BIM+智慧工地的項目管理模式探究

張雷 王明 朱文兵 金晶 衛勝

【摘要】現階段，我國的工程項目已逐漸步入智能建造階段。智能建造是建筑業轉型的重要階段和必然選擇，是當下國內外建造行業共同面臨的技術升級改革。而BIM+智慧工地是隨著時代發展和科技進步衍生出來的智能建造時代的重要工地模式之一。當前階段，在國家的大力扶持下，土建工程項目管理中BIM+智慧工地管理模式得到了一定的應用與推廣，土木工程智能建造逐漸由概念走向現實應用中。對比傳統的工程管理模式，在應用中，BIM+智慧工地管理模式優勢明顯，智能建造也在多個方面為工程建設帶來了可觀的收益，但由于技術與管理水平的差異等方面的限制，目前實際應用中也產生了一系列項目管理上的難點。文章對于BIM+智慧工地的概念與意義進行了闡述，分析土木工程項目管理中智能建造應用的特點，對BIM+智慧工地的項目管理模式進行探究。

【關鍵詞】智能建造；管理模式；土建工程；BIM+智慧工地

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021. 26.053

2020年7月3日，住房和城鄉建設部聯合國家發展和改革委員會、科學技術部、工業和信息化部、人力資源和社會保障部、交通運輸部、水利部等十三個部門聯合印發《關于推動智能建造與建筑工業化協同發展的指導意見》，指導意見提出：大力推進先進制造設備、智能設備及智慧工地相關裝備的研發、制造和推廣應用，提升各類施工機具的性能和效率，提高機械化施工程度。

智能建造是當下國內外建造行業共同面臨的技術升級改革，現階段要利用信息化對傳統產業進行全方位改造。BIM+智慧工地是隨著時代發展和社會進步衍生出來的新時代工地模式之一，其中BIM和智慧工地是不同的兩個含義。BIM是一種比較超前的形式，BIM技術作為建筑行業數字化運用的關鍵技術，承載著建筑工程全過程信息，是現代建筑行業信息化的重要基石之一，能夠做到在施工前就對于具體的施工項目進行一定的模擬與檢驗。智慧工地則是通過搭載BIM的技術來實現將這種模擬變成現實的一種手段。具體來說智慧工地是指運用BIM信息化手段，通過三維設計平臺對工程項目進行精確設計和施工模擬，圍繞施工過程管理，建立互聯協同、智能生產、科學管理的施工項目信息化生態圈，并將此數據在虛擬現實環境下與物聯網采集到的工程信息進行數據挖掘分析，提供過程趨勢預測及專家預案，實現工程施工可視化智能管理，以提高工程管理信息化水平，從而逐步實現綠色建造和生態建造。

1、BIM+智慧工地的概念

BIM即是建筑信息模型的英文名稱簡稱，是來形容那些以三維圖形為主、物件導向、建筑學有關的電腦輔助設計。BIM技術作為建筑行業數字化運用的關鍵技術之一，承載著建筑工程全過程信息，是現代建筑行業信息化的重要基石之一。BIM技術具有直觀性、可視性等特點，建筑施工團隊可以通過一個3D的模型直觀的體現建筑物的各種細節。理論上，一個完全的BIM技術應用應該集成包括設計、建設、運營、維護等在內的建筑工程項目全生命周期的工程數據，全面貼合工程項目建設的全過程。現如今已經被廣泛應用到建筑學、工程學及土木工程等等領域當中。

智慧工地則是智慧地球理念在工程領域的行業具現，是屬于“智慧”建設這一宏觀概念下的一個分支，具體為運用信息化手段，通過三維設計平臺對工程項目進行精確設計和施工模擬，圍繞施工過程管理，建立互聯協同、智能生產、科學管理的施工項目信息化，進一步實現施工項目的科學化、智慧化以及現代化。BIM+智慧工地則是將二者之間結合起來，利用雙方都存在的優勢，將整個施工的施工前的設計工作、施工中的操作、施工后的驗收工作都能夠變得智慧化和現代化。對于BIM整理的數據進行分析，然后再用智慧工地技術將其表現出來，將規劃變為現實。同時，在這個過程中加強對于項目管理工作的力度和手段，及時發現存在的問題并解決，推動整體管理水平的提升。

從某種程度上來說，BIM+智慧工地的項目管理模式是一種理論與實際相結合的情況，也是大數據時代下數據整合把虛擬變成現實的表現之一。近年來，BIM+智慧工地已經開始逐漸的廣泛應用，為了進一步提升其實施效果，需要進一步的加強項目管理水平，完善管理體系和模式。

2、建筑行業智能建造的特點分析

建筑行業是我國國民經濟的重要物質生產部門和支柱產業之一，而智能工地是智能建造在建筑行業中應用的主要形式與體現之一，智慧工地是智慧地球理念在工程領域的行業具現，是一種嶄新的工程全生命周期管理理念。與傳統管理模式相比，智能工地具有明顯的優勢，其依托于網絡，融合了更多的現代科技與智能手段如人工智能、傳感技術、虛擬現實等，提高了項目的整體性與信息交互能力，使管理更加高效，具有更高的互聯性與高效性。同時，智能工地的交互帶來了大量的信息與數據，智能工地既是信息產生者、信息接收者，也是信息傳遞者，還是信息管理者。智慧工地集成工地碎片化應用，通過數據管理系統實時獲取工程信息，改變了傳統工地中人為因素導致的數據不全面、不準確現象，彌補了工程信息的缺失，實現更加透徹的感知，為管理活動提供可靠的數據保障。其做到了有效提高項目管理信息處理效率與信息容納能力，做到信息有效管理與應用，保證信息時效性，充分發揮信息的價值。

智慧工地的核心是以一種”更智慧”的方法來改進工程各干系組織和崗位人員相互交互的方式，以便提高交互的明確性、效率、靈活性和響應速度。相比傳統管理模式，智慧工地管理模式缺點也很明顯。智慧工地對互聯網的依賴性過高，需要大量技術支撐，對網絡與設備的突發狀況反應困難。在實際應用中，智慧工地前期建設需要大量資金投入，而在運營過程中，智慧工地也需要數據與信息采集與更新，仍需要投入大量的人力物力經營。同時，智慧工地的應用對工程管理人員與工程技術人員的技術管理的要求也比傳統管理模式更高。

3、BIM+智慧工地的項目管理模式的主要運用點

廣義上來說，“智慧工地”也就是常說的工程管理信息化，智慧工地的核心是以一種“更智慧”的方法來改進工程各干系組織和崗位人員相互交互的方式，以便提高交互的明確性、效率、靈活性和響應速度。建設智慧工地對建筑業來說，在實現綠色建造、引領信息技術應用、提升社會綜合競爭力等方面具有跨時代性的重要意義。2017年起，“智慧工地”逐步出現在建筑行業，在國務院辦公廳《關于促進建筑業持續健康發展的意見》印發后，“智慧工地”的應用價值及現實意義漸成共識。但從我國目前的施工行業管理工作的應用方面來看，BIM+智慧工地的理論仍然處于一個不太成熟的探索階段，其應用的范圍還是比較小，受到各方面的限制較多。

在整個管理模式構建當中，其整個系統框架包括了關于六個方面的內容，即：感知層、決策層、分析層、應用層、傳輸層和支撐層。其中，感知、分析、傳輸、支撐，四個方面屬于BIM+智慧工地的理論層面，而應用和支撐則屬于時間上的層面，六個部分結合起來，也就是理論與實踐相結合的體現，共同組成了整體的管理模式結構。在實際的項目管理工作當中，在施工具體的幾個板塊都有所體現。在關于技術問題的管理以及施工進度問題的管理上面，該管理模式所展現出來的效果還是比較明顯的。智慧工地的項目管理模式主要是通過各個項目之間所存在的共同點進行充分的結合，使用關聯點來進行聯系，再利用BIM所反饋的信息進行整合，實現在項目技術上應用智慧模式。項目進度中的項目技術應用在對于管理模式來說能夠起到積極的推動作用。

4、BIM+智慧工地的部分重點應用項目

4.1 關于塔吊的安全監測方面

在傳統的工地施工作業當中，塔吊是十分重要的一種施工設備及工具，其是否能夠安全穩定的運行對于建筑項目來說有著十分重要的意義。BIM+智慧工地可以做到讓塔吊的安全管理監測工作變得進一步的技術化，首先，可以利用BIM技術，將塔吊的位置通過數字化模擬出來。眾所周知，在具體的施工過程當中，塔吊的位置會隨著建筑物的高度而不斷變化，也會對塔吊工作產生深刻的影響，同時，塔吊作為一種高空作業設備其本身也會存在著一定的安全隱患。因此，可以在施工前就利用BIM技術將突發狀況以及塔吊位置等信息進行模擬，并且將反饋回來的技術可以模擬分析，進行一定的相關實驗，從而做到進一步把塔吊位置精準化。另外，通過實驗的方法也可以得知塔吊在具體施工中如何做到將安全風險降到最低，合理的運用實驗的結果，促進塔吊安全監測的管理工作的進一步完善。但是，BIM技術存在著一定的局限性，并不能做到將監測到的數據直接的作為參考，這個時候就要結合智慧工地來共同進行。利用BIM+智慧工地，將監測數據在實地進行考察和檢測，將理論落實到具體的實踐當中去，確保理論數據的可靠性，才能將其進一步落實到具體的施工項目中。同時，這項舉措應用到對于塔吊的項目管理中，可以使得管理技術和手段更加的現代化，提升管理工作的協調性，促進管理水平的提升。

4.2 關于場布監控的管理

所謂“換湯不換藥”，場布監控和塔吊監控一樣，還是首先使用BIM技術來進行三維的數據模擬，然后通過反饋回來的數據信息，來分析再具體施工管理中可能存在的問題，例如：監控盲區、易忽視的區域、重點監控區等等，然后根據自身的情況，來做出一定的措施。比如說，加強巡回檢查工作、增加這些區域監控探頭的數量等等方法來確保場布監控的管理工作能夠更加的完善和嚴謹，確保監控工作的有效開展。為了進一步確保整個施工管理工作能夠正常運行，施工作業能夠保證其安全性和可靠性，對于整個施工現場能夠實現無死角的二十四小時實時監控，BIM技術的使用應該不光局限于對建筑來進行模擬，還應該全方位的覆蓋式模擬，將重點的塔吊位置、逃生通道、施工材料存放的倉庫、工作人員休息的工棚等等地方全部模擬，然后管理工作人員要細致入微的分析和研究其中村的安全隱患問題，做出一定的解決措施，確保進一步的項目施工安全穩定，同時彰顯管理工作的效果。總而言之，使用BIM+智慧工地的方法，能做到進一步優化施工管理模式，使得施工作業變得更加的現代化、科學化和制度化，便捷了安全管控工作開展，也推動了施工作業的安全得以保障。

除上述應用外，常見的BIM+智慧工地應用還有：BIM可視化技術交底、節點分析、機電設備管線碰撞檢查等。而隨著科技的發展，越來越多的技術正在融入到BIM+智慧工地中，有了這些新技術的支撐，BIM+智慧工地將會越來越成熟，應用將更加的廣泛。最終，BIM+智慧工地將會成為現代工程管理的主流模式之一。

結語：

隨著信息技術的迅速發展，智能建造在迅速改變著傳統建筑行業的管理方式，現階段，國內外建造行業共同面臨的技術升級改革，BIM+智慧工地作為智能建造時代的重要工地模式之一，其重要性不言而喻。通過分析不難看出，推行BIM+智慧工地模式可以有效推進建筑業信息化發展水平，提高管理效率，實現工地的數字化、精細化、智慧化管理等。由于成本技術等多方面的原因，雖然短期內BIM+智慧工地仍不太成熟，不能完全替代傳統的工程管理模式，其模式本身也需要更進一步的適應性調整與發展，但科技與經濟飛速發展的浪潮中，未來BIM+智慧工地必然會成為現代工程管理的主流管理模式。

參考文獻：

[1]周俊波，黃亞棟，譚慧，等.BIM技術在漢江雅口航運樞紐工程設計中的應用[J].中華建設， 2020（S1）

[2]住房和城鄉建設部等部門關于推動智能建造與建筑工業化協同發展的指導意見.中華人民共和國住房和城鄉建設部，2020（07）

[3]黃強，韋鐵.BIM技術在水利工程建設中的應用——以邕寧水利樞紐船閘工程為例[J].廣西水利水電，2017（04）

[4]劉任峰，馬利耕，王天成.以企業需求為導向，推動BIM技術與建筑業深度融合[J].中小企業管理與科技（上旬刊），2020（06）

[5]王帥，崔峰，陳證鋼，等.基于BIM的水運工程地質三維設計系統開發與應用[J].水運工程，2021（06）

[6]王充實，趙越，黃元佳，等.運用智慧手段打造流域水電運行期綜合環境監測體系的設想[J].大電機技術，2018（06）

[7]第八屆BIM技術國際交流會——“工程項目全生命期協同應用創新發展”會議通知（二號）[J].土木建筑工程信息技術，2021（02）

[8]郭如寶，劉旭東，郭海瑞，等.三維可視化環境應急及監管平臺建設技術研究[J].測繪科學，2021（04）

[9]申玲，宋家仁，錢經.基于DEMATEL的BIM應用效益關鍵影響因素及對策[J].土木工程與管理學報，2018

[10]李鳳芝.BIM技術的參數化設計在建筑工程造價管理中的研究與應用[J].工程建設與設計，2021（02）