基于BIM 的智慧工地建設應用研究

賈 赟

(山西工程科技職業大學， 山西 晉中 030600)

0 引言

目前，信息化時代已經到來，為建筑行業高質量、高效發展提供了充足動力，這也是未來建筑領域重要的發展方向。而將BIM 技術引入其中，對實現建筑工程“智慧工地”建設起到了重要作用，是目前建筑業信息化發展的重要成果。如何更好的發揮出BIM 技術優勢，提升建筑工程建設質量，保證安全性，是近年來建筑行業重點解決的問題。對此，本文通過分析研究BIM 下的智慧工地建設應用，希望可以為業內有關研究人員提供參考與借鑒，從而助力智慧工地建設與應用。

1 BIM 技術及智慧工地

BIM，主要指的就是建筑信息模型，借助數據信息技術，將建筑工程信息以模型的方式呈現，構建出工程數據信息庫。在BIM 技術應用下，可以幫助工程項目提供所需數據信息，同時，也可以有效的實施數據分析，提升工程施工效率，對建筑工地施工現場實施全過程管理，精細化管理具有重要作用。

而智慧工地，屬于現代社會發展背景下，在建筑行業催生出的一種現代化新型工地管理方式，主要在工程施工設計環節、施工實際運行環節中發揮重要作用。智慧工地管理模式的實施，需要引入信息化技術、人工智能技術等，構建出智慧的工地管理體系，在實踐中可以不斷優化、調整工地管理，最終實現工地各環節協同施工、有效整合工地各項資源、促使工地建設信息化施工的目標[1]。

2 BIM 技術下的智慧工地建設應用要點

在建筑工程建設中引入BIM 技術，主要的應用要點包含了協調應用、可視化應用、施工質量與成本管理應用。下面主要從這三個方面進行詳細分析。

2.1 協調應用

智慧工地管理系統引入BIM 技術，有助于管理人員更好的協調工程施工各個環節，從而減少施工現場一些容易發生矛盾的情況，保證整體施工環境良好。在智慧工地管理系統中，通過自動檢測功能、三維可視化功能，工程技術人員就可以先模擬出設備安裝的全過程中，綜合管線布設情況，而后在BIM 技術作用下對管線進行碰撞點的檢測，避免后續施工因管線交叉而帶來安全隱患問題。如圖1 所示，就是使用BIM 技術對建筑機電安裝工程綜合管線進行碰撞檢查，此種方式與以往的人工作業模式相比，不僅可以提高碰撞檢查工作效率，同時，也能夠在最大程度上，實現多部門的協調工作。在BIM 技術下模擬出實際的施工進度，進而可以統籌全局，幫助工程的參建方掌握、優化具體的工程建設方案，在真正意義上體現了工程建設科學性[2]。

圖1 利用BIM 技術對建筑機電安裝工程綜合管線進行碰撞檢查

2.2 可視化應用

BIM 技術非常突出的特點就是可以將模擬出來的施工以可視化方式呈現出來，有助于相關技術人員直觀地分析、優化建筑模型[3]。

利用BIM 技術需要進行建模，這其中包含了施工方案設計、施工現場操作監管兩個階段。針對施工方案的設計，需要使用相關參數才可以完成建模，這就需要工程施工設計人員，要保證統計的參數科學、準確、有效。在建筑模型中，各項數據信息都會清晰的展現，是整個建筑施工流程的數字化表達，這樣可以幫助管理人員更好的把控施工各個環節。所呈現出來的可視化表達內容[4]，不僅涵蓋了建筑材料的物理特性、需要實現的各種功能，同時，也可以非常清晰的看到建筑內部具體結構。這些內容對優化建筑工程方案設計、施工安排等統籌管理工作起到了重要作用。特別是BIM 技術和大數據技術進行融合，可以更好的實現施工現場智能化管理，發揮出智能化數字建模的優勢。

2.3 施工質量與成本管理應用

通常情況下，建筑工程項目多為大型項目，當中涵蓋了諸多專業，涉獵范圍較廣。其中的建筑質量管理，主要有機械設施設備、建筑材料等，在BIM 技術應用下，技術人員可以將工程管理所需數據存儲到數據庫中。而后依托信息數據收集模擬系統，全面整合建筑現場施工涉及到的建筑原材料、造價信息、施工設計圖紙等[5]，做到信息及時變更，實現造價實時更改，進而更好的為現場施工管理人員進行成本管理，提供科學有效的數據參考，最終科學把控成本。除此之外，管理人員還可以利用BIM 技術構建相應的模型，實現施工現場情況、作業進度的實時跟蹤，從而實施合理的考核、評估，確保其達到工程建設標準，全面提升施工質量。

另外，BIM 技術的應用還可以進一步提升施工工藝流程標準性，依托于軟件平臺，預先構建出標準的施工技術流程模型，施工單位需要嚴格按照這一模型下的規定開展作業，這在很大程度上降低了施工質量管理工作繁瑣性[6]。與傳統二維建筑模型相比，基于BIM 技術下的三維信息化模型，在視覺上更加直觀，工程建設有關人員，可以直接的發現、調整不合理的環節，確保在施工前做到合理，技術人員可以根據其中的參數，實施動態化管理質量，進而降低誤差，為后續施工建設提供質量保證，進而逐步實現精細化質量管理，推動工程建設安全、有序進行。

3 智慧工地建設中BIM 技術的具體實踐應用

3.1 場地智能化規劃，模擬施工

針對施工現場的規劃，需要技術人員先測量出實際的現場施工面積，而后將數據輸入到系統中，利用BIM 技術完成智能規劃，與此同時，還可以具體模擬出不同的施工現場，進而確保施工材料運輸路線合理性。

依托于5D 平臺，利用BIM 技術構建相應的模型，融合建筑工程各項信息后，生成project 軟件[7]。管理人員可以充分利用該軟件，科學合理的安排工程施工進度，建立四維模擬施工圖形，為施工人員以及管理人員展示出針對具體施工項目的對應施工方法，保證現場施工人員可以有序開展施工，依照模型能夠及時的發現施工存在的問題，制定相應的解決對策，為工程施工順利進行提供保障。

3.2 利用二維碼檢查施工質量

智慧工地系統中，管理人員可以啟用智能二維碼，高效完成施工質量檢查，具體的操作過程就是，利用BIM 技術5D 軟件生成智能二維碼，并將其粘貼到對應的施工各個環節建筑中，這樣，施工管理人員利用手機掃描二維碼，便可直接獲取到對應的施工技術水平，同時，也可以了解到施工各項數據信息，直觀的看到施工現場負責人所檢查過的質量信息。智能二維碼的應用，充分發揮了網絡優勢，管理人員可以看到工程建設各項數據信息。同時，也可以獲取相應的施工資料，這在很大程度上實現了工程建設施工工地智能化管理。

3.3 現場漫游檢查

所謂的現場漫游檢查，主要就是指完成整個建筑工程的各項管道排布工作后，針對管道實施的一種模擬漫游檢測，主要的目的就是檢查管道具體的排布情況，是否科學、是否合理，同時，在分析管道各項數據信息后，還需要對建筑物各項裝飾數據進行分析，而后對比數據，防止出現數據沖突，對后續施工造成影響，延誤工期甚至返工等情況。因此，需要加強管理施工質量，及時發現并優化存在的問題，確保整體施工可以安全進行，從而提升工程施工效率。

3.4 智能碰撞檢查

以往工程建設設計中，想要協調各部分需要由人工完成，此種方式耗時耗力，同時，也很難發現設計圖紙中潛在的問題，非常容易造成后續施工質量等多種問題。而在BIM 技術作用下，能夠高效實施碰撞檢查。例如，可以使用MagiCAD 軟件，與5D 軟件進行結合，充分發揮其碰撞檢查功能，而后有效實施智能檢測，系統會對檢測到的數據信息進行分析，如果發現碰撞點會進行標記，最終以報告的形式呈現。而后，與預算設計人員進行溝通，確保碰撞點得到及時解決，最大程度上避免延誤工期。完成工程碰撞檢查后，技術人員還需要進一步利用BIM 系統，以三維可視化方式展現出碰撞點，制定出多種解決措施，并重新規劃施工，選定科學的施工方案后，利用BIM 模擬技術設計相應的施工圖紙，完成最后的技術交底工作。

4 BIM 技術下的智慧工地建設價值分析

首先，基于BIM 技術下的智慧工地，無論是工序還是工期，都可以實現精細化管理。技術人員通過在施工前構建BIM 模型，有效規劃施工現場，實現不同工程施工工序的合理安排，這樣可以在很大程度上防止出現工序交叉等情況，與此同時，也可以防止出現因為管理不到位，致使施工資源閑置的問題，在5D 軟件作用下，管理人員可以隨時查詢、檢查工程現場中的各項資源使用情況。

其次，智慧工地的建設，在BIM 技術作用下可以高效高質的進行全專業碰撞檢測，這對施工過程的優化起到重要作用。有關技術人員可以借助數據分析，完成BIM 模型構建，而后仔細觀察數據并進行深入研究，結合現場的工程技術實施進一步優化，這樣不僅可以強化視覺效果，同時，也可以很好的解決工程碰撞問題，這樣便可極大的避免出現后期工程施工問題，防止因為碰撞而導致工程返工現象的出現。

最后，基于BIM 技術下的智慧工地，不僅能夠提升施工效率，保證質量，更重要的是能夠從根本上實現精細物料的管控，進而減少資源的浪費。在智慧工地建設中，如果只是通過人工統計方式，雖然可以實現對資源的調配，但針對施工現場的設備，很難通過人工進行掌控。而采用BIM技術后，能夠高效的對施工現場所有的物資消耗問題進行科學合理的分析，這樣能夠從宏觀上降低工程成本，與此同時，這些數據也可以為同類工程項目提供可續的數據支持。

5 結束語

綜上所述，現階段我國建筑行業飛速發展，并呈現出自動化、智能化發展趨勢。尤其是BIM 技術、云技術、互聯網、物聯網等先進技術的出現與應用，為建筑行業管理信息系統水平的提升提供了充足動力。與傳統施工管理相比，智慧工地的智能化管理，不僅可以實現場地智能化規劃，模擬施工；利用二維碼檢查施工質量；現場漫游檢查、智能碰撞檢查，同時還可以借助云平臺實現協同管理，極大的凸顯出了工程智能化建設，對提高工程整體施工建設質量具有重要作用。希望通過本文的分析，在日后工程施工建設過程中，可以更好的發揮出BIM 技術作用，助力智慧工地建設與發展。