BIM施工管理云平臺研究與應用

(深圳市路橋建設集團有限公司，深圳 518000)

1 BIM施工管理云平臺概況

深圳路橋BIM施工管理云平臺是由深圳市路橋建設集團有限公司自主研發并具有知識產權的 BIM 產品，其綜合應用 BIM 技術、計算機輔助工程技術(CAE)、虛擬現實技術、工程數據庫、移動網絡技術、物聯網技術以及計算機軟件集成等技術[1]，實現建設項目信息的綜合管理和應用，旨在對建設工程項目全過程進行精細化管理，以提高項目的施工質量、降低安全事故的發生、縮短施工工期、降低工程成本為目標。如圖1所示。

圖1 BIM施工管理云平臺概況

2 BIM施工管理云平臺應用特點

2.1 多管理集成

深圳市路橋建設集團BIM施工管理云平臺系統遵循國際IFC標準。以三維的BIM模型為中心的管理模式，集成資料、質量安全、進度、監控監測、運營維護等多種管理信息，并將這些信息與三維模型相關聯，最終形成一個信息豐富的BIM大數據模型，可方便進行深度數據挖掘[2]。

2.2 跨平臺架構

本平臺基于服務器端，采用CS端+MS端的系統絡架構[3]。CS端即電腦客戶端，可充分利用電腦的計算能力，從而處理大量的圖形和數據，同時能增強客戶端的界面表現，更加符合BIM瀏覽與項目管理可視化的要求，可滿足多項目同時管理，適用于辦公應用。MS端即智能移動終端，移動設備體型小巧、便于攜帶，能夠方便現場管理人員通過手機等移動端實現施工信息的快速查詢和收集，有助于提升問題填報等現場工作的效率，適用于施工現場應用。

2.3 項目全生命周期多方協同管理

本平臺系統采用插件式開發，具有極強的開展性和拓展性，方便平臺軟件后期維護[4]。同時支持公有云和私有云，保障了用戶的數據安全性，服務器端采用分布式架構，數據庫可以跨地域、跨網段部署，客戶端可以同時加載多個數據庫內容，針對不同客戶端可以設置不同權限，方便建設各方在平臺實現信息共享和數據傳遞，實現建設項目在全生命周期內的多方協同管理[5]。

3 BIM管理云平臺項目應用情況介紹

目前該平臺已在集團公司“沿江高速二期1標、航海路管廊、聽海路基坑、深河醫院排水箱涵”等多個項目得到了深入而廣泛的應用，在項目進度、施工安全、工程質量以及項目資料無紙化管理等多個方面取得了顯著的效益，BIM管理云平臺在實際項目主要應用情況如下[6-7]。

3.1 BIM模型建立

針對不同項目的實際情況和結構特點，采用專業建模軟件[8]、三維激光掃描[9]、無人機傾斜攝影[10]等技術，對擬建項目不同專業結構、地形、景觀等實現三維模型建立，進行碰撞檢查，可以發現設計圖紙問題，有效減少錯漏碰缺，降低返工浪費，并基于平臺系統輕量化處理技術，將所建立的三維模型導入平臺，以三維BIM模型為中心，關聯項目施工全過程相關信息，實現信息可視化,如圖2所示。

(a)

(b)圖2 三維BIM建模(a), 無人機傾斜攝影(b)

3.2 智慧監控監測平臺應用

通過在模型上關聯相應的監控監測點，可實現互聯網查看現場情況，快速了解現場不同項目的實時施工進展情況，及時發現安全隱患。同時對大型設備、實體結構、臨時支架結構的牢固性及安全性狀態進行實時監控，保證第一時間發現潛在的安全隱患，確保出現預警第一時間知曉并解決[11-12]。如圖3所示。

3.3 無紙化資料管理

平臺基于BIM技術實現對項目工程文件的靈活管理歸檔，以BIM模型為載體，實現BIM模型和項目工程各類文件的關聯，解決文件管理分散、難以查找的問題，降低成本，提高施工信息化程度。如圖4所示。

圖3 智慧監測集成

圖4 資料無紙化管理

3.4 人員/設備/宣傳資料二維碼動態管理

通過二維碼這種高密度、高信息含量、保密防偽性能好、信息可隨載體移動、容易制作且成本低廉的便攜式數據文件，快速實現項目管理中對設備、人員、工程資料及宣傳資料等信息自動存儲、自動識讀，快速便捷地實現信息共享[13]。如圖5所示。

3.5 4D進度模擬

4D進度模擬是集3D模型和項目建設進度為一體的施工進程動態模擬，通過導入計劃進度和實際進度與3D模型關聯，可將整個施工進程直觀的展示出來，實現施工作業流水的三維可視化，使得項目管理人員在計劃階段更易識別和預測潛在的施工流水沖突，合理進行設備定位、現場空間、資源分配等計劃分析，顯著提高施工效率、縮短工期、節約成本[14]。如圖6所示。

圖5 二維碼動態管理

圖6 4D進度模擬

3.6 質量安全管理

用戶在施工現場將發現的質量安全問題通過移動客戶端上傳平臺，并與三維模型關聯。將發現的質量安全問題及時通過平臺提交給相應管理人員用戶，管理人員根據問題提出解決方案，并通過平臺或以二維碼形式對現場技術人員進行方案技術交底。問題解決后，現場技術人員重新上傳解決后的質量安全情況，經管理人員確認合格后，在平臺上對該質量安全問題形成管理閉環[15]。如圖7所示。

圖7 質量安全管理

3.7 移動端的輕量化應用

平臺采用輕量化處理，使大體量信息三維模型能夠在移動端查看，并通過移動端上傳實時的施工信息，保證項目參與方及時了解工程動態。另外，移動端還可以通過掃一掃功能，通過掃描信息二維碼，自動識讀工程技術信息[16]。

4 應用總結

通過自主研發的BIM施工管理云平臺，可實現對多個項目同時進行信息化和精細化管理，前期的BIM模型建立可以提前發現設計問題，降低后期返工浪費。在BIM施工管理云平臺上，以三維BIM模型為中心，集成各種項目質量、安全、進度、資料等管理于一體，實現項目建設信息快速共享和快速傳遞，提高施工效率，保證施工質量和安全。

在BIM施工管理云平臺實際項目應用中，積極探索BIM技術在實際工程落地應用，編制相應的標準和實施細則，推進BIM技術在市政工程施工、管養一體化應用。

圖8 移動端應用