淺談基于BIM技術的現場信息協同管理平臺應用

陳立生　榮建

（上海城建市政工程（集團）有限公司　上海　200065）

淺談基于BIM技術的現場信息協同管理平臺應用

陳立生榮建

（上海城建市政工程（集團）有限公司上海200065）

1　引言

伴隨著我國國民經濟的快速發展，城市建設速度突飛猛進，城市建筑物越來越高，體型越來越復雜多變。面向建設項目生命期工程管理思想的出現和BIM技術的不斷成熟，推動著建筑工程信息管理方式和管理手段的創新。基于BIM技術的信息協同平臺可以為現場實時信息管理提供一種更為有效的工具，BIM信息集成平臺實現了施工階段不同應用軟件之間的信息交換和共享。

BIM技術是一種應用于工程設計建造管理的數據化工具，通過參數模型整合各種項目的相關信息，在項目策劃、運行和維護的全壽命周期過程中進行共享和傳遞，使工程技術人員對各種建筑信息作出正確理解和高效應對，當前BIM技術的研究重心，已從單一應用軟件的開發逐步轉移到基于BIM技術建筑協同平臺的開發研究上。

2　基于BIM技術協同平臺研究的背景

目前我國的建筑業需求正以大約20%的增速成長，但是建筑行業本身的信息化管理水平仍停留在初級階段。在這種情況下，BIM的出現無疑給當前面臨窘境的建筑施工領域帶來了希望。BIM是建筑過程的數字展示方式來協助數字信息交流及合作。信息的有效利用是BIM給建筑業帶來的主要價值之一。而現代建筑項目施工過程又是一項十分復雜的活動，尤其是伴隨計算機應用技術的迅速發展，各種異型曲面的建筑設計不斷涌現，所以應用傳統的建筑施工模式已經無法滿足當代建筑的迫切需求。

在這種環境背景下，通過應用BIM模式創新充分整合并利用建筑工程項目全生命周期所涉及到的信息，不僅縮短了建筑工程所需時間、節約資源成本，同時還幫助所有工程參與者提高了決策效率和設計質量。業主、設計院、施工單位三者對比，從受益度、動力、技術力量三個因素綜合考慮，施工單位將是推動BIM發展的最大動力。原因如下：現階段施工單位的利潤率相對偏低，BIM技術的引入將為其帶來更大價值，施工企業對利用新技術、新方法提高生產效率和利潤率的動力會比開發商和設計機構高得多。因此有必要研究BIM技術在施工階段的具體應用價值，便于在BIM越來越普及的大環境下，逐步提出針對施工企業的BIM應用解決方案。

3　虹源盛世工程概況分析

虹源盛世國際文化城項目作為上海城建市政工程（集團）有限公司的管理創新試點項目，將積極探索利用BIM技術作為信息平臺，通過積極探索和研究，初步形成以BIM為基礎信息平臺的管理流程、管理方法，實現遠程分布式精細化管理：將協調工作前置，優化工程籌劃及資源配置，增強管理工作的預見性，達到縮短工期、提高工程質量等目的。在此基礎上，進行經驗總結，在其他項目中逐步推廣，形成“工程信息庫”和“基于BIM的管理平臺”等管理手段的完善。

通過在虹源盛世項目中的實際應用，逐步進行現場實際數據的積累及使用性檢驗，并逐步對軟件平臺的功能進行改進和完善。

4　基于BIM技術協同平臺的總體應用思路分析

（1）建筑模型信息存儲

建筑領域中各部門各專業設計人員協同工作的基礎是建筑信息模型的共享與轉換，所以基于BIM技術建筑協同平臺應具備良好的存儲功能。目前大部分建筑信息模型的存儲形式仍為文件存儲，這樣的存儲形式難以對多個項目的工程信息進行集中存儲。而在當前信息技術的應用中，以數據庫存儲技術的發展最為成熟、應用最為廣泛。并且數據庫具有存儲容量大、信息輸入輸出和查詢效率高、易于共享等優點，所以本次研究采用數據庫對建筑信息模型進行存儲，從而可以解決當前BIM技術發展所存在的問題。

（2）圖形編輯平臺

在基于BIM技術建筑協同平臺上，各個專業的設計人員需要對BIM數據庫中的建筑信息模型進行編輯，轉換、共享等操作。這就需要在BIM數據庫的基礎上，構建圖形編輯平臺。

圖形編輯平臺的構建可以對BIM數據庫中的建筑信息模型進行更加直觀的顯示，專業設計人員可以通過它對BIM數據庫內的建筑信息模型進行相應的操作。

在此基礎上，還可以進一步考慮存儲整個城市建筑信息模型的BIM數據庫與地理信息系統、交通信息等相結合，利用圖形編輯平臺進行顯示，可以實現真正意義上的數字城市。

（3）建筑專業應用軟件

建筑業是一個包含多個專業的綜合行業，如設計階段，需要建筑師、結構工程師、暖通工程師、電氣工程師、給排水工程師等多個專業的設計人員進行協同工作，這就需要用到大量的建筑專業軟件，如結構性能計算軟件、光照計算軟件等。所以，在BIM建筑協同平臺中，需要開發建筑專業應用軟件以便于各專業設計人員對建筑性能的設計和計算。

（4）基于BIM技術建筑協同平臺

由于在建筑全生命周期過程中有多個專業設計人員的參與，如何能夠有效的管理是至關重要的。所以，需要開發BIM建筑協同平臺，通過此平臺可以對各個專業的設計人員進行合理的權限分配、對各個專業的建筑功能軟件進行有效的管理、對設計流程、信息傳輸的時間和內容進行合理的分配，這樣才能更有效的發揮基于BIM技術建筑協同平臺的優勢。從而BIM技術的實現奠定了基礎。

5　基于BIM技術協同平臺的實際應用情況介紹

5.1視頻監控

在基坑開挖場地上設置攝像頭，通過BIM模型可以直接調用相應攝像頭視頻進行遠程監控，并獲取監控攝像頭的控制權限，實時進行角度調整和焦距調整，做到現場情況實時監控、實時掌握，真正使高層管理者能夠運籌帷幄之中，決勝千里之外。

圖1

5.2門禁系統

顯示工地現場門禁進出刷卡數據，數據展示形式為列表和曲線，以列表顯示基本門禁數據，以曲線顯示直觀顯示門禁刷卡人員數量變化趨勢以及進出高低峰，該項功能通過BIM系統與門禁系統的數據交互實現（如圖2）。

5.3基坑安全監測系統

通過BIM技術將基坑的形狀、圍護結構、周邊環境以及各類監測點建立模型，在模型中導入每天的監測數據并采用4D技術（三維模型+時間軸）+變形曲線的表現方式進行展示，方便工程師、管理人員、施工人員等查看基坑本體及周邊環境的變化情況。圖3為BIM模型和監測數據動態關聯。

圖2

圖3

6　結論與展望

BIM是信息化大潮之下順勢而生的應用于建筑行業的新型管理工具，由于模型中可以集成建筑各階段信息，對施工管理作用巨大。目前，國內有關BIM技術在施工中的應用研究尚處于初步探索階段，施工實時模型在實踐中的應用還未有套路可循，國外研究雖有些成果，但鑒于不同國情以及行業形勢，并不能照搬到國內。根據我國施工管理特點和實際需求，提出了工程施工BIM應用的技術架構、系統流程和應對措施，初步嘗試了BIM與4D技術相結合并用于工程籌劃及項目進度模擬之中，自主研發了基于BIM技術的基坑工程施工信息管理協同平臺，探討了不同管理功能的協同應用。研究成果成功應用于虹源盛世基坑項目，驗證了其可行性和適用性，充分體現了BIM技術在工程施工中的應用價值和廣闊前景。

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