基于BIM技术在智慧工地建设中的应用研究

王宇鹏，杨丽军，李靖

（中国建筑土木建设有限公司西北公司）

1 引言

建筑业的工程质量一直受到各界的重点关注，BIM技术的应用给建筑业与施工工地带来方便。所谓的BIM技术就是人们常常提及的建筑信息模型（Building Information Modeling），它被应用在施工建设的各阶段，并且对提升工程施工速度与管理有很大帮助。

2 BIM技术及智慧工地概述

2.1 智慧工地的概念

智能化施工工地是一种新型的现场管理模式，主要运用于工程项目的施工设计和施工作业中的工程运作层面。全面利用现代信息化技术和AI技术对于工地现场开展的相关管理有着优化现场管理系统的优点，在施工过程中促进现场协同作业，以及完善现场管理，充分整合施工现场的各种资源，促进施工现场的信息共享[1]。

2.1.1 智慧工地整体架构

现如今，随着信息技术的发展，推进了整个工业进程，在BIM技术的驱动下，有效解决了很多施工现场的遗留问题，有关工程所有的信息都可以用数据参数的方式存于BIM建模数据库之中，并十分方便随时读取，不再出现信息滞留的麻烦，具体情况如表1所示，主要在于智慧工地现场信息网络建设。

表1 基于BIM技术的智慧工地对于现有施工模式的改进

1）终端区

为完善施工现场监督管理能力，全面开展物联网与移动技术的应用，借助射频识别技术、传感器（检测装置）、摄像装置、智能手机等相关终端的设备，完成了对工程施工过程的监控、感知及相关数据的协调和有效采集，进一步提升智慧工地的监管能力[2]。

2）平台区

各系统中处理的复杂业务，产生了大量模型和数据，这对服务器的计算能力和低成本的海量数据存储能力产生了巨大需求。通过云平台进行高效计算、存储及提供服务。让项目参建各方更便捷的访问数据，协同工作，使建造过程更加集约、灵活和高效。

3）应用区

应用层核心内容应始终围绕以提升工程项目管理这一关键业务为核心，因此BIM项目管理系统是工地现场管理的关键系统之一。BIM的可视化、参数化、数据化的特性让建筑项目的管理和交付更加高效和精益，是实现项目现场精益管理的有效手段。

根据以上所述系统来说，智能工地云平台就是整个智能工地系统的核心，它是基于大数据环境下，利用云技术工程管控的平台。借助智能站点云平台的扶持，施工单位或企业的相关管理人员能够轻易做到几个完全不同的现场控制，同步多个终端统一协调管理，以及相关软件的及时信息数据传递。

2.1.2 BIM技术

BIM技术是当前建筑工程施工过程中最为关键的一项科学技术之一，它主要利用相关数据信息技术，对建筑工程进行模拟，塑造模型，最终形成工程数据信息库。BIM技术在建筑工程中是为了协调管理，为项目各个单位提供相应的数据信息，通过对数据信息进行分析，考察工程施工效率，从而对建筑工地施工现场进行全面的管理，提升管理水平[3]。

3 BIM技术在智慧工地建设中的主要应用

3.1 智慧工地设计阶段的应用

BIM信息技术在我国智能建筑工地设计阶段的运用范围涵盖：①将设计施工单位交付的图纸发送给建设单位，这是基于BIM信息技术的概念。交付的图纸是BIM信息系统的模型，不再是原始的二维图纸，解决了以前先设计二维图，再建立三维BIM信息系统模型的问题，施工图纸与三维建模一起直接上交到项目施工单位，以避免设计图纸与BIM模型不符。②建筑公司接下BIM模型后，需再次深化相关设计。对施工单位或设计监理单位委托的BIM模型进行拆分，建立适合实际施工的各类专业BIM模型。对于重点、难点施工项目，都要通过BIM模型进行施工模拟和碰撞性检查，提前做好工作，尽量避免BIM模型中可能出现的矛盾，及时管理和调整BIM模型的实施，使最终竣工验收模式与实际验收模式相匹配。

3.2 智慧工地施工阶段的应用

BIM技术在我国智能建筑工地实际施工过程中的应用主要包含技术管理，其内容一般包括如何利用BIM技术检查施工过程中建筑材料的碰撞质量，管理设计图纸，深化建筑材料设计和施工过程方案模拟。现场管理主要涉及BIM辅助计划管理、三维信息披露、移动终端问题跟踪、物联网管理、预制施工等，BIM辅助总平面管理、BIM辅助平面协调管理、自动排砖、动态模板导丝等多个专业。对于企业管理，主要涵盖BIM计算、成本控制等人力资源配置。在BIM计算中，可以直接利用BIM模型提取工程量，代替传统施工管理中人工计算，避免耗费大量的人力、物力和时间，计算速度快、准确。

3.3 智慧工地造价阶段的应用

投标阶段：BIM技术能够很好的处理这个问题，生成高质量、准确的投标清单，降低出错的概率。

投资阶段：BIM技术能够综合分析自身海量数据中的各种数据信息，构成适宜的三维数字化建筑模型，并自动计算出相应的造价信息和建设量。由此可见，BIM技术对建设项目投资过程中各个阶段的成本信息具有重要意义。

设计阶段：BIM技术能够对整个数据库开展直接的分析和集成。

施工阶段：BIM技术对整体工程开展有效控制，借助相关数据库和信息传输平台，强化对各工程未解决问题的掌握，强化与工作人员的交流，大大减少了出错的概率，为整个项目成本的提升护航。

3.4 智慧工地运维阶段的应用

将BIM技术的应用推广到智能建筑工地的运维阶段：①设计单位要将建设项目后续的运维管理思想融入建设项目的设计中，综合分析存在的问题如何合理设计运行维护要求和技术经济性，在设计BIM解决方案时，需要充分考虑这些影响运维的因素；②运维单位要求相关运维人员拥有BIM模型实操能力和后续管理水平。通过BIM模型，能完成整个工程的正常运行和维护。借助BIM模型，能够快速发现故障原因以及相关隐患，运维人员还需积极参与各种BIM模型的规范和参数维护，以便能做好后期运维管理服务。

4 结语

BIM技术要应用到建筑工程中是社会、城市以及信息技术发展的趋势所决定，创造一个智能化的建筑工地，它应该贯穿于整个建筑生命周期，使其价值最大化。BIM技术可以打破传统项目管理模式的束缚，实现项目管理的动态化、可视化，提供完整的项目信息系统，提供完整的项目数据平台，方便业主、施工单位和项目参与方之间的加快沟通与交流。BIM技术能降低造价投入，加快工期，反映施工难点及工序、技术、材料等，为整个工程施工质量给予保障。总而言之，BIM技术的充分发展必将会落实到每一个具体项目之中，依据单独的工程项目结合企业优势，不再盲目跟从大规模，而是需要更符合实际，看重实效。