BIM技术在智慧工地建设中的应用研究

BIM技术在智慧工地建设中的应用研究

李梦,贾丙奇,雷利,高胜蒙,刘连辉

中国建筑第八工程局有限公司西南分公司 四川省成都市 610041

摘要：随着科学技术的发展，我国的BIM技术有了很大进展，并在智慧工地建设中得到了广泛的应用。通过BIM技术与智慧工地应用平台进行集成应用，可有效发挥双方可视化、动态化、智能化优势，支撑施工现场各项管理内容，提供一项信息化、智慧化的新型智能建造工具，本文首先分析BIM的智慧工地平台架构，其次探讨BIM技术在智慧工地建设中的具体应用路径，进而实现工程项目建设水准及施工质量的显著提升。

关键词：智慧工地；BIM技术；应用

引言

在当下各类综合性建筑、超高层建筑林立的时代，智慧工地能够有效降低各类建筑工程的建设难度，能够使建筑获得更为优质的质量保障，而BIM技术则是智慧工地建设的关键。BIM技术与建筑工程本身就具备极强的适配性，能够有效渗透到智慧工地建设的各个环节。

1基于BIM的智慧工地平台架构

基于BIM的智慧工地平台，从架构上说，可分为3个层级。（1）终端。主要通过物联网传感器和移动设备，实时采集施工现场动态数据，为高效的施工过程分析和管理提供数据基础。（2）平台。通过搭建通用数据环境（CDE），也可称作通用数据库，用于为整个项目团队提供收集、管理和传递图纸、文档、BIM模型和非模型信息的单一数据中心。这种单一数据环境有助于项目成员之间的协作，并有助于避免重复和错误。多源异构数据经过治理后存入通用数据库，可供IoT物联网平台、大数据智能分析平台、数据资源规划平台等筛选和调用，进行计算、分析、数据关联和任务驱动。（3）应用端。从业务目标出发，为不同施工任务和场景提供便捷的数据分析成果展示、施工数据查询、过程数据交互的各种应用模块，使项目的管理过程更加高效和精益。

2BIM技术在智慧工地建设中的具体应用路径

2.1工程设计方面的应用

当下的建筑工程较以往出现了非常大的变化。以施工阶段为例，伴随工程性能、规模的不断提升，建筑工程已然成为一种系统化工程，建筑工程会在所有相关企业单位的合力下建成，而智慧工地则是各企业单位在建筑工程建设全生命周期进行高效沟通的平台。在这个环节中，通过BIM技术的良好应用，能够进一步提升各方交流的效率。以建筑工程准备阶段为例，通过BIM技术，所有与建筑工程相关的设计人员和技术人员可以在沟通过程中，将交流意见进行立体化处理，所有沟通的延后性会被消除。随着交流沟通进程衍生出具体的模型，继而使相关人员进行可视化分析，可以更直观地看到各项意见对工程的改变。这一局面的实现能够使建筑工程各相关部门的交流更加顺畅，在有效解决沟通不畅问题的同时，更好地发现工程设计的问题，并通过不断完善工程模型的方式，使工程设计的所有缺陷被一一消除，从根本上解决后续施工因设计缺陷而可能出现的问题。

2.2施工阶段的应用

在物料管理中的应用。在建筑工程中，传统的物料管理主要是通过人工管理的方式进行，这样就很可能出现混乱的问题，并且在使用的过程中也可能会因为存储方式不当出现物料丢失的问题。根据BIM技术模拟的施工进度计划，合理控制好材料的进出场顺序，在对到货进行验收的过程中也需要结合实际情况对货物的材料和标准进行编码存放，结合BIM所提供的施工顺序以及安装位置进行分类存放，这也是实现精细化管理的一种有效方式。吊装作业。这一工作环节在施工中处于核心地位，因此对于施工人员以及机械设备的要求较高。在进行正式施工之前，为了能够保障后期进行吊装工作的顺利，可以使用BIM进行模拟，能够对吊装的角度以及相应的起重力矩进行设计，确定好位置关系，确保在进行吊装的过程中能够保障安全进行。进度质量管理。在BIM-3D模型的基础之上通过引入实践和资源两个维度形成新的BIM-5D模型，这样通过对技术上的不断完善能够借助技术的优势帮助管理人员更好的进行管理工作，能够实时的掌握施工的动态信息，并且对于施工的资源投入情况也一目了然，在进行管理的过程中也能及时的发现问题，实现对施工计划的动态调整，避免出现工期延误的问题。

2.3顶层规划

在智慧工地进行顶层规划时，BIM技术可以迅速对各类场景进行解读，使规划效率不断提升，并依照实际情况提出各种具有可行性的规划方案，从而使智慧工地的建设规划更加现实高效。同时，通过BIM技术与大数据技术的协同应用，能够更好地帮助企业进行决策。值得注意的是，利用BIM技术得出的建设规划，是具备发展性的，或者说是动态性的，其不仅可以呈现出一个完整的规划，还可以随着建设进程适时更正其中内容，继而使智慧工地建设与建筑工程的实际需求始终保持一致，最大化发挥智慧工地的实效性。相关人员也可以就BIM技术对建设规划的改动与工程所属方进行及时沟通，然后通过BIM技术将剩余部分进行优化，使其形成整体。

2.4安全管理中的应用

在建筑工程施工中安全一直以来都是十分强调的问题，并且保障安全施工也是当前社会广泛关注的问题。在进行施工的过程中一旦出现安全事故，对于施工人员的家庭以及建筑企业都是十分不利的影响。因此使用BIM技术是能够为安全施工提供保障的重要方式，通过在安全管理工作中发挥作用，能够及时识别施工中存在的问题，有效的解决安全隐患的发生，保障了施工人员的安全的同时也是一种保障施工企业利益的有效途径。在使用BIM技术时能够实现对施工现场周边施工环境存在的风险进行评估，实现对安全物资的调配需求有所掌握，确保相关的安全管理工作的能效能够得到提升。

2.5碰撞检查方面的应用

观察过往建筑工程的施工过程可以看出，虽然施工整体能够稳定进行，但经常会出现一些瑕疵，譬如未按需求预留孔洞、机电设备安装发生碰撞等问题，尽管这些问题不会对建筑工程整体质量造成影响，但会对施工进度造成阻碍。譬如，当建筑出现严重碰撞问题后，会将墙体砸开进行修复，这样的措施不仅耗时耗力，更有可能导致实际使用空间缩小。而通过BIM技术的合理应用，则能有效避免这一现象的出现。智能检查是BIM技术的标志性功能之一，其在制作立体模型的过程中，会自动识别工程标高、剪力墙、柱、梁以及设备管道等位置的合理性。当出现问题时，会对相应环节进行标识，相关人员通过BIM技术的反馈结果，实现预先碰撞检查。依照模型，建筑工程的管线、机电设备以及预留孔洞等实际位置就会更加合理，避免设计失误造成的返工问题。同时，BIM技术还可以对建筑工程各环节易发生碰撞问题的区域进行标注，为施工人员提供更明确的提示，从而使施工人员在施工过程中，能够精确确定位置，减少碰撞交错等问题的出现，在提高建筑建设效率的同时，有效解决资源损耗问题。

结语

综上而言,BIM技术具有协调性、可视化等多方面的优势,极大提升了工地的整治工作质量。相基于BIM的智慧工地管理作为工程项目管理和智慧工地管理是一种崭新形式，其主要基于“数字孪生”展现形式，通过以三维模型，整合项目现场各大管理要素，进行集成管控，实现数模联动，以可视化、动态化、精细化方式针对项目进行立体实时管控，同时通过各项目现场数据不断积累、可为城市建筑数据积累奠定智能建造的数字底座，为后续城市精细化治理提供数据赋能。

参考文献

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[3]丁小虎,李朝智,陆彬.政府推进智慧工地建设中存在的问题及对策研究——以南京市智慧工地试点建设实践为例[J].建筑安全,2019,34(06):58-62.