基于BIM技術在智慧工地建設中的應用研究

王宇鵬，楊麗軍，李靖

（中國建筑土木建設有限公司西北公司）

1 引言

建筑業的工程質量一直受到各界的重點關注，BIM技術的應用給建筑業與施工工地帶來方便。所謂的BIM技術就是人們常常提及的建筑信息模型（Building Information Modeling），它被應用在施工建設的各階段，并且對提升工程施工速度與管理有很大幫助。

2 BIM技術及智慧工地概述

2.1 智慧工地的概念

智能化施工工地是一種新型的現場管理模式，主要運用于工程項目的施工設計和施工作業中的工程運作層面。全面利用現代信息化技術和AI技術對于工地現場開展的相關管理有著優化現場管理系統的優點，在施工過程中促進現場協同作業，以及完善現場管理，充分整合施工現場的各種資源，促進施工現場的信息共享[1]。

2.1.1 智慧工地整體架構

現如今，隨著信息技術的發展，推進了整個工業進程，在BIM技術的驅動下，有效解決了很多施工現場的遺留問題，有關工程所有的信息都可以用數據參數的方式存于BIM建模數據庫之中，并十分方便隨時讀取，不再出現信息滯留的麻煩，具體情況如表1所示，主要在于智慧工地現場信息網絡建設。

表1 基于BIM技術的智慧工地對于現有施工模式的改進

1）終端區

為完善施工現場監督管理能力，全面開展物聯網與移動技術的應用，借助射頻識別技術、傳感器（檢測裝置）、攝像裝置、智能手機等相關終端的設備，完成了對工程施工過程的監控、感知及相關數據的協調和有效采集，進一步提升智慧工地的監管能力[2]。

2）平臺區

各系統中處理的復雜業務，產生了大量模型和數據，這對服務器的計算能力和低成本的海量數據存儲能力產生了巨大需求。通過云平臺進行高效計算、存儲及提供服務。讓項目參建各方更便捷的訪問數據，協同工作，使建造過程更加集約、靈活和高效。

3）應用區

應用層核心內容應始終圍繞以提升工程項目管理這一關鍵業務為核心，因此BIM項目管理系統是工地現場管理的關鍵系統之一。BIM的可視化、參數化、數據化的特性讓建筑項目的管理和交付更加高效和精益，是實現項目現場精益管理的有效手段。

根據以上所述系統來說，智能工地云平臺就是整個智能工地系統的核心，它是基于大數據環境下，利用云技術工程管控的平臺。借助智能站點云平臺的扶持，施工單位或企業的相關管理人員能夠輕易做到幾個完全不同的現場控制，同步多個終端統一協調管理，以及相關軟件的及時信息數據傳遞。

2.1.2 BIM技術

BIM技術是當前建筑工程施工過程中最為關鍵的一項科學技術之一，它主要利用相關數據信息技術，對建筑工程進行模擬，塑造模型，最終形成工程數據信息庫。BIM技術在建筑工程中是為了協調管理，為項目各個單位提供相應的數據信息，通過對數據信息進行分析，考察工程施工效率，從而對建筑工地施工現場進行全面的管理，提升管理水平[3]。

3 BIM技術在智慧工地建設中的主要應用

3.1 智慧工地設計階段的應用

BIM信息技術在我國智能建筑工地設計階段的運用范圍涵蓋：①將設計施工單位交付的圖紙發送給建設單位，這是基于BIM信息技術的概念。交付的圖紙是BIM信息系統的模型，不再是原始的二維圖紙，解決了以前先設計二維圖，再建立三維BIM信息系統模型的問題，施工圖紙與三維建模一起直接上交到項目施工單位，以避免設計圖紙與BIM模型不符。②建筑公司接下BIM模型后，需再次深化相關設計。對施工單位或設計監理單位委托的BIM模型進行拆分，建立適合實際施工的各類專業BIM模型。對于重點、難點施工項目，都要通過BIM模型進行施工模擬和碰撞性檢查，提前做好工作，盡量避免BIM模型中可能出現的矛盾，及時管理和調整BIM模型的實施，使最終竣工驗收模式與實際驗收模式相匹配。

3.2 智慧工地施工階段的應用

BIM技術在我國智能建筑工地實際施工過程中的應用主要包含技術管理，其內容一般包括如何利用BIM技術檢查施工過程中建筑材料的碰撞質量，管理設計圖紙，深化建筑材料設計和施工過程方案模擬。現場管理主要涉及BIM輔助計劃管理、三維信息披露、移動終端問題跟蹤、物聯網管理、預制施工等，BIM輔助總平面管理、BIM輔助平面協調管理、自動排磚、動態模板導絲等多個專業。對于企業管理，主要涵蓋BIM計算、成本控制等人力資源配置。在BIM計算中，可以直接利用BIM模型提取工程量，代替傳統施工管理中人工計算，避免耗費大量的人力、物力和時間，計算速度快、準確。

3.3 智慧工地造價階段的應用

投標階段：BIM技術能夠很好的處理這個問題，生成高質量、準確的投標清單，降低出錯的概率。

投資階段：BIM技術能夠綜合分析自身海量數據中的各種數據信息，構成適宜的三維數字化建筑模型，并自動計算出相應的造價信息和建設量。由此可見，BIM技術對建設項目投資過程中各個階段的成本信息具有重要意義。

設計階段：BIM技術能夠對整個數據庫開展直接的分析和集成。

施工階段：BIM技術對整體工程開展有效控制，借助相關數據庫和信息傳輸平臺，強化對各工程未解決問題的掌握，強化與工作人員的交流，大大減少了出錯的概率，為整個項目成本的提升護航。

3.4 智慧工地運維階段的應用

將BIM技術的應用推廣到智能建筑工地的運維階段：①設計單位要將建設項目后續的運維管理思想融入建設項目的設計中，綜合分析存在的問題如何合理設計運行維護要求和技術經濟性，在設計BIM解決方案時，需要充分考慮這些影響運維的因素；②運維單位要求相關運維人員擁有BIM模型實操能力和后續管理水平。通過BIM模型，能完成整個工程的正常運行和維護。借助BIM模型，能夠快速發現故障原因以及相關隱患，運維人員還需積極參與各種BIM模型的規范和參數維護，以便能做好后期運維管理服務。

4 結語

BIM技術要應用到建筑工程中是社會、城市以及信息技術發展的趨勢所決定，創造一個智能化的建筑工地，它應該貫穿于整個建筑生命周期，使其價值最大化。BIM技術可以打破傳統項目管理模式的束縛，實現項目管理的動態化、可視化，提供完整的項目信息系統，提供完整的項目數據平臺，方便業主、施工單位和項目參與方之間的加快溝通與交流。BIM技術能降低造價投入，加快工期，反映施工難點及工序、技術、材料等，為整個工程施工質量給予保障。總而言之，BIM技術的充分發展必將會落實到每一個具體項目之中，依據單獨的工程項目結合企業優勢，不再盲目跟從大規模，而是需要更符合實際，看重實效。