穆丹丹

(承德石油高等專(zhuān)科學(xué)校 機(jī)械工程系，河北 承德 067000)

隨著住建部《2016—2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中提出全面提高建筑業(yè)信息化，住建部《建筑信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的實(shí)施將為國(guó)家建筑業(yè)信息化能力提升奠定基礎(chǔ)?；贐IM的數(shù)字化施工技術(shù)和管理，利用數(shù)據(jù)化的BIM模型，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目精細(xì)化、數(shù)字化的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的管理。通過(guò)BIM5D碰撞檢查、進(jìn)度控制、材料跟蹤、成本分析等手段有效實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)、信息化施工。有效推進(jìn)BIM政策的落地，帶動(dòng)綠色建筑、裝配化施工的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

1 BIM5D技術(shù)存在的問(wèn)題分析

1.1 軟件兼容性不夠

當(dāng)前，3D BIM技術(shù)還是成熟的，無(wú)論是土建類(lèi)的revit；鋼結(jié)構(gòu)的TEKLA；還是機(jī)電用的magicad；都能夠處理工程施工中的碰撞檢查以及沖突調(diào)試，但是5D BIM技術(shù)還不太成熟[1,2]，在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中，流水段劃分有些構(gòu)件的劃分不能一致；進(jìn)度文件只能鏈接Project的，而且不支持兩個(gè)及以上文件的進(jìn)度合并；模型與施工現(xiàn)場(chǎng)的關(guān)聯(lián)度不能保證，必須現(xiàn)場(chǎng)收集、錄入；現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)、圖片關(guān)聯(lián)點(diǎn)的準(zhǔn)確性不夠。要把模型導(dǎo)出；土建、安裝、幕墻模型之間合并沒(méi)有太大的問(wèn)題，但有些revit自建族無(wú)法識(shí)別，插件導(dǎo)出模型文件時(shí)需要重新關(guān)聯(lián)。

1.2 施工階段信息交互不夠

通過(guò)BIM技術(shù)建立3D可視化模型，可以提前對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行完整的理解，并且在施工建造前就可以發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的缺陷，便于項(xiàng)目參與各方商討決策出最佳的設(shè)計(jì)解決方案。借助BIM軟件可以提高設(shè)計(jì)審查速度，確保項(xiàng)目實(shí)施速度，可視化的BIM模型能夠進(jìn)一步改善設(shè)計(jì)解決方案的品質(zhì)。但是在施工過(guò)程中BIM的應(yīng)用不夠，對(duì)信息的收集反饋不夠，實(shí)際施工進(jìn)度、材料跟蹤、質(zhì)量控制等內(nèi)容并沒(méi)有真正實(shí)現(xiàn)。

2 基于BIM5D的數(shù)據(jù)采集移動(dòng)終端設(shè)計(jì)

隨著B(niǎo)IM5D技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用，建筑行業(yè)逐漸向信息化、可視化管理方向發(fā)展，通過(guò)BIM模型集成進(jìn)度、預(yù)算、資源、施工組織等關(guān)鍵信息[3]，對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行模擬，及時(shí)為施工過(guò)程中的技術(shù)、生產(chǎn)、商務(wù)等環(huán)節(jié)提供準(zhǔn)確的形象進(jìn)度、物資消耗、過(guò)程計(jì)量、成本核算等核心數(shù)據(jù)，提升溝通和決策效率，從而達(dá)到節(jié)約時(shí)間和成本，提升項(xiàng)目管理效率的目的[4,5]。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中如何實(shí)現(xiàn)信息隨時(shí)隨地采集，隱蔽工程的資料收集，成本、進(jìn)度動(dòng)態(tài)控制。后臺(tái)數(shù)據(jù)如何與施工現(xiàn)場(chǎng)同步。

基于以上背景下，通過(guò)對(duì)承德名城建設(shè)集團(tuán)、承德宏遠(yuǎn)建設(shè)集團(tuán)、承德宏泰工程項(xiàng)目管理有限公司、承德市住建局建設(shè)教育培訓(xùn)中心、承德市質(zhì)量安全監(jiān)督站的調(diào)研的基礎(chǔ)上，提出新型施工安全帽。

基于BIM5D信息化施工的安全帽：

1)通過(guò)分析當(dāng)前通用建筑施工安全帽，開(kāi)發(fā)安全帽脫離報(bào)警裝置。

2)通過(guò)安置微攝像頭，實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)源識(shí)別、隱蔽工程數(shù)據(jù)資料采集。

3)結(jié)合微攝像頭配置SD記憶卡，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、圖片存儲(chǔ)和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

4)與BIM5D技術(shù)有效銜接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)線(xiàn)傳輸，有效做好建筑工程成本和進(jìn)度動(dòng)態(tài)控制。

技術(shù)方案：

新型施工安全帽包括：施工安全帽帽殼、安全帽帽檐小孔、安全帽帽檐、微攝像裝置、充電接口、USB數(shù)據(jù)接口、SD記憶卡、開(kāi)關(guān)按鈕、壓力傳感器、報(bào)警器、數(shù)據(jù)無(wú)線(xiàn)傳輸裝置。

3 基于BIM技術(shù)的信息化施工動(dòng)態(tài)控制平臺(tái)設(shè)計(jì)

信息化施工動(dòng)態(tài)控制平臺(tái)是基于BIM平臺(tái)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，BIM5D的真正實(shí)現(xiàn)必須要解決施工過(guò)程中的交互，資料收集，信息及時(shí)反饋的功能。本設(shè)計(jì)采用云平臺(tái)的模式，所有數(shù)據(jù)(BIM模型、現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)、協(xié)同的數(shù)據(jù)等)均存儲(chǔ)于云平臺(tái)，各應(yīng)用端調(diào)用數(shù)據(jù)。平臺(tái)分移動(dòng)端、PC端、WEB端，其中移動(dòng)端通過(guò)手機(jī)、ipad、新型安全帽等設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)BIM模型應(yīng)用及數(shù)據(jù)收集，PC端作為管理端口進(jìn)行模型和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的集中展示及分析，WEB端作為平臺(tái)權(quán)限設(shè)置及數(shù)據(jù)展示，其中BIM5D功能模塊的分解見(jiàn)圖1。

BIM瀏覽器包括：跨平臺(tái)瀏覽BIM模型，實(shí)現(xiàn)碰撞檢測(cè)、漫游、剖切、視口保存等功能。

進(jìn)度管理包括：計(jì)劃任務(wù)、采集的完成時(shí)間與BIM結(jié)合，形成真實(shí)的可視化4D進(jìn)度模擬，輔助進(jìn)度管理，生產(chǎn)負(fù)責(zé)人發(fā)布計(jì)劃任務(wù)，落實(shí)到具體責(zé)任人，實(shí)時(shí)反饋任務(wù)完成情況，將各任務(wù)的完成情況與模型關(guān)聯(lián)，通過(guò)平臺(tái)可以隨時(shí)查看現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度情況以及滯后原因，加強(qiáng)進(jìn)度控制。實(shí)現(xiàn)施工進(jìn)度的同步跟蹤，工期優(yōu)化。

質(zhì)量管理包括：施工方案交底、施工現(xiàn)場(chǎng)隱蔽工程驗(yàn)收、問(wèn)題處理同步跟蹤，可即時(shí)在移動(dòng)端以照片、文字記錄至云平臺(tái)，方面現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理。

材料管理包括：材料計(jì)劃、材料進(jìn)場(chǎng)、材料出庫(kù)、物料跟蹤、材料計(jì)劃對(duì)比分析。實(shí)現(xiàn)材料對(duì)應(yīng)唯一的二維碼，各階段掃描二維碼，記錄狀態(tài)信息并同步至BIM模型中。

資料管理包括：施工質(zhì)量驗(yàn)收記錄、施工試驗(yàn)資料、竣工驗(yàn)收資料。隨時(shí)通過(guò)手機(jī)查詢(xún)項(xiàng)目最新資料——施工方案、交底、國(guó)家地方規(guī)范、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、建筑工程技術(shù)規(guī)范JGJ。資料同步于企業(yè)云平臺(tái)進(jìn)行共享，形成企業(yè)資料數(shù)據(jù)庫(kù)。

4 結(jié)論

基于BIM技術(shù)的信息化施工動(dòng)態(tài)控制平臺(tái)有效實(shí)現(xiàn)BIM由3D到5D的轉(zhuǎn)化，在BIM模型三維基礎(chǔ)上，進(jìn)行碰撞檢查，設(shè)計(jì)修正，開(kāi)工前對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行模擬，及時(shí)為施工過(guò)程中的技術(shù)、生產(chǎn)、商務(wù)等環(huán)節(jié)提供準(zhǔn)確的形象進(jìn)度、物資消耗等核心數(shù)據(jù)，提升溝通和決策效率。在施工中，通過(guò)與施工現(xiàn)場(chǎng)的交互，實(shí)現(xiàn)施工過(guò)程數(shù)字化管理，達(dá)到節(jié)約時(shí)間和成本，提升項(xiàng)目管理效率。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中信息隨時(shí)隨地采集，隱蔽工程的資料收集，成本、進(jìn)度動(dòng)態(tài)控制。