淺談BIM技術(shù)在“智慧工地”建設(shè)中的應(yīng)用

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑行業(yè)的信息化程度不斷提高，在政府的支持下，BIM技術(shù)在建設(shè)行業(yè)得到了廣泛的推廣和應(yīng)用，同時(shí)，伴隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，智慧城市的理念上升到國家戰(zhàn)略的高度，智慧城市的建設(shè)也得到了不斷的推進(jìn)和發(fā)展，在此背景下，在建筑工程領(lǐng)域提出了"智慧工地"模式。

BIM是一個(gè)由二維模型到三維模型的轉(zhuǎn)變過程，也是從傳統(tǒng)施工中被動(dòng)“遇到問題，解決問題”到主動(dòng)“發(fā)現(xiàn)問題，解決問題”的一個(gè)轉(zhuǎn)變過程。所以，BIM的應(yīng)用對(duì)“智慧工地”建設(shè)顯得尤為重要。

從目前國內(nèi)建筑行業(yè)的發(fā)展情況來看，開展“智慧工地”建設(shè)是實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理的最佳手段，也就是說“智慧工地”建設(shè)是手段，實(shí)現(xiàn)工地精細(xì)化管理是目標(biāo)，最終達(dá)到在減少施工成本、保護(hù)環(huán)境的情況下，按時(shí)保質(zhì)保量完成工程的目的。

什么是“智慧工地”？

“智慧工地”在廣義上指工地信息化。通過三維設(shè)計(jì)平臺(tái)對(duì)工程進(jìn)行精確設(shè)計(jì)和模擬，圍繞施工過程管理，建立互聯(lián)協(xié)同、安全監(jiān)控、智能化生產(chǎn)等項(xiàng)目信息化生態(tài)圈，并將此數(shù)據(jù)在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下與物聯(lián)網(wǎng)采集到的工程信息進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘分析，提供過程趨勢預(yù)測及專家預(yù)案，實(shí)現(xiàn)工程可視化智能管理，以提高工程管理信息化水平，從而逐步實(shí)現(xiàn)綠色建造和生態(tài)建造，使項(xiàng)目在信息化時(shí)代的競爭中立于不敗之地。

更為通俗的理解就是，“智慧工地”是將感應(yīng)器植入到建筑、機(jī)械、人員穿戴設(shè)施、場地進(jìn)出關(guān)口等各類物體中，并且被普遍互聯(lián)，形成“物聯(lián)網(wǎng)”，再與“互聯(lián)網(wǎng)”整合在一起，實(shí)現(xiàn)工程管理干系人與工程施工現(xiàn)場的整合。

“智慧工地”的核心是以一種“更智慧”的方法來改進(jìn)工程各干系組織和崗位人員相互交互的方式， 以便提高交互的明確性、效率、靈活性和響應(yīng)速度，更大程度的去聯(lián)系在工地施工過程的每一個(gè)環(huán)節(jié)，以及每一個(gè)個(gè)體。

BIM技術(shù)在“智慧工地”建設(shè)中的應(yīng)用

“智慧工地”的建設(shè)，依托于施工現(xiàn)場管理平臺(tái)。而平臺(tái)中信息的來源，主要是來自于工程BIM模型。大部分情況下，BIM模型的精確度決定了“智慧工地”的開展程度。BIM是一個(gè)由二維模型到三維模型的一個(gè)轉(zhuǎn)變過程，也是從傳統(tǒng)施工中被動(dòng)“遇到問題，解決問題”到主動(dòng)“發(fā)現(xiàn)問題，解決問題”的一個(gè)轉(zhuǎn)變過程。所以，BIM模型的應(yīng)用對(duì)于“智慧工地”建設(shè)顯得尤為重要。

在“智慧工地”建設(shè)中，BIM模型的應(yīng)用主要集中在以下幾個(gè)方面：

1.工程量的統(tǒng)計(jì)：在BIM模型創(chuàng)建完成后，通過對(duì)模型的解讀，能夠分析出各施工流水段各材料的工程量，如混凝土的工程量。在鋼結(jié)構(gòu)中，通過對(duì)模型的分解，直接根據(jù)模型對(duì)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行加工。

2.施工模擬：在制定完成施工進(jìn)度計(jì)劃后，通過軟件把施工進(jìn)度計(jì)劃與BIM模型相關(guān)聯(lián)，對(duì)施工過程進(jìn)行模擬。將實(shí)際工程進(jìn)度與模擬進(jìn)度進(jìn)行對(duì)比，可以直觀的看出工程是否滯后，分析滯后的原因，以確保工程按計(jì)劃完工。

3.可視化交底：通過BIM的可視化特點(diǎn)，對(duì)施工方案進(jìn)行模擬，對(duì)施工人員進(jìn)行3D動(dòng)畫交底，提高了交底的可行性。

4.節(jié)點(diǎn)分析：通過對(duì)設(shè)計(jì)圖紙的解讀 ，對(duì)復(fù)雜節(jié)點(diǎn)進(jìn)行BIM建模，通過模型對(duì)復(fù)雜節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析。比如復(fù)雜的鋼筋節(jié)點(diǎn)，在模型建立后，對(duì)模型進(jìn)行觀察，找到鋼筋的碰撞點(diǎn)，對(duì)鋼筋的布置進(jìn)行優(yōu)化；也可以模擬模板支撐體系的受力狀況，以確保模板支撐體系的施工安全。

5.綜合管線碰撞檢測：在施工過程中，往往會(huì)出現(xiàn)預(yù)留孔洞未預(yù)留、機(jī)電、設(shè)備管線安裝時(shí)發(fā)生碰撞。面對(duì)這些情況，在傳統(tǒng)的施工過程中所采取的措施就是在墻體、樓板上再次開鑿，安裝管線時(shí)相互交叉而減少樓層實(shí)際使用空間。而“智慧工地”建設(shè)中，在設(shè)計(jì)圖紙下發(fā)后，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，對(duì)建筑物進(jìn)行綜合建模，把預(yù)留孔洞在三維模型中顯示，直觀的顯示出各個(gè)位置的預(yù)留孔洞，防止遺忘。在結(jié)構(gòu)、建筑、機(jī)電、設(shè)備模型都創(chuàng)建完成后進(jìn)行合模，分析出各碰撞點(diǎn)，與設(shè)計(jì)進(jìn)行溝通，對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行修改。在工程前期解決了管線打架問題，節(jié)約了工期，確保施工的順利進(jìn)行。

BIM在“智慧工地”建設(shè)中扮演的角色

BIM的大數(shù)據(jù)如一柄利刃，直指工程的每一個(gè)環(huán)節(jié)，360度無死角把控流程。如果智慧工地可以實(shí)現(xiàn)，那么，它必將信賴于一項(xiàng)核心的技術(shù)手段，這項(xiàng)技術(shù)就是BIM。

BIM在我國已發(fā)展了近十年時(shí)間，目前正在由以建模為主的 “1.0時(shí)代”步入以業(yè)務(wù)深度應(yīng)用為主的“2.0時(shí)代”，支撐建設(shè)過程的各個(gè)階段，實(shí)現(xiàn)全程信息化、智能化，為項(xiàng)目全過程精細(xì)化管理提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支持和技術(shù)支撐，提高工作效率，減少不必要的返工和浪費(fèi)。在眾多現(xiàn)代建筑建造過程中，BIM都發(fā)揮了不可替代的應(yīng)用價(jià)值。

通過以BIM、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、智能設(shè)備、大數(shù)據(jù)等為代表的當(dāng)代先進(jìn)技術(shù)的綜合應(yīng)用，建筑施工行業(yè)正行駛在“智慧工地“的快車道上，傳統(tǒng)的印跡將徹底成為歷史，實(shí)現(xiàn)“綠色、智能、精益和集約”的精細(xì)化管理，實(shí)現(xiàn)綠色、智能和宜居的智慧建筑必將成為建筑行業(yè)發(fā)展的方向。

（編輯：奚雅青）