BIM技術(shù)加快智慧工地建設(shè)深究

越來越多的工程項(xiàng)目逐漸開始采用BIM技術(shù)，傳統(tǒng)的建筑形式很難與快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)相適應(yīng)?，F(xiàn)階段，BIM技術(shù)的誕生與推行活動(dòng)的開展，正符合建筑行業(yè)全新的發(fā)展需要。為了實(shí)現(xiàn)建筑工程經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的顯著提升，可以通過BIM技術(shù)優(yōu)化并創(chuàng)新傳統(tǒng)管理模式。

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一、引言

伴隨著建筑行業(yè)信息化建設(shè)進(jìn)程的加快，“智慧工地”模式這一新型產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生，屬于智慧城市概念拓展至建筑工程領(lǐng)域的成果。隨著信息化建設(shè)工作的開展，在具體的建筑工程中，人們逐步將信息技術(shù)的應(yīng)用作為重點(diǎn)。在建設(shè)領(lǐng)域的信息化發(fā)展工作中，施工現(xiàn)場(chǎng)屬于一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。在“智能工地”的幫助下，許多科學(xué)的施工技術(shù)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)施工管理活動(dòng)中，如BIM技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)等，對(duì)該行業(yè)的現(xiàn)代化改革工作起到了良好的促進(jìn)作用。

智能城市這一概念本質(zhì)上是工程管理的一個(gè)新概念。將人工智能、傳感器技術(shù)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等高新技術(shù)融入工程建設(shè)的方方面面，促進(jìn)了系統(tǒng)工程管理體系的生成。“智慧工地”屬于全新智能信息管理的范疇，其可以對(duì)施工場(chǎng)地人員、機(jī)械與材料集成起到促進(jìn)作用，大大提高項(xiàng)目的質(zhì)量，促使施工工作的安全性得到保障，在節(jié)約有關(guān)費(fèi)用的同時(shí)，還能夠提升管理活動(dòng)的數(shù)字化程度。依據(jù)國內(nèi)建設(shè)現(xiàn)狀，智能工地建設(shè)的總體要求是在施工現(xiàn)場(chǎng)廣泛的應(yīng)用信息管理平臺(tái)，智能技術(shù)和智能設(shè)備，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目管理的創(chuàng)新模式，并構(gòu)建“智能工地”管理系統(tǒng)覆蓋政府建設(shè)主管部門、企業(yè)和項(xiàng)目網(wǎng)站。通過智慧化工地建設(shè)，利用相關(guān)工作的開展，可以促使企業(yè)施工管理的信息化程度得到提升，增強(qiáng)企業(yè)的綜合實(shí)力，使主管部門的監(jiān)管能力與服務(wù)效率得到轉(zhuǎn)變，加快推動(dòng)精細(xì)化管理工作的開展，確保精細(xì)化工程建設(shè)目標(biāo)的順利完成。中國的建筑信息化發(fā)展時(shí)間較短，BIM技術(shù)的應(yīng)用明顯落后于西方發(fā)達(dá)國家與地區(qū)。但是，隨著實(shí)際應(yīng)用活動(dòng)的進(jìn)行，其重要作用在不斷提升。在當(dāng)前的實(shí)際工作中，發(fā)揮主導(dǎo)作用的依然是傳統(tǒng)建筑模式，但是其很難與全新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式相適應(yīng)。當(dāng)前需要解決的問題，就是怎樣與國內(nèi)外先進(jìn)的技術(shù)緊密聯(lián)系起來，實(shí)現(xiàn)施工水平與生產(chǎn)能力的綜合提高。對(duì)國外的BIM技術(shù)推廣于應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，做出了借鑒與吸收，立足于有關(guān)理論視角，科學(xué)調(diào)研了國內(nèi)智慧化施工現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)項(xiàng)目的具體情況，并對(duì)BIM技術(shù)處理施工活動(dòng)的代表問題的科學(xué)性作出了探究，所具備的理論與實(shí)踐價(jià)值比較高。

二、智慧工地建設(shè)現(xiàn)狀

通過對(duì)目前全國的智慧工地建設(shè)情況進(jìn)行調(diào)查，可將國內(nèi)目前的建設(shè)現(xiàn)狀總結(jié)如下。

(1)目前工程項(xiàng)目主要參與單位如設(shè)計(jì)院、房地產(chǎn)企業(yè)、監(jiān)理單位對(duì)智慧工地的了解缺乏系統(tǒng)性，關(guān)于智慧工地內(nèi)涵的理解方面，部分工作人員的認(rèn)識(shí)缺乏整體性。有關(guān)調(diào)查研究結(jié)果表明，將近一半的受調(diào)查者對(duì)智慧工地不了解甚至從未聽說過，這將對(duì)未來智慧工地的發(fā)展產(chǎn)生比較大的阻礙。

(2)目前，智慧建筑工地的普及率較低，但業(yè)界依然非常看好智慧建筑工地建設(shè)模式的應(yīng)用。有關(guān)調(diào)研工作表明，在超過50%的受訪者看來所以用智慧工地建設(shè)模式的項(xiàng)目數(shù)量非常少。其原因之一就是國內(nèi)的建設(shè)情況尚處于起步階段，很多技術(shù)還不太完善。盡管如此，然而超過50%的受訪者非常看好智慧建筑工地的建設(shè)模式，這樣在開展相關(guān)工作的過程中，將會(huì)起到良好的推動(dòng)作用，有助于推行工作的順利完成。

(3)在開展智慧工地施工現(xiàn)場(chǎng)建構(gòu)活動(dòng)的過程中，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺(tái)這一環(huán)節(jié)居于重要地位。相比較于傳統(tǒng)建筑模式，可以確保數(shù)據(jù)共享工作的順利完成，這是智慧建筑模式最為主要的特征。所以，在建設(shè)智慧工地的過程中，將BIM技術(shù)融入進(jìn)來具有非常重要的功能。在大多數(shù)受訪者看來，該技術(shù)發(fā)揮著核心作用。在此基礎(chǔ)上，大部分受訪者認(rèn)為智慧工地建設(shè)的主要內(nèi)容之一，就是對(duì)該技術(shù)有關(guān)的硬軟件做出大力研發(fā)。

(4)調(diào)研結(jié)果也指出了，當(dāng)前急需解決的問題就是增強(qiáng)自主研發(fā)能力，并確定相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這兩個(gè)方面在很大程度上影響著智慧工地建設(shè)活動(dòng)的開展。通過以上對(duì)智慧工地建設(shè)現(xiàn)狀的分析可以得出結(jié)論，要加快智慧工地步伐，需要將該技術(shù)充分運(yùn)用于有關(guān)活動(dòng)中去。

三、BIM技術(shù)與智慧工地建設(shè)相融合

智能化工地和BIM技術(shù)都是隨著時(shí)展必然會(huì)出現(xiàn)的新概念，與傳統(tǒng)施工模式相比，在施工理念、施工工具的選擇、施工工藝等方面存在較大差別。智能化施工現(xiàn)場(chǎng)的發(fā)展是一個(gè)從粗放管理到精細(xì)化控制的過程，是以一種新的管理模式和施工方法服務(wù)于整個(gè)施工過程。主要對(duì)智慧施工現(xiàn)場(chǎng)施工現(xiàn)狀進(jìn)行相關(guān)的調(diào)查與分析，研究了智慧施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，并明確了重要構(gòu)成因素，針對(duì)BIM技術(shù)的主要功能框架做出了探究，歸納了智慧施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)施要點(diǎn)。從以下幾個(gè)方面研究了BIM技術(shù)在智慧建筑施工現(xiàn)場(chǎng)中的應(yīng)用。

(1)智慧化現(xiàn)場(chǎng)布置和施工模擬。BIM技術(shù)可用于總體規(guī)劃和協(xié)調(diào)建筑工地，模擬施工現(xiàn)場(chǎng)和臨時(shí)設(shè)施的在不同的階段變化，合理安排材料的運(yùn)輸路線，指導(dǎo)施工現(xiàn)場(chǎng)管理，可有效協(xié)助施工組織設(shè)計(jì)和合理安排。

(2)智慧二維碼，助力施工質(zhì)量檢查。使用“二維碼”的質(zhì)量檢驗(yàn)方法，在施工現(xiàn)場(chǎng)混凝土構(gòu)件可以由BIM5D軟件生成構(gòu)件的智慧二維碼，技術(shù)人員通過手機(jī)掃描把握該部分混凝土構(gòu)件截面尺寸、垂直度、平滑度、施工質(zhì)量檢驗(yàn)等信息。

(3)場(chǎng)景漫游檢查。在管道布置完成的樓層，完成地面模擬漫游檢查第一個(gè)觀點(diǎn)，檢查管道和管道屬性信息，比較管道布置后建筑物的凈高與裝飾吊頂是否有沖突，以避免延誤，大大減少返工，提高工程質(zhì)量，降低危險(xiǎn)因素，大大提高效率。同時(shí)可以對(duì)設(shè)備的接入路徑進(jìn)行模擬，以規(guī)劃出滿足要求的最佳路徑。

(4)智慧碰撞檢查、優(yōu)化調(diào)整，項(xiàng)目采用MagiCAD軟件和BIM5D軟件相結(jié)合，利用碰撞檢查功能智慧檢測(cè)建筑全專業(yè)模型中的綜合碰撞，詳細(xì)定位每處碰撞點(diǎn)，輸出相應(yīng)的碰撞文件。自動(dòng)生成沖突報(bào)告，與設(shè)計(jì)院溝通協(xié)調(diào)，避免延誤，提高工作效率。

(5)以BIM5D的成本管理為基礎(chǔ)，在BIM模型中，加入有關(guān)成本信息內(nèi)容，促使五維工程信息模型的生成，這樣可以將工程造價(jià)大致計(jì)算出來。在該模型中，利用5D成本管理工作，可以對(duì)工程量作出統(tǒng)計(jì)，利用相關(guān)平臺(tái)，確保報(bào)表制作活動(dòng)的完成，可以提升成本計(jì)算活動(dòng)的準(zhǔn)確性，加快促進(jìn)成本管理活動(dòng)的開展，有助于成本費(fèi)用的節(jié)約。

(6)在過去，各單位之間的信息是獨(dú)立的，溝通是繁重而乏味的。通過BIM技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、施工、勘察等數(shù)據(jù)的共享，大大減少了單位之間信息溝通的障礙。

借助“數(shù)字城市”模型，智慧工地項(xiàng)目可以預(yù)先分析附近環(huán)境，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)布置方案、材料進(jìn)場(chǎng)路線予以明確，還可以對(duì)附近環(huán)境的影響情況作出系統(tǒng)考量，促使建筑物與建筑物間的安全性得到高效保障。關(guān)于項(xiàng)目進(jìn)度情況，由于相關(guān)模型經(jīng)過了多方明確，這樣可以將具體情況體現(xiàn)出來，在同一時(shí)間分析材料消耗情況，將具備高度真實(shí)性的控制數(shù)據(jù)信息提供給監(jiān)理機(jī)構(gòu)。在管理項(xiàng)目安全與質(zhì)量活動(dòng)的過程中，通過BIM技術(shù)，能夠標(biāo)志出有關(guān)的質(zhì)量檢測(cè)信息，并將這些信息輸送給有關(guān)部門，確保檢查活動(dòng)的開展。與此同時(shí)，還可以將部分虛擬安全裝置建構(gòu)于模型中，開展相關(guān)的檢驗(yàn)活動(dòng)，這樣所生成的數(shù)據(jù)可以推動(dòng)維修工作的開展。在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)管理活動(dòng)的過程中，將監(jiān)控?cái)z像頭與BIM模型緊密聯(lián)系起來，可以促使整個(gè)施工過程圖像得到保存。運(yùn)用BIM模型，還可以預(yù)先對(duì)安全防護(hù)區(qū)域做出規(guī)劃，并與智能頭盔緊密聯(lián)系起來，促使工人的安全性得到保障。伴隨著預(yù)制裝配式建筑的大力發(fā)展，智能化施工現(xiàn)場(chǎng)與該技術(shù)的融合，能夠打開全新的市場(chǎng)，打破原材料、工廠、場(chǎng)地之間的壁壘，使施工更加智能化，使BIM技術(shù)更有價(jià)值。

四、BIM技術(shù)的應(yīng)用障礙及解決對(duì)策

在開展智慧工地建設(shè)工作的過程中，業(yè)界已經(jīng)充分意識(shí)到BIM技術(shù)的重要作用，然而，在具體的實(shí)際工程項(xiàng)目應(yīng)用活動(dòng)中，其應(yīng)用頻率還未達(dá)到理想效果。究其根本原因，主要包含以下幾點(diǎn)。

(1)從整體的環(huán)境來看，在運(yùn)用該BIM技術(shù)時(shí)，其使用主要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，這樣還不能取得理想的效果。目前，BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)院的應(yīng)用還處于翻模階段，沒有真正實(shí)現(xiàn)正向的設(shè)計(jì)。由于工作人員長期運(yùn)用同一種固定的工作形式，導(dǎo)致其工作模式不能迅速取得突破性的變化。另一方面，基于BIM的智能施工現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)所運(yùn)用的科學(xué)信息技術(shù)與設(shè)備非常多，其對(duì)用戶有一定的要求，施工現(xiàn)場(chǎng)的工人很難在短時(shí)間內(nèi)掌握。在這方面，一線工作人員，無論是項(xiàng)目經(jīng)理或工作人員，需要對(duì)自身的思想作出準(zhǔn)作出轉(zhuǎn)變，強(qiáng)化推動(dòng)創(chuàng)新活動(dòng)的開展。

(2)關(guān)于技術(shù)方面，智慧建筑建設(shè)活動(dòng)的開展，以BIM技術(shù)為中心，該BIM技術(shù)與其他技術(shù)的整合發(fā)揮著至關(guān)重要的作用?，F(xiàn)階段，許多技術(shù)人員只是高度重視其實(shí)際應(yīng)用情況。但是如果立足于未來的發(fā)展，其更具價(jià)值的應(yīng)該就是BIM技術(shù)的二次開發(fā)工作。毋庸置疑，這樣對(duì)有關(guān)技術(shù)人員所制定的要求將會(huì)更加嚴(yán)格。企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)需要聯(lián)合起來強(qiáng)化開展有關(guān)技術(shù)人才的選拔與培養(yǎng)工作。例如現(xiàn)在比較熱門的機(jī)器人，在相關(guān)的研究工作中，其價(jià)值較高的內(nèi)容，就是怎樣確保該BIM技術(shù)與機(jī)器人融合活動(dòng)的完成。

(3)立足于管理視角，BIM技術(shù)關(guān)于有關(guān)單位的發(fā)展情況并不一致。許多看似無關(guān)的參與單位，如勞務(wù)分包商、材料供應(yīng)商，并沒有像他們想象的那樣熱衷于BIM，但它是整個(gè)智能建筑過程中不可分割的一部分。需要重視的是怎樣提升參與者對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用，可以充分利用有關(guān)規(guī)章制度與政策，開展規(guī)范工作，立足于經(jīng)濟(jì)視角，BIM技術(shù)可能不會(huì)給這些單位帶來較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。因此，可以從制度上考慮去規(guī)范，也可以從政策上考慮去鼓勵(lì)這些參與單位。該技術(shù)之所以能夠取得廣泛的應(yīng)用，離不開國家的相關(guān)政策的支持與有關(guān)平臺(tái)的大力推廣。倘若該技術(shù)依然“百家爭(zhēng)鳴，各執(zhí)一詞”，這樣就很難形成一個(gè)具有整體布局和整體思維的氛圍。

“BIM+”智慧建筑工地管理模式仍在處在初期探索，隨著“BIM+”智慧工地的項(xiàng)目管理新模式在項(xiàng)目中的不斷深耕，可以為項(xiàng)目管理者在工程管理過程中提供合理、有效的決策參考，從而提高建筑施工企業(yè)在建筑領(lǐng)域的總體管理水平和企業(yè)效益，形成新的“BIM+”智慧工地管理模式，促進(jìn)建筑企業(yè)的發(fā)展和建筑行業(yè)的智慧化和可持續(xù)化發(fā)展。運(yùn)用BIM技術(shù)構(gòu)建智慧工地，應(yīng)將BIM技術(shù)貫穿于建設(shè)的整個(gè)生命周期，貫穿于項(xiàng)目的決策、實(shí)施和使用階段，最大限度地實(shí)現(xiàn)其價(jià)值。BIM技術(shù)可以打破傳統(tǒng)項(xiàng)目管理模式的束縛，實(shí)施動(dòng)態(tài)、可視化的項(xiàng)目管理，為業(yè)主、施工單位等項(xiàng)目參與方提供一個(gè)項(xiàng)目全數(shù)據(jù)信息平臺(tái)，從而進(jìn)行快速的溝通和協(xié)調(diào)。使用建模技術(shù)能有效降低項(xiàng)目成本，提高項(xiàng)目進(jìn)度，直接反映項(xiàng)目難點(diǎn)和關(guān)鍵工序、流程等，為項(xiàng)目的整體施工質(zhì)量提供保證，運(yùn)用BIM技術(shù)模擬施工全過程，實(shí)施綜合管理，確保智慧工地的順利發(fā)展，打造科學(xué)合理的智慧工地。

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