夏 堅(jiān)

項(xiàng)目進(jìn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生用工、物資和資金等各方面的消耗，增加了工程成本，提高了材料損耗量，不利于企業(yè)獲取施工收益。各類項(xiàng)目實(shí)踐中，建筑功能、工程質(zhì)量及施工安全逐漸成為施工管理的頭號任務(wù)，要求相關(guān)組織主動(dòng)進(jìn)行現(xiàn)場管理，以便全面把控工程進(jìn)展情況。在建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技術(shù)的支持下，可有效建成智慧工地平臺。

1 研究背景

當(dāng)前環(huán)境中，新型技術(shù)得到了有序更新，應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)，表現(xiàn)出顯著的技術(shù)優(yōu)勢。尤其在建筑領(lǐng)域，BIM 技術(shù)在近些年得到了全面的推廣運(yùn)用，行業(yè)也基于上述技術(shù)有效創(chuàng)建了智慧工地，從人員、設(shè)備、材料等多個(gè)方面實(shí)現(xiàn)了對工程數(shù)據(jù)的智慧化管理?；贐IM 技術(shù)創(chuàng)建的智慧工地，可有效落實(shí)前期準(zhǔn)備、人員分配、物料需求等各項(xiàng)工作，形成完整的物料清單、工藝方案、進(jìn)度數(shù)據(jù)等各類文件，切實(shí)提升各項(xiàng)管理的智慧化水平。此外，工程還可以利用BIM 技術(shù)從資金使用、材料消耗、設(shè)備調(diào)用以及人員分配等方面對工程進(jìn)行有效監(jiān)管，積極排查不良問題，全面提升整體的管理水平，從而極大提升建設(shè)的效率以及價(jià)值[1]。

2 智慧工地與BIM 技術(shù)

BIM 技術(shù)又稱建筑信息模型，是一種新穎的技術(shù)類型。利用該技術(shù)可創(chuàng)建建筑的立體模型，有效展現(xiàn)數(shù)字技術(shù)的融合價(jià)值，精細(xì)分析各位置的工程參數(shù)，并從分支項(xiàng)目、工程預(yù)算、材料使用以及設(shè)備運(yùn)維等方面逐一創(chuàng)建工程數(shù)據(jù)庫，有序推進(jìn)各項(xiàng)工程管理工作。在BIM 技術(shù)的支持下，可以全面整合各個(gè)專業(yè)的信息數(shù)據(jù)并實(shí)現(xiàn)信息方面的共享。BIM技術(shù)融入工程后可聯(lián)合多個(gè)主體（如施工組織、設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)等）創(chuàng)建協(xié)同體系，共同解決工藝方案問題，提高方案設(shè)計(jì)的合理性[2]。

智慧工地要求在工地現(xiàn)場進(jìn)行信息化建設(shè)，基于三維平臺的分析方式，對工程項(xiàng)目的各個(gè)環(huán)節(jié)開展針對性管理。運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)開展管理有助于構(gòu)建一個(gè)智能化的管理、監(jiān)控、安全施工等運(yùn)維管理模式?，F(xiàn)階段，利用BIM 技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)對信息的采集以及對數(shù)據(jù)的針對性分析，幫助工作人員采集到更多的數(shù)據(jù)信息[3]。

在工程項(xiàng)目開展過程中，智慧工地的加入有助于優(yōu)化成本及質(zhì)量的控制效果。工程可在該技術(shù)的支持下，積極利用現(xiàn)場管理模式全面提升整體的建設(shè)水平，實(shí)現(xiàn)對工程建設(shè)過程中各個(gè)流程的管理，并制訂完善的建設(shè)與管理計(jì)劃，在施工過程、資源優(yōu)化以及工作區(qū)域的布置中融入智慧工地技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高品質(zhì)、低成本的建設(shè)。任何工程項(xiàng)目的建設(shè)開展都需要格外關(guān)注全生命周期的建設(shè)模式，在使用BIM 技術(shù)進(jìn)行建設(shè)時(shí)也需要基于全生命周期理論將技術(shù)與智慧工地相互結(jié)合，共同發(fā)揮兩者的價(jià)值。

BIM 技術(shù)是較為先進(jìn)的建設(shè)工具，雖然在使用過程中存在一定的技術(shù)局限性，但是依然能夠?yàn)楣こ痰捻樌M(jìn)行提供支持，并且助力項(xiàng)目構(gòu)建出具有全生命周期的智慧工地。將BIM 技術(shù)與智慧工地融合能夠有效推動(dòng)我國建筑工程的可持續(xù)發(fā)展，智慧工地作為新的技術(shù)類型可以從全局性、全面性的角度出發(fā)幫助工程建設(shè)項(xiàng)目順利開展。另外，在智慧工地的建設(shè)過程中，工程的施工管理水平也將進(jìn)一步提升?；谏鲜鰞?yōu)勢，以BIM 技術(shù)為基礎(chǔ)的智慧工地成為我國現(xiàn)階段工程項(xiàng)目建設(shè)開展中十分重要的管理模式[4]。

3 BIM 技術(shù)在智慧工地建設(shè)中的應(yīng)用

將BIM 技術(shù)應(yīng)用到智慧工地中后，可以在施工的不同階段發(fā)揮出優(yōu)勢。比如在設(shè)計(jì)階段，通過應(yīng)用BIM 技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)圖紙的可視化處理，基于專業(yè)性的分析檢測建筑布線中存在的碰撞問題，并利用各類布線的避讓規(guī)則進(jìn)行智能化處理，同時(shí)出具可行性較高的工藝方案，提升建筑方案的優(yōu)化效果，保證后續(xù)施工任務(wù)進(jìn)展的順暢性。另外，施工期間要合理利用BIM 布線優(yōu)化功能，強(qiáng)化各部門布線協(xié)同管理秩序，創(chuàng)建多主體協(xié)同管理機(jī)制，并從建筑性能、成本控制以及現(xiàn)場調(diào)度等多個(gè)層面切實(shí)加強(qiáng)施工管控，構(gòu)建工程管理運(yùn)行能效較高、功能完善的操作平臺，高效完成各項(xiàng)施工管理工作[5]。

3.1 設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

3.1.1 圖紙可視化

創(chuàng)建智慧工地期間，由于原有的圖紙方案具備二維設(shè)計(jì)特點(diǎn)，展示的工程信息有限，僅能夠從結(jié)構(gòu)性能、建筑平面等視角評價(jià)方案的可行性，從而降低了工藝方案的可讀性，增加了方案審核時(shí)間，不利于高效落實(shí)工程管理，因此亟待引入先進(jìn)技術(shù)來改變此種方案的審核形式，提升工藝方案校對的便捷性，優(yōu)化圖紙審核流程。

現(xiàn)階段，在工程項(xiàng)目建設(shè)開展過程中融入BIM 技術(shù)有助于高效整合多個(gè)圖紙文件，創(chuàng)建立體模型并給出更精細(xì)的工程方案，提升各組圖紙方案的比對質(zhì)量，以此選出性能較高、成本更低的工藝方案，切實(shí)增強(qiáng)智慧工地的工藝優(yōu)化能力。例如，對比各類燈具節(jié)能性時(shí)，BIM 模型能夠從照明程度、耗電等方面給出分析，提高各組方案的可讀性?；谌S分析的方式，可在對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理的過程中提高工作效率，確保信息完善，從而為之后的技術(shù)交底提供便利，促使施工建設(shè)人員全面了解圖紙中的信息。

在BIM 技術(shù)的使用過程中，工程可以對每一個(gè)構(gòu)件的情況進(jìn)行針對性監(jiān)測和分析。例如在門窗建設(shè)過程中，工程可以利用BIM 技術(shù)對門窗構(gòu)件的尺寸、建設(shè)方案及材料等進(jìn)行評估，同時(shí)通過相應(yīng)軟件對信息進(jìn)行處理，并將處理后的信息保存為BIM 信息模型，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)的可視化。

3.1.2 碰撞評估

在傳統(tǒng)的施工方式下，工程施工過程會(huì)受到各種限制因素的影響，導(dǎo)致建設(shè)過程可能發(fā)生結(jié)構(gòu)碰撞等異常，如工程結(jié)構(gòu)可能與水電、暖通等工程管道發(fā)生沖突的問題。因此，為了保障工程項(xiàng)目順利實(shí)施，避免出現(xiàn)構(gòu)件間的碰撞問題，就要積極利用BIM 技術(shù)建設(shè)智慧工地，基于智慧工地中的三維功能對結(jié)構(gòu)碰撞情況進(jìn)行模擬，以此實(shí)現(xiàn)對各個(gè)建設(shè)環(huán)節(jié)的碰撞評估。另外，在利用上述技術(shù)的同時(shí)還要積極與設(shè)計(jì)單位進(jìn)行溝通，充分保障整體建筑工程建設(shè)開展的安全性與合理性，確保工程有序完成，保證施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

3.1.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

工程可以利用BIM 技術(shù)建立建筑信息模型，然后對各個(gè)構(gòu)建的屬性及施工建設(shè)順序進(jìn)行工程量分析。在明確總工程量與各個(gè)施工環(huán)節(jié)的工程量后，需要確定工期，并在此基礎(chǔ)上對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)結(jié)合各個(gè)工序的工程量，充分融合多種信息數(shù)據(jù)，幫助工程項(xiàng)目進(jìn)行成本和建設(shè)質(zhì)量方面的控制。

3.1.4 屬性分析

智慧工地建設(shè)過程中，利用BIM 技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對建筑項(xiàng)目模型屬性的分析。相關(guān)人員可以基于不同的施工建設(shè)條件并結(jié)合項(xiàng)目施工的各方面標(biāo)準(zhǔn)和要求，對工程需求進(jìn)行分析。首先，可對日照及照明情況進(jìn)行模擬分析，確保項(xiàng)目建成后能夠滿足建筑對日照方面的需求，通過綜合性的考量以及方案調(diào)整使建設(shè)更加合理。其次，可以對能源的使用需求進(jìn)行分析，對建設(shè)各個(gè)環(huán)節(jié)的能源消耗情況進(jìn)行系統(tǒng)性的統(tǒng)計(jì)，最大程度了解當(dāng)下建筑工程的建設(shè)需求。最后，可以通過抗震模擬的方式，全面滿足項(xiàng)目的建設(shè)實(shí)施需求。

3.2 BIM 在施工階段的應(yīng)用

3.2.1 施工模擬

在施工的早期階段，可以基于施工模擬的方式對施工現(xiàn)場的實(shí)際情況進(jìn)行針對性的模擬分析。工程可以利用BIM技術(shù)對施工現(xiàn)場進(jìn)行建模，通過觀察建筑三維模型實(shí)現(xiàn)對施工現(xiàn)場作業(yè)情況、現(xiàn)有設(shè)備以及設(shè)施實(shí)際使用情況進(jìn)行針對性的模擬分析。同時(shí)，還可以在方案設(shè)計(jì)過程中通過軟件對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行集中處理。

現(xiàn)階段，對施工模擬進(jìn)行分析的過程中，還可以對不同施工方案所形成的施工模型進(jìn)行對比，從施工進(jìn)度與成本等方面選出最優(yōu)模型。通過對工程實(shí)際進(jìn)度和設(shè)計(jì)進(jìn)度的合理性分析，可以幫助工程全面提升建設(shè)的整體效果；通過對各種影響建設(shè)進(jìn)度的因素進(jìn)行集中分析，可以全面提升設(shè)計(jì)的合理性。另外，對于工程而言，使用BIM 技術(shù)也便于后期調(diào)整施工建設(shè)方案，實(shí)現(xiàn)對工程的動(dòng)態(tài)化管理。

3.2.2 統(tǒng)計(jì)工程量

基于BIM 技術(shù)構(gòu)建出的建筑模型可以得到后續(xù)不同工序、構(gòu)件以及時(shí)間點(diǎn)中的實(shí)際信息，并對每一種材料的工程量做出較為清晰合理的處理。在傳統(tǒng)的建設(shè)模式下，工程需要通過人工方式進(jìn)行工程量的計(jì)算和分析，而現(xiàn)階段則是利用信息技術(shù)的方式對施工建設(shè)所需的各種材料進(jìn)行加工或者對實(shí)際使用的數(shù)量進(jìn)行分析。在工序及時(shí)間點(diǎn)的處理上，利用定額分析的方法能夠全面實(shí)現(xiàn)精細(xì)準(zhǔn)確的成本控制。

3.2.3 復(fù)雜工藝模擬

現(xiàn)階段，在工程建設(shè)過程中，異形鋼結(jié)構(gòu)數(shù)量明顯增多。不同于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式，這種復(fù)雜的建設(shè)方式往往會(huì)受到傳統(tǒng)建設(shè)模式弊端的影響，使得建設(shè)效率無法提升，同時(shí)在很多建設(shè)環(huán)節(jié)也會(huì)出現(xiàn)一些問題。使用BIM 技術(shù)后，工程可以對各種復(fù)雜的工藝和施工技術(shù)進(jìn)行提前的演算與分析，確保最大程度發(fā)揮出工程建設(shè)方案的建設(shè)效果。同時(shí)，基于BIM 技術(shù)建立智慧工地還可以避免由于施工技術(shù)不完善而導(dǎo)致的建設(shè)返工問題，不僅浪費(fèi)了大量的建設(shè)成本，而且延后了建設(shè)竣工時(shí)間。例如很多復(fù)雜的建設(shè)環(huán)節(jié)中，施工現(xiàn)場需要預(yù)留出孔洞，但是一些項(xiàng)目設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致預(yù)留的孔洞位置不準(zhǔn)確，或者有些下料管線的施工安排上也存在一定的問題。因此，可以借助BIM 技術(shù)對各種預(yù)留和規(guī)劃內(nèi)容進(jìn)行提前驗(yàn)算，以此判斷出具體位置的合理性。

3.2.4 優(yōu)化裝飾方案

裝飾工程項(xiàng)目的建設(shè)開展過程中，往往要基于業(yè)務(wù)的各方面要求進(jìn)行工程項(xiàng)目的全面深化設(shè)計(jì)及分析。傳統(tǒng)的裝飾方案設(shè)計(jì)模式下，僅可以展示出建筑的效果圖，而在使用BIM 技術(shù)后，則可以對建筑的整體情況進(jìn)行建模分析，從更加直觀的角度明確不同燈光、日照以及天氣條件下的建設(shè)情況。上述方式往往更加具體，能夠?yàn)榻ㄖ┕り?duì)伍選擇裝飾材料和類型時(shí)提供參考，能夠清晰了解工程建設(shè)后的實(shí)際效果。此外，使用BIM 技術(shù)也便于建設(shè)隊(duì)伍與業(yè)主間的溝通交流。

3.2.5 專業(yè)化協(xié)同管理

基于BIM 技術(shù)建設(shè)智慧工地能夠讓各個(gè)部門進(jìn)行高效率的信息溝通與交流，可以確保施工人員在后續(xù)的碰撞檢測過程中能夠及時(shí)對信息數(shù)據(jù)進(jìn)行集中處理和分析，最大程度避免信息溝通不暢所導(dǎo)致的信息內(nèi)容問題。同時(shí)，利用BIM技術(shù)還能避免因?qū)I(yè)方面的協(xié)同不當(dāng)導(dǎo)致的建設(shè)漏洞。

3.3 BIM 技術(shù)在運(yùn)維階段的應(yīng)用

3.3.1 空間管理

以往施工過程中，項(xiàng)目需要對各種建筑材料的編號進(jìn)行整理，利用文字方式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以便于了解施工設(shè)備、材料空間等信息。但是這樣的管理方式顯然缺乏直觀性和便捷性，管理效果不盡如人意。將BIM 技術(shù)運(yùn)用到工程空間管理過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)對消防、照明等系統(tǒng)的針對性分析，從空間角度出發(fā)，實(shí)現(xiàn)對疏散通道以及各種重要設(shè)備的全局掌握，提高管理水平。

3.3.2 設(shè)備管理

項(xiàng)目竣工后依然需要對建筑物中的水電暖設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)以保障建筑的功能性。傳統(tǒng)的設(shè)備管理工作需要由人工記錄設(shè)備使用時(shí)間等信息，后期維護(hù)管理人員還要對記錄的信息進(jìn)行查詢與分析。上述設(shè)備管理方式會(huì)形成大量的數(shù)據(jù)圖表和文本，因此工作效率并不高。當(dāng)前工程可以借助BIM 技術(shù)平臺來彌補(bǔ)傳統(tǒng)管理方法的缺陷，對工程進(jìn)行設(shè)備信息的整合與分析，同時(shí)也在設(shè)備運(yùn)營、能耗、合同等諸多方面充分保障設(shè)備的維護(hù)過程，從而實(shí)現(xiàn)可視化的管理效果。

3.3.3 隱蔽工程管理

現(xiàn)階段，工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與施工中對很多隱蔽管線的信息了解并不及時(shí)，導(dǎo)致在建設(shè)過程中影響地下隱蔽工程。因此，為了高效率地進(jìn)行建筑工程項(xiàng)目建設(shè)，必須全面重視建筑工程地線管線的管理工作。例如，可以利用BIM 技術(shù)構(gòu)建地下管線模型并明確具體的建設(shè)方式，充分保障在整體建設(shè)開展過程中建筑物的每一個(gè)建設(shè)環(huán)節(jié)都可以很好地對隱蔽工程進(jìn)行管理。另外，在二次裝修或者工程改進(jìn)環(huán)節(jié)，則需要及時(shí)對構(gòu)建的模型進(jìn)行針對性分析和動(dòng)態(tài)化管理。

3.3.4 節(jié)能減排管理

為了滿足我國可持續(xù)發(fā)展的綠色環(huán)保建筑行業(yè)發(fā)展訴求，工程要做好節(jié)能減排管理，對各項(xiàng)建設(shè)環(huán)節(jié)的能源使用方面積極運(yùn)用BIM 技術(shù)進(jìn)行評估，避免造成資源浪費(fèi)，提高節(jié)能減排水平。

4 結(jié)語

建筑工程項(xiàng)目開展過程中需要積極使用BIM 技術(shù)，建設(shè)智慧工地，提升施工建設(shè)的整體效率，進(jìn)而全面提升智慧工地的智能化程度，使施工建設(shè)的每個(gè)環(huán)節(jié)得到優(yōu)化。