基于BIM應用技術的建筑施工智能化探究

何巍巍

摘 要：應用BIM技術的建筑施工智能化具有諸多優勢，可以提升施工效率和質量，促進建筑施工行業的創新，并且在提高設計效率、降低施工成本、加強項目管理等方面也具有積極的作用。基于此，探討BIM技術在建筑施工智能化方面的應用和發展，以期進一步提高建筑施工的水平和質量。

關鍵詞：BIM應用技術；建筑施工；智能化

中圖分類號：TU741? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2096-6903（2024）05-0007-03

0引言

BIM是一種基于數字化、三維化、信息化的建筑信息模型技術，以模型為核心，通過整合設計、施工、監理、維護等各個環節的信息，實現對建筑全生命周期的管理。因此，隨著計算機技術和信息技術的快速發展，建筑業逐漸從傳統的手工操作和紙質文檔管理走向數字化、網絡化、信息化，建筑信息模型（BIM）應運而生，其基于數字化技術的建筑信息管理方式，旨在將建筑設計、施工以及管理相關信息整合到三維模型中，從而實現信息共享、協作、管理和分析等功能[1]。

目前，建筑施工中仍存在一些問題和挑戰，比如施工現場存在安全隱患、物資管理不夠精細、進度控制不夠精準等，這不僅會影響施工質量和進度，還會增加成本和風險。建筑施工中應用BIM技術來實現施工智能化是提高施工效率和質量的關鍵，有利于提高工程質量，減少工程變更，節省時間和成本。

1基于BIM應用技術的建筑施工智能化

1.1 BIM技術與建筑施工智能化的結合

建筑施工從傳統的簡單施工向智能化施工的轉變，大大提高了施工效率和施工質量，降低成本和安全風險。建筑施工涉及設計、采購、施工、監理等多個環節，其中任一環節出現問題都會影響整個項目的進展和質量。因此，建筑行業逐漸開發出各種各樣的技術和工具來優化建筑施工過程，提高施工效率和質量。

BIM技術是實現建筑施工智能化所必需的重要工具，可以將建筑物的幾何形狀、結構、機電設備、材料等信息整合成一個完整的數字模型，能夠為建筑施工提供豐富的信息，包括建筑物信息、工程量信息、施工過程信息等，以實現施工信息共享和協作，提高施工人員之間的效率。

通過BIM技術，將建筑物的各個因素如材料、構造、成本等進行模型化，進而在建設項目的整個生命周期中實現數字化管理和協同工作。在施工階段，BIM技術能夠幫助施工人員優化構造和施工組織方案，提高施工效率，減少施工風險，節約施工成本并提高施工質量。

BIM技術一方面可以幫助施工人員更加準確地了解建筑物的結構和構造，以便更好地進行施工工作。另一方面還能夠模擬施工過程，將施工過程的信息與建筑物信息相結合，預測施工的時間和成本并提供優化方案，從而實現智能化施工。

利用BIM技術能夠進行虛擬安全演練，提前預測施工過程中的安全風險，制定針對性的預防措施和應對方案，并且在質量管理方面也具有顯著的優越性，能夠實時監測建筑施工質量，自動檢測施工期間出現的問題和潛在的隱患，以便第一時間進行維護。建筑模型結構生成如圖1所示。

1.2 BIM技術在建筑施工中的可行性

建筑工程項目中的結構、構件規格、預制構件拼裝等具體流程，都會影響建筑施工智能化處理模式。BIM技術能夠精確定位每個組件的位置，可以通過三維可視化實現對構件在安裝過程中的匹配情況、尺寸問題進行實時監測和反饋，確保構件拼裝存在及時準確，從而避免現場拆裝和加工等返工行為的發生，提高施工效率。

BIM技術可以統籌監督不同的施工要素，每個構件的詳細信息，如構件尺寸、材料等都能夠在BIM模型中得到體現，以便有效地監測施工進度，給出適時的施工提醒，降低因施工進度造成的質量問題。BIM技術的可視化模型也可以用來輔助構建安全策略，比如在建筑模型中加入緊急出口、隱患點等信息，利用模型分析策略的可行性，提高施工的安全性[2]。

1.3 基于BIM應用技術的建筑施工智能化的實現

建筑施工過程中，需通過BIM軟件創建建筑模型，將建筑物的各個因素進行模型化，并進行相應的管理和維護，以提前發現施工風險和沖突，可有效解決建筑物在施工過程中的各種問題，優化建筑物的施工方案。

基于BIM技術能夠實現對施工進度和資源的數字化管理，通過模擬施工進程可以優化施工計劃，提前預測施工風險，并且借助其成本管理功能可對施工成本進行全面的控制和監測。

BIM技術是建筑施工流程自動化與可視化的關鍵，不僅能夠利用模型的協同功能，實現施工工作的協調和協同，還能夠以模擬的形式呈現出施工過程，進行可視化展示，幫助更全面地理解和掌握施工要點信息，監測數據的分析和反饋，從而促進施工效率與質量提升[3]。

實現設計團隊之間的協同工作是BIM技術的另一作用。著手于建筑設計、結構設計、機電設計等各個專業的協同設計，通過建筑信息模型的共享和更新，可以在設計階段就解決沖突和問題，減少施工現場的修補和調整，從而推動建筑施工的智能化發展。

2建筑施工智能化應用BIM技術關鍵點

2.1 智能化工地單元

2.1.1施工人員智能化管理

BIM技術的普及已經成為建筑業中不可或缺的一部分，在施工項目中，BIM技術可以用來實現智能化搜索和信息匯總。工作人員佩戴的安全帽中內嵌智能芯片能夠實現定位、記錄和管理員工的信息。通過芯片的信息傳遞有助于實時了解員工的位置、工作內容和施工進度，及時進行管理和調度。

BIM技術可以配合使用系統的門禁功能來獲取工作人員相關信息，比如出勤統計、項目場地行動軌跡以及人員分布等，并借助遠程操作建立有效的溝通和協作機制，指導施工人員規范執行施工操作。

2.1.2施工物料智能化平臺

BIM技術的引入對物料管理也有積極的影響，有利于建立和諧且高效的物料管理平臺。在BIM技術的幫助下，建筑公司可以更加科學地管理物料，降低物料管理成本和風險，實現對物料的實時監控和追蹤，將物料的質量和品質控制在規定的范圍內。

在傳統的物料管理中，往往需要花費大量的時間和精力來跟蹤和管理物料，而且存在一定的誤差和風險。BIM技術的普及和應用，能夠輔助完成采購計劃和限額物料領取工作計劃等，還可以與物料供應商和承包商合作，共同推進物料管理的智能化和高效化，提高物料供應的質量和效率。

2.1.3混凝土鋼筋加工智能化

在鋼筋智能化加工系統中，BIM技術的應用將進一步提升鋼筋加工的效率和準確性，實現半自動化和全自動化加工操作。

通過BIM模型輸入可以建立智能化的加工操作流程，包括鋼筋的數量、尺寸、位置等，將其與數控加工設備相結合，可形成一個智能化的加工操作流程。例如在鋼筋加工系統中輸入BIM模型，可以自動規劃鋼筋的切割長度、數量和位置，提高鋼筋加工的效率，降低人為的操作誤差。

BIM模型可以精確獲取鋼筋的尺寸和位置信息，促使數控加工設備根據這些信息進行加工操作，實現加工方案的模擬和優化，確保加工方案的可行性和效率[4]。BIM技術在鋼筋智能化加工系統中的應用，還有助于實現施工進度和質量的實時監控和分析。加工過程中的數據和信息可以被反饋給BIM模型，以便及時發現問題，進行實時分析和修改，保證工程的進度和質量。鋼筋智能化加工如圖2所示。

2.1.4施工成本控制智能化

BIM技術已成為建筑行業的主流趨勢，其中BIM模型的構件預算管理機制是非常重要的應用領域，利用BIM模型可以實現從建造到維護的全生命周期管理。

通過對BIM模型進行智能化分析，對構件進行零部件拆解，并進行分類并進行篩選，得出特定構件的數量和成本，可實現構件所需數量和成本的計算，幫助建設者在設計和建造過程中更好地掌握工程量和分包量。

利用BIM模型可以對施工圖紙進行分析，確定構件的工程量，自動將構件信息和施工圖紙信息進行匹配，分析出特定構件在施工圖紙上的質量、尺寸、數量等信息，進而得出構件的工程量，以便提高成本控制的水平，真正實現多元、合理的成本控制方案。

BIM技術還可以統計分析出特定構件的成本結構和成本量，通過模擬不同方案的成本，幫助建設者評估不同方案的可行性，促使在提高建筑質量的前提下實現成本的最優化。

2.1.5施工質量監管智能化

質量驗收是建筑工程中至關重要的一項工作，其目的是保證工程的質量和安全。要想真正實現BIM的優勢，必須結合質量管理標準制定質量驗收計劃。BIM模型可以作為一個管理工具，實現對工程的質量控制和管理。通過建立移動終端分析體系，可以在施工現場獲得構件相關信息數據和動態參數，利用定位功能模塊實現現場構件的動態識別，并借助BIM技術增強對工程質量的有效把控和管理，提高驗收的準確性和效率，以確保滿足質量標準規范的預期要求。

在BIM模型的建立過程中需充分考慮到質量管理的要求，只有在建立BIM模型時遵循質量控制標準，才能保證模型的準確性和可靠性。還要建立科學合理的質量驗收計劃，制定相應的工作流程和驗收標準，通過BIM模型準確計算出施工所需的各種材料和工藝流程，實現工期的精確控制和調度管理，保證工程進度的穩定性。

2.2 智能化施工單元

智能化施工單元管理是建筑施工過程至關重要的一環，其中BIM技術的應用能夠為建筑行業帶來前所未有的變革。

BIM技術是基于數字化建模的一種工具，將其應用于機電設備的建模和二次設計，不僅便于工程師們對機電設備的狀態進行快速調整和協調，還可以實現施工過程的可視化管理和模擬分析。智能化機電控制管理系統可以集成各種機電設備的4D應用模型，實現施工動態管理和可視化模擬分析，以更好地配合激光掃描元件、GPS軟件、移動通信技術等各種技術手段，控制施工進度和機電設備的狀態，實現施工進度的合理安排和穩定運行。

匹配BIM技術建立智能化施工過程監測系統，可以借助施工BIM模型、分析匯總軟件以及點云模型等實現全方位的監測，確保施工過程的規范性和安全性。通過每日上傳施工圖片，以此形成云模型，能夠快速發現施工中的問題，及時采取解決措施，提高施工質量并確保施工進度的穩定性[5]。

實現智能化施工單元還要結合建筑施工的生命周期有效構建監督管理規劃方案。由于建筑行業的復雜性，BIM應用目標也各不相同，因此在規劃期間需充分考慮應用目標，以便更好地指導BIM技術應用。

應用階段劃分也是BIM應用規劃的重要環節，比如施工階段的BMI技術應用重點在于驗收施工進度、工程質量，而在竣工驗收、運維、投資控制等各階段持續應用BIM技術，主要是保證整個工序的規范化。應用點管理也是BIM應用規劃中需要重視的部分，需與BIM應用專項資金的使用相配合，根據預算制定合理的應用規劃，確保BIM技術的高效應用。

3結束語

BIM技術為建筑施工智能化提供了新的思路和解決方案，盡管在國內建筑施工行業中還存在一些難點和瓶頸，但隨著技術的發展和應用的深入，建筑施工智能化將成為建筑業未來發展的重要方向，迎來更加廣闊的發展空間和更加良好的前景。

參考文獻

[1] 王佳楠，胡振宇.基于BIM應用技術的建筑施工智能化探究[J].散裝水泥，2022（2）：112-114.

[2] 孫博.基于BIM應用技術的建筑智能化探究[J].佛山陶瓷，2023，33（2）：74-76.

[3] 茹佳歡，赫靚.建筑智能化工程施工過程中的質量管理分析[J].建筑與預算，2023（4）：25-27.

[4] 周穎.基于BIM技術的智能化建筑弱電工程施工技術研究[J].信息系統工程，2023（8）：136-139.

[5] 李連東.基于BIM的建筑施工智能化研究[J].現代物業：中旬刊，2023（5）：34-36.