基于BIM的智慧工地建设分析

基于BIM的智慧工地建设分析

陈仕荣

广东钜能建设有限公司，广东省韶关市，邮政编码512000

摘要：在新时代社会高速发展的背景之下，“互联网+建筑业”的模式得到普及，移动技术等信息化手段应用于建筑工程建设，智慧工地应运而生。随着建筑行业信息化的程度不断提高，BIM技术在建筑行业得到广泛应用。本文简单阐述了BIM技术与智慧工地的发展现状，重点分析了BIM技术在智慧工地中的应用。

关键词：BIM技术；信息化；智慧工地

引言:智慧城市作为城市化的高级阶段，以大系统整合、物理空间与网络空间交互等等来实现城市创新。智慧工地是智慧城市项目中的一个重要分支，是现代建筑建设中的重要组成部分。BIM技术的出现引起了建筑行业的数字化变革，智慧工地与其联合应用，加快了智慧工地智能化脚步，促进了建筑行业的健康发展。

1.BIM技术和智慧工地的现状

20世纪70年代，美国首次提出BIM技术，随着电子信息化工业的蓬勃发展，BIM技术在工业化国家得到大力推广。中国BIM技术在智慧工地中普及率不高，随着社会现代化进程不断加快，目前我国已经明确提出了加大BIM技术研究的支持力度的相关提议。BIM技术的核心是通过建立虚拟建筑的三维模型，利用数字化技术为模型提供完整并与实际情况一致的建筑工程信息库。与传统施工技术相比，实现了从被动到主动的转变，从“遇到问题，解决问题”转变为“发现问题，解决问题”。智慧工地是通过信息化手段，利用三维设计平台对工程建筑进行精准设计和施工模拟，在施工过程中建立互联协作、智能生产、科学管理的信息化生态系统，在虚拟环境中利用物联网技术，实现可视化智能管理，从而促进建筑行业数字化、信息化、精细化、绿色化发展。BIM技术是智慧工地发展的基础，指导着施工平稳运行、保障了工程质量。智慧工地在实际应用中涉及范围很广，导致BIM技术应用具有一定困难。应用BIM技术是国家建筑行业信息化、管理升级的关键所在，但是在实际应用过程中，相关人员普遍存在技术认识不足、创新意识不强和应用动力缺乏等现象。建筑企业开展信息化建设，需要投入大量资金用于购置硬件和软件开发，导中小型企业难以筹措大量资金开展工地信息化建设。目前我国建筑企业缺乏精通计算机技术和专业技术的复合性人才、人员配备少，很难满足建筑企业信息化建设需要。迄今为止我国还没有出台相关政策指导建筑企业信息化建设，只有相关制度进行约束和要求，严重阻碍了建筑行业信息化发展进程[1]。

2.基于BIM的智慧工地建设分析

2.1 BIM技术特点分析

第一，可视化。BIM技术提供了可视化的思路，建筑模型呈现方式从以往的线条式转变为三维立体实物图，整个过程可视化的结果不仅可以用效果图展示及报表生成，还可以将工程设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策都进行可视化；第二，协调性。BIM技术可在建筑工程前期对各专业间碰撞的问题进行协调，生成协调数据，并提供出来；第三，模拟性。BIM技术不仅可以模拟设计出的建筑物模型，还可以模拟不能够在真实世界中进行操作的事物。例如节能模拟、紧急疏散模拟、日照模拟、热能传导模拟等等；第四，优化性。整个建筑工程设计、施工、运营的过程就是一个不断优化的过程，BIM技术及其配套的各种优化工具为复杂的建筑工程提供了更多优化的可能，技术优化受信息、工程复杂程度和时间三种因素制约。

2.2 BIM技术在智慧工地中的应用

第一，应用于技术管理。BIM技术贯穿于工地管理的全过程，不仅提高了施工水平，还保障了施工质量。运用BIM技术建立建筑施工模型，虚拟模型可以动态反映出施工模型与设计模型的关系，在整个施工过程中精细化控制、集成信息。BIM技术仿真是通过计算机模拟，化繁为简得出系统模型，在此基础上运行分析、输出结果，之后需要设置目标和算法进一步优化升级，提供科学的、定性定量的工程参考数据。最后运用虚拟现实技术，融合多种综合信息技术进行感官模拟、互动，实现在虚拟情境下解决问题；

第二，应用于成本管理。将BIM技术应用于建筑工程的成本管理中，能够有效降低工程费用，从而使资金利用率最大化。在工程施工前，进行成本预测，利用BIM技术能够快速准确的获取各种相关数据信息，提高工程前期成本预测的准确度，然后通过关联数据库，能够快速对工程量进行计算，最大程度的提高建筑工程预算的准确性。在施工过程中，运用BIM技术能够有效控制成本，一方面避免了采购超出预算量，另一方面进行数据分许，为管理人员提供准确的施工数据，限制时间节点来预测实际施工节点，实行限额领料制度。解读设计图纸，对复杂节点进行BIM建模，通过模型对复杂节点进行分析,然后进行成本核算，有利于严格把控成本风险。最后在成本结算阶段，运用BIM技术将整个建筑工程施工中用到的信息模型集合、检索，能够提高了建筑工程竣工效率、节约建筑工程结算成本；

第三，应用于进度管理。工程进度管理是建筑工程管理的重中之重，关系到整个工程的时间、成本以及资金回笼等问题。

建筑工期的延长会对市场造成很大的风险，运用BIM技术，有利于建筑工程缩短工期。在制定完成工程施工进度计划后，对施工过程进行模拟，将实际工程进度与模拟进度进行对比，可以直观的看出工程是否滞后，及时发现问题并调整，以确保工程在计划时间内完工。在施工过程中不可避免的会出现预留孔洞未预留、机电、设备管线安装时发生碰撞等问题，在智慧工地建设中利用BIM技术，在工程前期对设计图纸进行修改，提前发现问题并解决，确保施工顺利进行，达到节约工期的目的；

第四，应用于安全管理。建筑本身是一个静态的基础数据库，施工方案配合工程进度计划则是一个动态的基础信息库，运用BIM技术对整个工程施工过程进行模拟，可以最大程度的排除安全隐患，提前制定出相应的安全应急预案。首先利用BIM技术建立建筑模型，在模型中找出施工过程中所有危险源并标记，建立一个危险源识别体系。完成后将所有危险源按照发生几率划分等级危险区域，分别用不同的颜色进行标识，在施工现场按照模型将危险区域明示，张贴醒目的危险标志。在建筑工程施工前进行技术交底，基于BIM技术可视化特点，对工程施工方案进行模拟，在建筑模型中分析在施工过程中可能发生的危险，绝不能漏掉任何一个可能造成安全事故的隐患。尤其是现场施工作业人员，在了解危险源后，掌握安全防范措施，一定要保障生命财产安全；

第五，应用于质量管理。运用BIM技术对建筑工程进行质量管理，具体操作流程如下：首先，进行工程施工图会审。施工图会审是为了发现施工图纸设计存在的问题，在传统技术基础上结合BIM技术建立的建筑模型，对照施工设计图纸，相互排查，发现问题并提出修改意见和建议。利用BIM模型进行技术交底，使施工作业人员全面了解建筑构件的性质、功能和作用，详细讲解施工过程，避免因为操作不当发生安全事故、出现工程质量问题。其次，利用BIM技术整理、汇总进场建筑材料参数，保证进场材料与设计图中的相吻合，检查材料是否合格，有利于材料质量把控。然后，在施工过程中，利用BIM技术进行施工方案、程序的检查和修改，基于可在移动终端设备上快速读取的优点，进行跟踪检查，有利于提升工程质量为施工完成后维护打下基础。最后，利用BIM庞大的数据库进行建筑工程检查验收、记录、存档，大大提升了工作质量和效率[2]。

结论：综上所述，BIM技术在智慧工地建设中的优势主要体现在建筑工程的技术管理、成本管理、进度管理、安全管理和质量管理方面。随着互联网、云计算、物联网等数字技术的迅猛发展，使智慧工地普及建设成为新的发展趋势，带动了建筑行业的现代化、科技化以及绿色健康可持续发展。

参考文献：

[1]卫少阳,张朝晖,严超群.基于BIM技术的智慧工地建设研究[J].江西建材,2022.

[2]王彤,陈科.基于BIM技术的智慧工地建设技术应用[J].建筑技术开发,2022.