基于BIM技術的信息化施工動態控制平臺設計

穆丹丹

(承德石油高等專科學校 機械工程系，河北 承德 067000)

隨著住建部《2016—2020年建筑業信息化發展綱要》中提出全面提高建筑業信息化，住建部《建筑信息模型應用統一標準》的實施將為國家建筑業信息化能力提升奠定基礎。基于BIM的數字化施工技術和管理，利用數據化的BIM模型，實現項目精細化、數字化的技術與經濟的管理。通過BIM5D碰撞檢查、進度控制、材料跟蹤、成本分析等手段有效實現優化設計、信息化施工。有效推進BIM政策的落地，帶動綠色建筑、裝配化施工的實施，實現節能減排。

1 BIM5D技術存在的問題分析

1.1 軟件兼容性不夠

當前，3D BIM技術還是成熟的，無論是土建類的revit；鋼結構的TEKLA；還是機電用的magicad；都能夠處理工程施工中的碰撞檢查以及沖突調試，但是5D BIM技術還不太成熟[1,2]，在實際運用過程中，流水段劃分有些構件的劃分不能一致；進度文件只能鏈接Project的，而且不支持兩個及以上文件的進度合并；模型與施工現場的關聯度不能保證，必須現場收集、錄入；現場的數據、圖片關聯點的準確性不夠。要把模型導出；土建、安裝、幕墻模型之間合并沒有太大的問題，但有些revit自建族無法識別，插件導出模型文件時需要重新關聯。

1.2 施工階段信息交互不夠

通過BIM技術建立3D可視化模型，可以提前對項目進行完整的理解，并且在施工建造前就可以發現設計中存在的缺陷，便于項目參與各方商討決策出最佳的設計解決方案。借助BIM軟件可以提高設計審查速度，確保項目實施速度，可視化的BIM模型能夠進一步改善設計解決方案的品質。但是在施工過程中BIM的應用不夠，對信息的收集反饋不夠，實際施工進度、材料跟蹤、質量控制等內容并沒有真正實現。

2 基于BIM5D的數據采集移動終端設計

隨著BIM5D技術在建筑行業的應用，建筑行業逐漸向信息化、可視化管理方向發展，通過BIM模型集成進度、預算、資源、施工組織等關鍵信息[3]，對施工過程進行模擬，及時為施工過程中的技術、生產、商務等環節提供準確的形象進度、物資消耗、過程計量、成本核算等核心數據，提升溝通和決策效率，從而達到節約時間和成本，提升項目管理效率的目的[4,5]。在項目實施過程中如何實現信息隨時隨地采集，隱蔽工程的資料收集，成本、進度動態控制。后臺數據如何與施工現場同步。

基于以上背景下，通過對承德名城建設集團、承德宏遠建設集團、承德宏泰工程項目管理有限公司、承德市住建局建設教育培訓中心、承德市質量安全監督站的調研的基礎上，提出新型施工安全帽。

基于BIM5D信息化施工的安全帽：

1)通過分析當前通用建筑施工安全帽，開發安全帽脫離報警裝置。

2)通過安置微攝像頭，實現危險源識別、隱蔽工程數據資料采集。

3)結合微攝像頭配置SD記憶卡，實現數據、圖片存儲和動態監測。

4)與BIM5D技術有效銜接，實現數據的無線傳輸，有效做好建筑工程成本和進度動態控制。

技術方案：

新型施工安全帽包括：施工安全帽帽殼、安全帽帽檐小孔、安全帽帽檐、微攝像裝置、充電接口、USB數據接口、SD記憶卡、開關按鈕、壓力傳感器、報警器、數據無線傳輸裝置。

3 基于BIM技術的信息化施工動態控制平臺設計

信息化施工動態控制平臺是基于BIM平臺開發設計，BIM5D的真正實現必須要解決施工過程中的交互，資料收集，信息及時反饋的功能。本設計采用云平臺的模式，所有數據(BIM模型、現場采集的數據、協同的數據等)均存儲于云平臺，各應用端調用數據。平臺分移動端、PC端、WEB端，其中移動端通過手機、ipad、新型安全帽等設備進行現場BIM模型應用及數據收集，PC端作為管理端口進行模型和現場數據的集中展示及分析，WEB端作為平臺權限設置及數據展示，其中BIM5D功能模塊的分解見圖1。

BIM瀏覽器包括：跨平臺瀏覽BIM模型，實現碰撞檢測、漫游、剖切、視口保存等功能。

進度管理包括：計劃任務、采集的完成時間與BIM結合，形成真實的可視化4D進度模擬，輔助進度管理，生產負責人發布計劃任務，落實到具體責任人，實時反饋任務完成情況，將各任務的完成情況與模型關聯，通過平臺可以隨時查看現場施工進度情況以及滯后原因，加強進度控制。實現施工進度的同步跟蹤，工期優化。

質量管理包括：施工方案交底、施工現場隱蔽工程驗收、問題處理同步跟蹤，可即時在移動端以照片、文字記錄至云平臺，方面現場質量管理。

材料管理包括：材料計劃、材料進場、材料出庫、物料跟蹤、材料計劃對比分析。實現材料對應唯一的二維碼，各階段掃描二維碼，記錄狀態信息并同步至BIM模型中。

資料管理包括：施工質量驗收記錄、施工試驗資料、竣工驗收資料。隨時通過手機查詢項目最新資料——施工方案、交底、國家地方規范、企業標準、建筑工程技術規范JGJ。資料同步于企業云平臺進行共享，形成企業資料數據庫。

4 結論

基于BIM技術的信息化施工動態控制平臺有效實現BIM由3D到5D的轉化，在BIM模型三維基礎上，進行碰撞檢查，設計修正，開工前對施工過程進行模擬，及時為施工過程中的技術、生產、商務等環節提供準確的形象進度、物資消耗等核心數據，提升溝通和決策效率。在施工中，通過與施工現場的交互，實現施工過程數字化管理，達到節約時間和成本，提升項目管理效率。在項目實施過程中信息隨時隨地采集，隱蔽工程的資料收集，成本、進度動態控制。