基于BIM的智慧工地管理体系框架研究

黎涵 梅生阳 张梓权 齐加顺

摘要：基于BIM的智慧工地管理系统构建施工方法、要点、技术等，优化工地管理，确保施工质量，加强选工安全。本文主要介绍智能施工理念的BIM、智能工地、BM的应用模式，并基于BIM优化智能工地管理。

关键词：BIM技术﹔智慧工地;体系框架

一、BIM与智慧工地介绍

1. BIM技术

BIM 技术可以将2D图纸转换为3D图纸，以确保施工工作的可视化。建筑信息可以与BIM技术共享，以可靠地支持执行决策。BIM技术具有同步建筑信息的能力，有助于确保施工管理的科学性和效率。

2.智慧工地

智慧工地形成的基础主要是在数字技术、信息技术、互联网技术、能源技术等相关技术的支持下形成的。智慧工地的最重要管理问题设计和施工可以通过科学化、智能化的工地管理，从而在建设活动稳中求进。同时，施工企业可以应用智慧工地管理模式，控制施工资源，减少资源浪费。结果，降低了建造成本。此外，通过智能现场管理，订货部、设计部、监理部可以更顺畅地与施工公司沟通交流施工信息。

二、基于BIM的智慧工地管理整体技术架构

基于BIM的智慧工地管理整体技术架构包括服务管理、技术管理、安全管理、进度管理、绿色施工管理五个模块。通过发挥各个模块的作用，可以提升工地智能化管理水平。因此，建设单位要做好智慧工地管理平台建设。

三、智慧建设理念下的BIM运用模式分析

1.典型BIM咨询服务模式

将BIM技术应用于智慧工地管理，可以提升咨询服务水平。其中，应用最频繁、客户数量最多且舒适的服务模式是典型BIM咨询服务模式。该服务模式可以通过优化和完善建设管理体系，为许多建设项目提供企业咨询项目管理解决方案。咨询项目时，负责人需要在软件中创建项目，使项目立体化、可视化，为施工管理任务提供管理思路。

现有的BIM技术发展并不成熟，尤其是咨询服务模式还不能完全满足客户的需求。BIM技术没有针对施工过程进行充分优化是典型服务模式的缺点，它还缺乏在部署前阶段整合各种资源和有效信息反馈的能力。BIM技术营造的管理环境相对封闭，使得施工现场的信息不能及时接受。BIM技术的应用可以对一些施工工作进行准确的控制，但并不能提高整体的控制力。

2.改进的BIM应用模式

随着在社会的发展和进步中不断提高和改进BIM技术，使其BIM咨询服务模式克服了传统咨询服务的不足。设计资源和流程的整合可以为客户提供全面的项目管理服务，同时设计和施工阶段紧密相连，确保信息交互，便于动态管理增加。虽然 BIM 技术和 BIM 咨询服务模式得到了优化，但与咨询服务合作仍然存在一些问题。这对于落后的管理理念和管理技能差是非常重要的。进一步提高BIM咨询服务水平，需要研究智能化、智能化技术，树立先进的管理理念，科学管理建设项目管理。

3.智慧建设管理推动BIM运用

现如今我们将BIM技术应用于智慧建设管理当中，在优化施工设计工作的同时提高项目运营的发展水平，但是BIM技术在实际施工阶段并没有发挥重要作用。智慧施工管理不仅提供了基于BIM技术的先进管理理念，还提升了管理技能。随着智能施工管理的快速发展，BIM技术的应用价值不断增长。

四、基于BIM的智慧工地管理体系组成

1.开放式VR/AR施工精度子系统

BIM的智慧工地管理系统随着科学技术的发展不断完善，其中最重要的组成部分是开放的VR/AR配置精准子系统。通过开放的虚拟现实和增强现实系统，可以推进现场施工质量检验阶段，通过跟踪和增强现实，可以将施工、位置、手持设备的规格等信息投影到施工现场或工作台面。在前期工作以及流程执行过程中执行辅助施工功能，并在流程结束时完成检查和评估，以提高全过程的施工精度。通过AR技术和位置跟踪显示，管理人员可以全面跟踪施工信息，了解施工情况，制定施工管理方案。通过应用开放的虚拟和增强现实系统，可以对整个施工活动进行评估。通过应用3D扫描技术，可以将施工现场的3D施工信息传输到开放的虚拟现实和增强的现代文本系统中。管理人员应该研究这些信息，然后优化施工管理任务，同时获取的施工信息可用于在虚拟施工中进行碰撞检测和虚拟演示。

2.Petri-Net动态施工工序子系统

动态管理是项目管理的演进方向，将Petri动态施工过程子系统应用到项目管理中，可及时获取项目信息，确保动态管理质量。Petri-Net动态构建过程子系统允许了解项目布局并评估其有效性。如果这是不合理的，应该优化项目的安排，这样既可以保证工程效率，又可以节约施工成本。

3.基于设计/基于实体施工进度子系统

基于设计/基于施工调度子系统可應用于项目管理，构建三维施工模型，动态管理施工活动，协调施工进度，及时完成项目。识别层、传输层、应用层和控制层组成基于设计/基于实体的施工进度子系统，这些可以提高系统的运行水平。其中，认知层通过捕获项目扫描信息和位置信息，为项目管理提供管理数据。同时，为保证基于设计/基于物理的施工进度子系统应用的有效性，需要在施工现场建立“虚拟现实”和“虚拟虚拟”双向信息流。控制层的应用对象是项目经理，他们必须对获取的项目信息进行分析，将项目管理经验与项目管理专业知识相结合，制定项目管理计划，协调施工现场操作。同时，管理者必须分析项目管理风险，制定风险应对管理计划，进而控制风险，降低其发生的可能性。此外，管理者要做好项目进度管理，控制项目进度，科学提高施工效率。

结语

考虑到工程建设施工阶段生产规模大，生产现场固定，提出了基于实时BIM系统的智能现场管理系统框架，具有重要的现实意义，因此智慧施工管理理念来实现综合实践和示范应用。BIM 的智能工地管理系统对提高施工质量至关重要。对于技术人员来说，应该投入相关的技术研究，丰富技术种类，增强技术能力;对于管理人员，应该提出一些管理建议，提高建设项目的管理水平。

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