及解決對策

在開展智慧工地建設工作的過程中，業(yè)界已經(jīng)充分意識到BIM技術的重要作用，然而，在具體的實際工程項目應用活動中，其應用頻率還未達到理想效果。究其根本原因，主要包含以下幾點。

(1)從整體的環(huán)境來看，在運用該BIM技術時，其使用主要體現(xiàn)在設計環(huán)節(jié)，這樣還不能取得理想的效果。目前，BIM技術在設計院的應用還處于翻模階段，沒有真正實現(xiàn)正向的設計。由于工作人員長期運用同一種固定的工作形式，導致其工作模式不能迅速取得突破性的變化。另一方面，基于BIM的智能施工現(xiàn)場系統(tǒng)所運用的科學信息技術與設備非常多，其對用戶有一定的要求，施工現(xiàn)場的工人很難在短時間內(nèi)掌握。在這方面，一線工作人員，無論是項目經(jīng)理或工作人員，需要對自身的思想作出準作出轉(zhuǎn)變，強化推動創(chuàng)新活動的開展。

(2)關于技術方面，智慧建筑建設活動的開展，以BIM技術為中心，該BIM技術與其他技術的整合發(fā)揮著至關重要的作用?，F(xiàn)階段，許多技術人員只是高度重視其實際應用情況。但是如果立足于未來的發(fā)展，其更具價值的應該就是BIM技術的二次開發(fā)工作。毋庸置疑，這樣對有關技術人員所制定的要求將會更加嚴格。企業(yè)與科研機構需要聯(lián)合起來強化開展有關技術人才的選拔與培養(yǎng)工作。例如現(xiàn)在比較熱門的機器人，在相關的研究工作中，其價值較高的內(nèi)容，就是怎樣確保該BIM技術與機器人融合活動的完成。

(3)立足于管理視角，BIM技術關于有關單位的發(fā)展情況并不一致。許多看似無關的參與單位，如勞務分包商、材料供應商，并沒有像他們想象的那樣熱衷于BIM，但它是整個智能建筑過程中不可分割的一部分。需要重視的是怎樣提升參與者對該技術的應用，可以充分利用有關規(guī)章制度與政策，開展規(guī)范工作，立足于經(jīng)濟視角，BIM技術可能不會給這些單位帶來較大的經(jīng)濟效益和社會效益。因此，可以從制度上考慮去規(guī)范，也可以從政策上考慮去鼓勵這些參與單位。該技術之所以能夠取得廣泛的應用，離不開國家的相關政策的支持與有關平臺的大力推廣。倘若該技術依然“百家爭鳴，各執(zhí)一詞”，這樣就很難形成一個具有整體布局和整體思維的氛圍。

“BIM+”智慧建筑工地管理模式仍在處在初期探索，隨著“BIM+”智慧工地的項目管理新模式在項目中的不斷深耕，可以為項目管理者在工程管理過程中提供合理、有效的決策參考，從而提高建筑施工企業(yè)在建筑領域的總體管理水平和企業(yè)效益，形成新的“BIM+”智慧工地管理模式，促進建筑企業(yè)的發(fā)展和建筑行業(yè)的智慧化和可持續(xù)化發(fā)展。運用BIM技術構建智慧工地，應將BIM技術貫穿于建設的整個生命周期，貫穿于項目的決策、實施和使用階段，最大限度地實現(xiàn)其價值。BIM技術可以打破傳統(tǒng)項目管理模式的束縛，實施動態(tài)、可視化的項目管理，為業(yè)主、施工單位等項目參與方提供一個項目全數(shù)據(jù)信息平臺，從而進行快速的溝通和協(xié)調(diào)。使用建模技術能有效降低項目成本，提高項目進度，直接反映項目難點和關鍵工序、流程等，為項目的整體施工質(zhì)量提供保證，運用BIM技術模擬施工全過程，實施綜合管理，確保智慧工地的順利發(fā)展，打造科學合理的智慧工地。

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