基于BIM的智慧工地管理體系框架研究

劉嘉鋒

（中國建筑第二工程局有限公司）

1 引言

未來，工程物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以建筑數(shù)字化交付同步實(shí)體建筑交付、工程管理要素全行業(yè)實(shí)時同步，以這兩個突破口為基礎(chǔ)，以政府引導(dǎo)下的市場化運(yùn)作為核心，產(chǎn)、學(xué)、研高效融合，深度挖掘一線施工過程中的數(shù)據(jù)，實(shí)踐云計(jì)算和邊緣計(jì)算的相互結(jié)合，形成提升管理效能有價值的平臺級應(yīng)用，在效率、安全、質(zhì)量等方面全面提升，以科技技術(shù)服務(wù)助力建筑行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。所以說，建筑施工的管理面向智能化發(fā)展同樣是大勢所趨，各項(xiàng)目應(yīng)當(dāng)要注重對于智慧工地技術(shù)的引進(jìn)，在施工管理中強(qiáng)化“智慧型施工現(xiàn)場管理”，全面提升建筑工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量。智慧工地的技術(shù)特點(diǎn)能夠?qū)⑹┕み^程與智能化管控結(jié)合起來，全面提升建筑工程施工效率，智慧工地管理模式應(yīng)運(yùn)而生，智慧工地的組成主要包含了綠色工地、安全工地、智能管理、和諧工地等，在現(xiàn)代化工地管理中能夠發(fā)揮出巨大作用。

2 智慧工地之于建筑工程的重要意義

在過去，建筑項(xiàng)目施工行業(yè)是低技術(shù)性的勞動密集型產(chǎn)業(yè)，只需要投入大量的工人，就能在可以接受的范圍內(nèi)創(chuàng)造出非常可觀的利潤。但是，隨著近年來國家出臺控制房價的若干政策，房地產(chǎn)市場進(jìn)入新常態(tài)發(fā)展，這就使建筑項(xiàng)目施工行業(yè)不得不進(jìn)一步控制成本，而提高建筑項(xiàng)目施工的效率是控制成本最有效直接的方法，也是在不影響施工質(zhì)量的前提下，最大程度節(jié)約成本的關(guān)鍵。建筑項(xiàng)目施工行業(yè)的轉(zhuǎn)變是因?yàn)榻ㄖ?xiàng)目施工的技術(shù)水平要求提高了，我國正進(jìn)入“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，新技術(shù)不斷涌現(xiàn)并且應(yīng)用在社會生產(chǎn)生活的方方面面，建筑項(xiàng)目施工行業(yè)也逐漸應(yīng)用了許多新技術(shù)，比如裝配式PC構(gòu)件的使用，即預(yù)制件的使用，在很大程度上節(jié)約了施工的工期和成本，也提高了施工的質(zhì)量，但是這些新技術(shù)的使用使建筑項(xiàng)目施工的方法和之前產(chǎn)生了很大差異，利用裝配式PC構(gòu)件施工的技術(shù)關(guān)鍵是預(yù)制件的吊裝施工，這種技術(shù)上的轉(zhuǎn)變，使建筑項(xiàng)目施工的效率得以提升。隨著數(shù)字建造時代的到來以及工程物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，要實(shí)現(xiàn)建造全過程的數(shù)字化集成、施工技術(shù)全面智能、工作互聯(lián)互通、信息協(xié)同共享、決策科學(xué)分析、風(fēng)險智慧預(yù)控，并全面推進(jìn)數(shù)字交付（見圖1）。

圖1 智慧工地理念

3 基于BIM的智慧工地管理體系框架構(gòu)建策略探究（見圖2）

圖2 智慧工地管理系統(tǒng)

3.1 建設(shè)數(shù)字化中臺，構(gòu)建施工信息數(shù)字模型，為建筑工程施工管理數(shù)字化賦能

數(shù)字化中控平臺建設(shè)應(yīng)當(dāng)注重借助人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算技術(shù)整合多業(yè)務(wù)場景，打造數(shù)據(jù)層，為了滿足施工項(xiàng)目現(xiàn)代化、管理智能化、業(yè)務(wù)信息化的施工項(xiàng)目發(fā)展需求，基于數(shù)字技術(shù)等高新技術(shù)進(jìn)行施工項(xiàng)目的數(shù)字化中臺建設(shè)成為施工項(xiàng)目發(fā)展的大勢所趨。進(jìn)行數(shù)字化中臺建設(shè)體現(xiàn)的是運(yùn)用數(shù)據(jù)和技術(shù)的手段、結(jié)合施工項(xiàng)目業(yè)務(wù)發(fā)展的實(shí)際需求，讓施工項(xiàng)目運(yùn)營管理變得秩序化，形成數(shù)據(jù)同步化、信息集中化、技術(shù)有效化的數(shù)字化中臺[1]。一方面，對于數(shù)據(jù)中心建設(shè)的思路應(yīng)當(dāng)要由技術(shù)先行構(gòu)建數(shù)據(jù)平臺，建設(shè)示范應(yīng)用拋磚引玉，讓具體的業(yè)務(wù)加入數(shù)據(jù)中臺形成數(shù)據(jù)中臺的主動改進(jìn)，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用，發(fā)揮數(shù)據(jù)的價值。對具體業(yè)務(wù)的賦能，首先要通過對業(yè)務(wù)需求進(jìn)行分析、分解和管理，基于需求進(jìn)行相關(guān)業(yè)務(wù)開發(fā)工作，最終完成業(yè)務(wù)的構(gòu)建、測試、上線和運(yùn)營維護(hù)，在這個過程中要充分利用集成代碼倉庫對業(yè)務(wù)進(jìn)行構(gòu)建，通過生成數(shù)據(jù)鏡像構(gòu)建業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)鏡像倉庫，利用數(shù)據(jù)庫啟動構(gòu)建業(yè)務(wù)程序，運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)完成對數(shù)據(jù)中臺開發(fā)環(huán)境的測試，進(jìn)而觸發(fā)數(shù)據(jù)中臺的測試流水線，通過自動化、智能化技術(shù)手段觸發(fā)數(shù)據(jù)中臺的自動更新，并通過配置管理使相關(guān)數(shù)據(jù)應(yīng)用手動發(fā)布，最終實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)中臺的智能化、全面化運(yùn)營和維護(hù)管理。另一方面，在數(shù)據(jù)中臺的建設(shè)過程要注意，首先建設(shè)數(shù)據(jù)倉庫，其中的數(shù)據(jù)倉庫應(yīng)當(dāng)包括GIT代碼倉庫、SVN代碼倉庫、開發(fā)鏡像倉庫、測試鏡像倉庫、生產(chǎn)鏡像倉庫，通過對數(shù)據(jù)倉庫進(jìn)行歸集、ETL形成數(shù)據(jù)源，這里的數(shù)據(jù)源包括企業(yè)內(nèi)外數(shù)據(jù)兩類，企業(yè)內(nèi)包括員工作業(yè)數(shù)據(jù)和設(shè)備運(yùn)作數(shù)據(jù)，企業(yè)外數(shù)據(jù)往往被人忽視，包括政府監(jiān)管數(shù)據(jù)、氣象水文數(shù)據(jù)、各類平臺企業(yè)數(shù)據(jù)等。其次，依據(jù)業(yè)務(wù)領(lǐng)域構(gòu)建主題庫，提供數(shù)據(jù)服務(wù)原型（包括BI應(yīng)用、可視化服務(wù)、經(jīng)營管理看板等）。最后，建立“賽馬機(jī)制”，讓各業(yè)務(wù)板塊提意見推應(yīng)用，形成爭先恐后的競爭局勢，提升建筑工程項(xiàng)目競爭優(yōu)勢，發(fā)揮中臺價值。

3.2 構(gòu)建智慧工地成本管控體系，提升項(xiàng)目工程施工效益

在建筑智慧工地管控體系中，為項(xiàng)目建設(shè)方提供工程投資預(yù)算書，會按照智能化設(shè)計(jì)系統(tǒng)涉及的產(chǎn)品，按照市場參考價，給出一套詳細(xì)的配置清單，項(xiàng)目建設(shè)方在拿到這套預(yù)算書之后，可以按照這個配置清單進(jìn)行招標(biāo)采購，避免漏項(xiàng)，同時也有一個價格參考值，給招標(biāo)采購節(jié)省時間。建筑智能化設(shè)計(jì)與服務(wù)是與項(xiàng)目工程建設(shè)完全分離的，在這個過程中，他們只負(fù)責(zé)時刻保持創(chuàng)新和研究的頭腦，讓設(shè)計(jì)理念和技術(shù)實(shí)力一直保持在時代發(fā)展的最前沿。因?yàn)闆]有利益紛爭的參與，他們只參與工程設(shè)計(jì)投標(biāo)，不以任何方式參與工程施工，時刻與項(xiàng)目建設(shè)方訴求點(diǎn)一致，保持同一立場，同時在設(shè)計(jì)過程中，不捆綁任何獨(dú)有技術(shù)與產(chǎn)品，便于項(xiàng)目建設(shè)方控制成本，避免設(shè)計(jì)不合理和投資浪費(fèi)。工程項(xiàng)目的施工過程是由一系列相互關(guān)聯(lián)、相互制約的工序構(gòu)成的，工序質(zhì)量是基礎(chǔ)，直接影響工程項(xiàng)目的整體質(zhì)量。要控制工程項(xiàng)目施工過程的質(zhì)量，首先必須控制工序的質(zhì)量和對工期進(jìn)行把控。建筑智能化工程顧問就會根據(jù)長期在項(xiàng)目施工工地的工作經(jīng)驗(yàn)，將智能化幾大系統(tǒng)放在一起施工，控制和安排進(jìn)場時間，施工順序，保證項(xiàng)目施工在最短的工期內(nèi)保質(zhì)保量完成。對核算數(shù)據(jù)的整理，可以交給項(xiàng)目的智能管理系統(tǒng)，通過智能化分析了解財(cái)務(wù)的合理性，并形成有效的數(shù)據(jù)分析反饋，在后續(xù)施工中減少不必要的項(xiàng)目費(fèi)用支出，達(dá)到對項(xiàng)目成本的有效控制[2]。