基于BIM技術(shù)的建筑施工過程中實時監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

李昌錦 劉蔚

【摘 要】現(xiàn)階段，建筑行業(yè)越來越注重施工安全問題，BIM技術(shù)作為建筑施工實時監(jiān)控中至關(guān)重要的技術(shù)手段，有效集成施工各環(huán)節(jié)的信息。建筑施工過程涉及的人員眾多、環(huán)境復(fù)雜、任務(wù)量大，導(dǎo)致施工安全隱患增加，監(jiān)控難度增加。本文基于闡述BIM技術(shù)核心內(nèi)涵，針對施工安全隱患問題設(shè)計基于BIM技術(shù)的建筑施工實時監(jiān)控系統(tǒng)，為進一步完善建筑施工實時監(jiān)控體系提供參考意見。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù)；建筑施工；實時監(jiān)控；系統(tǒng)設(shè)計

建筑施工過程中發(fā)生安全事故不僅延誤施工進度，還會導(dǎo)致嚴重的財產(chǎn)損失以及生命危險。因而，建筑施工過程中安全問題應(yīng)引起各方的高度關(guān)注。當前，建筑施工領(lǐng)域研發(fā)出越來越多防范安全隱患的方法，應(yīng)用到一定的技術(shù)手段，但是主要還是依據(jù)施工人員的經(jīng)驗來調(diào)整施工工作，避免意外發(fā)生。BIM技術(shù)具有可視化、信息共享等應(yīng)用優(yōu)勢，可以有效解決建筑施工過程中的絕大多數(shù)安全問題。本文研究BIM技術(shù)的建筑施工過程中實時監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，具體內(nèi)容如下。

一、BIM技術(shù)

BIM技術(shù)，即建筑信息模型，是一種應(yīng)用于建筑行業(yè)的新興技術(shù)，廣受行業(yè)關(guān)注與推崇。該技術(shù)是借助3D數(shù)字技術(shù)，實現(xiàn)建立參數(shù)化、可視化工程數(shù)據(jù)模型[1]，實現(xiàn)項目信息資源共享，能夠有效減少反復(fù)收集信息、格式化信息的任務(wù)量，同時提高信息傳遞的精確性與效率。在整個生命周期中，BIM技術(shù)的應(yīng)用可以明顯提高施工質(zhì)量、降低施工成本、縮短施工周期、突破信息屏障，保障建筑行業(yè)經(jīng)濟效益與社會效益。

在建筑施工領(lǐng)域，BIM技術(shù)具有操作便捷、可合作工程、實現(xiàn)可視化、實現(xiàn)信息共享等優(yōu)勢。BIM技術(shù)能夠?qū)⒔ㄖS圖紙轉(zhuǎn)變?yōu)槿S動態(tài)模型，同時，可以深入研究該模型，及時發(fā)現(xiàn)安全問題，進而采取相應(yīng)措施解決問題。

二、基于BIM技術(shù)的建筑施工實時監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

（一）系統(tǒng)原理

在建筑施工過程中，BIM可視化功能可以檢測建筑結(jié)構(gòu)框架，降低意外事故發(fā)生率，保障施工人員的安全。應(yīng)用BIM 4D技術(shù)可以進一步分析發(fā)生施工安全隱患問題的原因，以制定相應(yīng)安全防范措施。實時監(jiān)控系統(tǒng)的原理主要是給監(jiān)控錄像中的對象貼上標簽，利用相關(guān)軟件將數(shù)據(jù)傳回計算機，利用BIM 4D、3D技術(shù)制作相應(yīng)的三維模型，進而動態(tài)呈現(xiàn)施工過程中的安全情況，協(xié)助相關(guān)工作人員合理進行調(diào)度工作。

（二）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

基于BIM技術(shù)的建筑施工實時監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包含以下三層：一，信息采集層，利用相應(yīng)的軟件收集建筑施工過程中的數(shù)據(jù)信息，以掌握施工進度以及安全防范細節(jié)，信息采集包含標簽設(shè)計、工具準備、實施三個主要步驟[2]；二，信息處理層，主要是對信息采集層采集的信息進行加工處理。掃描RFID標簽，將數(shù)據(jù)傳回計算機構(gòu)建的BIM模型[3]中，相關(guān)工作人員及時掌握施工現(xiàn)場情況，及時排查安全隱患。對BIM模型反映的安全預(yù)警，及時實施處理，查找預(yù)警原因，制定解決措施；三，信息應(yīng)用層，該階段始于建筑施工項目實施之前，主要運行的內(nèi)容有：相關(guān)工作人員全方位排查施工過程中的安全問題，防止發(fā)生重大安全事故，構(gòu)建BIM模型，模擬建筑施工過程，進一步預(yù)測可能出現(xiàn)的風(fēng)險。利用構(gòu)建的模型檢測建筑整體框架結(jié)構(gòu)，同時，建筑施工過程中關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是實時監(jiān)控，為了實現(xiàn)實時監(jiān)控，應(yīng)做好標簽設(shè)計工作，充分發(fā)揮BIM 可視化作用，進而形成科學(xué)、系統(tǒng)的建筑施工安全防范體系。

三、分析基于BIM技術(shù)的建筑施工實時監(jiān)控系統(tǒng)的功能

（一）自動傳輸、存儲信息，可視化

RFID讀寫器可以存儲信息，傳輸資料，反復(fù)讀取信息[4]，它掃描預(yù)先設(shè)置的RFID標簽，進行定位追蹤，將建筑項目的參數(shù)設(shè)置、基本信息以及施工環(huán)境等信息經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)傳輸回BIM模型，通過BIM可視化功能，相關(guān)工作人員可以及時了解施工現(xiàn)場情況，規(guī)避安全風(fēng)險。

（二）全方位動態(tài)監(jiān)控

BIM技術(shù)可以協(xié)助施單位與投資方進行多層次的交流溝通，實現(xiàn)點線面全方位的動態(tài)實時監(jiān)控[5]，提高施工現(xiàn)場控制水平，保障落實準備工作，盡可能降低施工現(xiàn)場安全事故發(fā)生幾率，不斷完善建筑施工過程安全防范體系。

（三）多主體參與，及時溝通，協(xié)同處理

建筑施工傳統(tǒng)的安全防范體系以施工人員為主體，由他們監(jiān)控施工安全，實施管理，監(jiān)管缺乏科學(xué)性，工作人員主要依靠工作經(jīng)驗來解決問題，解決措施具有較強的主觀性，不夠全面，不利于發(fā)展建筑施工安全防護。應(yīng)用BIM技術(shù)可以實現(xiàn)建筑項目多主體信息共享，有利于各個利益相關(guān)者與施工單位進行及時溝通，掌握具體施工進度以及相關(guān)事務(wù)，協(xié)同各方處理施工突發(fā)事件，降低損失程度。

（四）動態(tài)更新信息

當前，信息動態(tài)不斷更新發(fā)展，BIM技術(shù)的運用也逐步得到擴展，不斷自我更新升級，形成BIM數(shù)據(jù)信息庫。在建筑施工完成后，BIM安全信息數(shù)據(jù)庫存儲項目建設(shè)的相關(guān)數(shù)據(jù)，為后續(xù)工作提供可靠數(shù)據(jù)支持，也為企業(yè)開展其他項目提供借鑒與參考，進而提升企業(yè)建筑施工水平，促進企業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，不斷完善我國建筑行業(yè)安全信息數(shù)據(jù)庫。

四、結(jié)語

綜上所述，在建筑施工過程中，運用BIM技術(shù)可以完善施工安全防范體系，強化施工現(xiàn)場管理，克服傳統(tǒng)建筑項目施工中缺乏監(jiān)控體系、溝通不及時、單方參與等弊端，形成多方參與、溝通及時、科學(xué)管理的現(xiàn)代化施工過程，逐步實現(xiàn)高效、科學(xué)、系統(tǒng)的建筑施工實時監(jiān)控過程。本文通過分析BIM技術(shù)的建筑施工過程中實時監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，以期不斷提升我國建筑行業(yè)安全防護水平。

【參考文獻】

[1]郭斌，朱軻，馮濤.BIM協(xié)同應(yīng)用的驅(qū)動策略研究：一個演化博弈分析[J/OL].工業(yè)工程與管理：1-14[2019-07-16].

[2]劉思辰.建筑工程管理中的進度管理分析及其強化方略探討[J].智庫時代，2019（30）：246-247.

[3]劉彥辰，鞠威，黃麒，唐燕甍，王曉萱.淺析BIM技術(shù)在工程管理中的應(yīng)用[J].居舍，2019（17）：146.

[4]強宇明，楊玲霞.基于BIM結(jié)合GIS的房屋建筑施工自動控制管理研究[J].自動化與儀器儀表，2019（06）：180-183.

[5]王志華，馮文暉，米建設(shè)，付濤，劉忠海.基于BIM的鐵路房建信息管理平臺方案研究[J].鐵路計算機應(yīng)用，2019，28（06）：64-68+77.