[摘要]近些年來,BIM技術(shù)在我國工程領(lǐng)域引發(fā)了一場新的技術(shù)革命。越來越多的工程項目逐漸開始采用BIM技術(shù),傳統(tǒng)的建筑形式很難與快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)相適應(yīng),F(xiàn)階段,BIM技術(shù)的誕生與推行活動的開展,正符合建筑行業(yè)全新的發(fā)展需要。為了實現(xiàn)建筑工程經(jīng)濟(jì)效益與社會效益的顯著提升,可以通過BIM技術(shù)優(yōu)化并創(chuàng)新傳統(tǒng)管理模式。文章以智慧工地建設(shè)為背景,研究了BIM技術(shù)在智慧工地中的應(yīng)用。
[關(guān)鍵詞]BIM技術(shù);智慧工地;項目管理
1引言
伴隨著建筑行業(yè)信息化建設(shè)進(jìn)程的加快,“智慧工地”模式這一新型產(chǎn)品應(yīng)運而生,屬于智慧城市概念拓展至建筑工程領(lǐng)域的成果。隨著信息化建設(shè)工作的開展,在具體的建筑工程中,人們逐步將信息技術(shù)的應(yīng)用作為重點。在建設(shè)領(lǐng)域的信息化發(fā)展工作中,施工現(xiàn)場屬于一個薄弱環(huán)節(jié)。在“智能工地”的幫助下,許多科學(xué)的施工技術(shù)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)場施工管理活動中,如BIM技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)等,對該行業(yè)的現(xiàn)代化改革工作起到了良好的促進(jìn)作用[1]。“智能城市”這一概念本質(zhì)上是工程管理的一個新概念。將人工智能、傳感器技術(shù)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等高新技術(shù)融入工程建設(shè)的方方面面,促進(jìn)了系統(tǒng)工程管理體系的生成。“智慧工地”屬于全新智能信息管理的范疇,其可以對施工場地人員、機(jī)械與材料集成起到促進(jìn)作用,大大提高項目的質(zhì)量,促使施工工作的安全性得到保障,在節(jié)約有關(guān)費用的同時,還能夠提升管理活動的數(shù)字化程度。依據(jù)國內(nèi)建設(shè)現(xiàn)狀,智能工地建設(shè)的總體要求是在施工現(xiàn)場廣泛的應(yīng)用信息管理平臺,智能技術(shù)和智能設(shè)備,實現(xiàn)項目管理的創(chuàng)新模式,并構(gòu)建“智能工地”管理系統(tǒng)覆蓋政府建設(shè)主管部門、企業(yè)和項目網(wǎng)站。通過智慧化工地建設(shè),利用相關(guān)工作的開展,可以促使企業(yè)施工管理的信息化程度得到提升,增強(qiáng)企業(yè)的綜合實力,使主管部門的監(jiān)管能力與服務(wù)效率得到轉(zhuǎn)變,加快推動精細(xì)化管理工作的開展,確保精細(xì)化工程建設(shè)目標(biāo)的順利完成[2-3]。中國的建筑信息化發(fā)展時間較短,BIM技術(shù)的應(yīng)用明顯落后于西方發(fā)達(dá)國家與地區(qū)。但是,隨著實際應(yīng)用活動的進(jìn)行,其重要作用在不斷提升。在當(dāng)前的實際工作中,發(fā)揮主導(dǎo)作用的依然是傳統(tǒng)建筑模式,但是其很難與全新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式相適應(yīng)。當(dāng)前需要解決的問題,就是怎樣與國內(nèi)外先進(jìn)的技術(shù)緊密聯(lián)系起來,實現(xiàn)施工水平與生產(chǎn)能力的綜合提高。本課題對國外的BIM技術(shù)推廣于應(yīng)用經(jīng)驗,做出了借鑒與吸收,立足于有關(guān)理論視角,科學(xué)調(diào)研了國內(nèi)智慧化施工現(xiàn)場建設(shè)項目的具體情況,并對BIM技術(shù)處理施工活動的代表問題的科學(xué)性作出了探究,所具備的理論與實踐價值比較高[4]。
2智慧工地建設(shè)現(xiàn)狀
本文通過對目前全國的智慧工地建設(shè)情況進(jìn)行調(diào)查,可將國內(nèi)目前的建設(shè)現(xiàn)狀總結(jié)如下。(1)目前工程項目主要參與單位如設(shè)計院、房地產(chǎn)企業(yè)、監(jiān)理單位對智慧工地的了解缺乏系統(tǒng)性,關(guān)于智慧工地內(nèi)涵的理解方面,部分工作人員的認(rèn)識缺乏整體性。有關(guān)調(diào)查研究結(jié)果表明,將近一半的受調(diào)查者對智慧工地不了解甚至從未聽說過,這將對未來智慧工地的發(fā)展產(chǎn)生比較大的阻礙。(2)目前,智慧建筑工地的普及率較低,但業(yè)界依然非?春弥腔劢ㄖさ亟ㄔO(shè)模式的應(yīng)用。有關(guān)調(diào)研工作表明,在超過50%的受訪者看來所以用智慧工地建設(shè)模式的項目數(shù)量非常少。其原因之一就是國內(nèi)的建設(shè)情況尚處于起步階段,很多技術(shù)還不太完善。盡管如此,然而超過50%的受訪者非?春弥腔劢ㄖさ氐慕ㄔO(shè)模式,這樣在開展相關(guān)工作的過程中,將會起到良好的推動作用,有助于推行工作的順利完成。(3)在開展智慧工地施工現(xiàn)場建構(gòu)活動的過程中,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺這一環(huán)節(jié)居于重要地位。相比較于傳統(tǒng)建筑模式,可以確保數(shù)據(jù)共享工作的順利完成,這是智慧建筑模式最為主要的特征。所以,在建設(shè)智慧工地的過程中,將BIM技術(shù)融入進(jìn)來具有非常重要的功能。在大多數(shù)受訪者看來,該技術(shù)發(fā)揮著核心作用。在此基礎(chǔ)上,大部分受訪者認(rèn)為智慧工地建設(shè)的主要內(nèi)容之一,就是對該技術(shù)有關(guān)的硬軟件做出大力研發(fā)。(4)調(diào)研結(jié)果也指出了,當(dāng)前急需解決的問題就是增強(qiáng)自主研發(fā)能力,并確定相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),這兩個方面在很大程度上影響著智慧工地建設(shè)活動的開展。通過以上對智慧工地建設(shè)現(xiàn)狀的分析可以得出結(jié)論,要加快智慧工地步伐,需要將該技術(shù)充分運用于有關(guān)活動中去。
3BIM技術(shù)與智慧工地建設(shè)相融合
智能化工地和BIM技術(shù)都是隨著時展必然會出現(xiàn)的新概念,與傳統(tǒng)施工模式相比,在施工理念、施工工具的選擇、施工工藝等方面存在較大差別。智能化施工現(xiàn)場的發(fā)展是一個從粗放管理到精細(xì)化控制的過程,是以一種新的管理模式和施工方法服務(wù)于整個施工過程。本課題主要對智慧施工現(xiàn)場施工現(xiàn)狀進(jìn)行相關(guān)的調(diào)查與分析,研究了智慧施工現(xiàn)場的具體情況,并明確了重要構(gòu)成因素,針對BIM技術(shù)的主要功能框架做出了探究,歸納了智慧施工現(xiàn)場的實施要點。本文從以下幾個方面研究了BIM技術(shù)在智慧建筑施工現(xiàn)場中的應(yīng)用。(1)智慧化現(xiàn)場布置和施工模擬。BIM技術(shù)可用于總體規(guī)劃和協(xié)調(diào)建筑工地,模擬施工現(xiàn)場和臨時設(shè)施的在不同的階段變化,合理安排材料的運輸路線,指導(dǎo)施工現(xiàn)場管理,可有效協(xié)助施工組織設(shè)計和合理安排。(2)智慧二維碼,助力施工質(zhì)量檢查。使用“二維碼”的質(zhì)量檢驗方法,在施工現(xiàn)場混凝土構(gòu)件可以由BIM5D軟件生成構(gòu)件的智慧二維碼,技術(shù)人員通過手機(jī)掃描把握該部分混凝土構(gòu)件截面尺寸、垂直度、平滑度、施工質(zhì)量檢驗等信息。(3)場景漫游檢查。在管道布置完成的樓層,完成地面模擬漫游檢查第一個觀點,檢查管道和管道屬性信息,比較管道布置后建筑物的凈高與裝飾吊頂是否有沖突,以避免延誤,大大減少返工,提高工程質(zhì)量,降低危險因素,大大提高效率。同時可以對設(shè)備的接入路徑進(jìn)行模擬,以規(guī)劃出滿足要求的最佳路徑。(4)智慧碰撞檢查、優(yōu)化調(diào)整,項目采用MagiCAD軟件和BIM5D軟件相結(jié)合,利用碰撞檢查功能智慧檢測建筑全專業(yè)模型中的綜合碰撞,詳細(xì)定位每處碰撞點,輸出相應(yīng)的碰撞文件。自動生成沖突報告,與設(shè)計院溝通協(xié)調(diào),避免延誤,提高工作效率。(5)以BIM5D的成本管理為基礎(chǔ),在BIM模型中,加入有關(guān)成本信息內(nèi)容,促使五維工程信息模型的生成,這樣可以將工程造價大致計算出來。在該模型中,利用5D成本管理工作,可以對工程量作出統(tǒng)計,利用相關(guān)平臺,確保報表制作活動的完成,可以提升成本計算活動的準(zhǔn)確性,加快促進(jìn)成本管理活動的開展,有助于成本費用的節(jié)約。(6)在過去,各單位之間的信息是獨立的,溝通是繁重而乏味的。通過BIM技術(shù),可以實現(xiàn)設(shè)計、施工、勘察等數(shù)據(jù)的共享,大大減少了單位之間信息溝通的障礙。借助“數(shù)字城市”模型,智慧工地項目可以預(yù)先分析附近環(huán)境,并對現(xiàn)場布置方案、材料進(jìn)場路線予以明確,還可以對附近環(huán)境的影響情況作出系統(tǒng)考量,促使建筑物與建筑物間的安全性得到高效保障。關(guān)于項目進(jìn)度情況,由于相關(guān)模型經(jīng)過了多方明確,這樣可以將具體情況體現(xiàn)出來,在同一時間分析材料消耗情況,將具備高度真實性的控制數(shù)據(jù)信息提供給監(jiān)理機(jī)構(gòu)。在管理項目安全與質(zhì)量活動的過程中,通過BIM技術(shù),能夠標(biāo)志出有關(guān)的質(zhì)量檢測信息,并將這些信息輸送給有關(guān)部門,確保檢查活動的開展。與此同時,還可以將部分虛擬安全裝置建構(gòu)于模型中,開展相關(guān)的檢驗活動,這樣所生成的數(shù)據(jù)可以推動維修工作的開展。在進(jìn)行現(xiàn)場管理活動的過程中,將監(jiān)控攝像頭與BIM模型緊密聯(lián)系起來,可以促使整個施工過程圖像得到保存。運用BIM模型,還可以預(yù)先對安全防護(hù)區(qū)域做出規(guī)劃,并與智能頭盔緊密聯(lián)系起來,促使工人的安全性得到保障。伴隨著預(yù)制裝配式建筑的大力發(fā)展,智能化施工現(xiàn)場與該技術(shù)的融合,能夠打開全新的市場,打破原材料、工廠、場地之間的壁壘,使施工更加智能化,使BIM技術(shù)更有價值。
4BIM技術(shù)的應(yīng)用障礙及解決對策
在開展智慧工地建設(shè)工作的過程中,業(yè)界已經(jīng)充分意識到BIM技術(shù)的重要作用,然而,在具體的實際工程項目應(yīng)用活動中,其應(yīng)用頻率還未達(dá)到理想效果。究其根本原因,主要包含以下幾點。(1)從整體的環(huán)境來看,在運用該BIM技術(shù)時,其使用主要體現(xiàn)在設(shè)計環(huán)節(jié),這樣還不能取得理想的效果。目前,BIM技術(shù)在設(shè)計院的應(yīng)用還處于翻模階段,沒有真正實現(xiàn)正向的設(shè)計。由于工作人員長期運用同一種固定的工作形式,導(dǎo)致其工作模式不能迅速取得突破性的變化。另一方面,基于BIM的智能施工現(xiàn)場系統(tǒng)所運用的科學(xué)信息技術(shù)與設(shè)備非常多,其對用戶有一定的要求,施工現(xiàn)場的工人很難在短時間內(nèi)掌握。在這方面,一線工作人員,無論是項目經(jīng)理或工作人員,需要對自身的思想作出準(zhǔn)作出轉(zhuǎn)變,強(qiáng)化推動創(chuàng)新活動的開展。(2)關(guān)于技術(shù)方面,智慧建筑建設(shè)活動的開展,以BIM技術(shù)為中心,該BIM技術(shù)與其他技術(shù)的整合發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,F(xiàn)階段,許多技術(shù)人員只是高度重視其實際應(yīng)用情況。但是如果立足于未來的發(fā)展,其更具價值的應(yīng)該就是BIM技術(shù)的二次開發(fā)工作。毋庸置疑,這樣對有關(guān)技術(shù)人員所制定的要求將會更加嚴(yán)格。企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)需要聯(lián)合起來強(qiáng)化開展有關(guān)技術(shù)人才的選拔與培養(yǎng)工作。例如現(xiàn)在比較熱門的機(jī)器人,在相關(guān)的研究工作中,其價值較高的內(nèi)容,就是怎樣確保該BIM技術(shù)與機(jī)器人融合活動的完成。(3)立足于管理視角,BIM技術(shù)關(guān)于有關(guān)單位的發(fā)展情況并不一致。許多看似無關(guān)的參與單位,如勞務(wù)分包商、材料供應(yīng)商,并沒有像他們想象的那樣熱衷于BIM,但它是整個智能建筑過程中不可分割的一部分。需要重視的是怎樣提升參與者對該技術(shù)的應(yīng)用,可以充分利用有關(guān)規(guī)章制度與政策,開展規(guī)范工作,立足于經(jīng)濟(jì)視角,BIM技術(shù)可能不會給這些單位帶來較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。因此,可以從制度上考慮去規(guī)范,也可以從政策上考慮去鼓勵這些參與單位。該技術(shù)之所以能夠取得廣泛的應(yīng)用,離不開國家的相關(guān)政策的支持與有關(guān)平臺的大力推廣。倘若該技術(shù)依然“百家爭鳴,各執(zhí)一詞”,這樣就很難形成一個具有整體布局和整體思維的氛圍。
5結(jié)語
“BIM+”智慧建筑工地管理模式仍在處在初期探索,隨著“BIM+”智慧工地的項目管理新模式在項目中的不斷深耕,可以為項目管理者在工程管理過程中提供合理、有效的決策參考,從而提高建筑施工企業(yè)在建筑領(lǐng)域的總體管理水平和企業(yè)效益,形成新的“BIM+”智慧工地管理模式,促進(jìn)建筑企業(yè)的發(fā)展和建筑行業(yè)的智慧化和可持續(xù)化發(fā)展。運用BIM技術(shù)構(gòu)建智慧工地,應(yīng)將BIM技術(shù)貫穿于建設(shè)的整個生命周期,貫穿于項目的決策、實施和使用階段,最大限度地實現(xiàn)其價值。BIM技術(shù)可以打破傳統(tǒng)項目管理模式的束縛,實施動態(tài)、可視化的項目管理,為業(yè)主、施工單位等項目參與方提供一個項目全數(shù)據(jù)信息平臺,從而進(jìn)行快速的溝通和協(xié)調(diào)。使用建模技術(shù)能有效降低項目成本,提高項目進(jìn)度,直接反映項目難點和關(guān)鍵工序、流程等,為項目的整體施工質(zhì)量提供保證,運用BIM技術(shù)模擬施工全過程,實施綜合管理,確保智慧工地的順利發(fā)展,打造科學(xué)合理的智慧工地。
參考文獻(xiàn)
[1]梁展琿.房地產(chǎn)項目管理的BIM應(yīng)用[D].華南理工大學(xué),2014.
[2]黃治國.建筑工程項目信息管理中BIM技術(shù)應(yīng)用研究[D].北京交通大學(xué),2016.
[3]潘婷,汪霄.國內(nèi)外BIM標(biāo)準(zhǔn)研究綜述[J].工程管理學(xué)報,2017,31(1):1-5.
[4]王蓋.5D-BIM技術(shù)在工程管理中的應(yīng)用[D].河北工程大學(xué),2016.
作者:張敏 王昌運 單位:?诮(jīng)濟(jì)學(xué)院雅和人居工程學(xué)院