BIM 與物聯網在智慧工地建設中的聯合應用探討

王 帥

湖北工業大學，湖北 武漢 430068

智慧工地建設可以拓寬信息來源渠道、提升信息精準度、加快施工進度、控制施工成本、保障施工安全等，可以更為智能化的對工程施工進行管理，確保施工質量。近些年智慧工地建設大受追捧，但很多建筑工程企業并不知怎么將BIM 與物聯網在智慧工地建設中真正優勢發揮出來，很大程度上限制了智慧工地的營造。

1 智慧工地的基本概述

智慧工地主要指一種工程施工管理體系，指在工程施工過程中運用BIM 模型、物聯網技術、VR 技術、定位技術等手段對工程進行管理，準確預測工程施工中出現的問題，并及時制定解決方案，促進施工高質量推進的管理體系。從智慧工地概念不難分析，智慧工地可以優化工程施工流程、確保工程施工安全、提升施工質量、加快施工進程、實現綠色建造等［1］。所以，將智慧工地模式引入建筑工程施工之中，對于提升施工單位或企業的工作效率與質量意義深遠。

2 BIM 技術與物聯網技術的優勢分析

2.1 BIM 技術優勢

BIM 技術作為智慧工地建設中重要一環，對智慧工地建設質量影響較大。另外，BIM 技術之所以會在建筑工程領域廣泛應用與其自身具備強大的優勢分不開。首先，利用BIM 技術可以實現更為真實的虛擬化建設模擬。利用BIM 技術相關技術人員可以根據建筑物具體形態與建筑所需材料，更為真實化的模擬現實建設耗材情況與資金情況，為之后工程的建設流程優化與成本控制提供可靠參考。其次，BIM 技術三維可視化功能為優化設計提供幫助。相關技術人員可以利用BIM 技術三維可視化功能，模擬建筑物設計的具體情況，為建筑設計優化提供一定幫助。BIM 技術還可以通過碰撞檢測，優化管道線路設計，提升建筑物設計科學性。再次，BIM 技術利用4D 進行施工模擬為后期真實施工提供幫助。相關技術人員可以利用BIM技術4D 功能對建筑工程施工進行模擬，在模擬中發現施工中可能出現的問題，并根據問題制定相應解決措施，為之后實地施工提供參考。

2.2 物聯網技術優勢

物聯網技術以其自身優勢，在智慧工地建設中的運用也是舉足輕重的。首先，物聯網技術可以實現數據的智能化收集，方便后期相關人員對數據進行分析；物聯網技術可以進一步劃分權責，提升工程施工效率；物聯網技術可以對每一項工作具體流程進行追蹤，一旦出現問題時也能第一時間通過物聯網找到問題所在，并追究到個人，提升人員工作質量與工作效率，為工程質量提升打下良好基礎；通過物聯網技術加強施工溝通，提升施工監督與施工指導質量；通過物聯網技術，參與到建筑工程的各個部門可以通過物聯網，第一時間掌握工程施工具體情況，并根據自身情況，對工程建設提出相應的建議，確保工程施工可以盡可能滿足多方需求。

3 BIM 與物聯網在智慧工地建設中的聯合應用探討

3.1 智慧工地建設的工程概況

該工程為成都市某信息中心工程，項目建設總面積為13000.45m2，其中地下建筑面積為4500.01m2，其中地上4 層，地下1 層。項目從設計之初到完工，全程采用BIM 與物聯網技術，真正實現了智慧工地的建設。

3.2 BIM 與物聯網的聯合應用

3.2.1 物聯網與BIM 技術聯合應用系統設計

（1）注重物聯網技術相關工地系統設計科學性。相關人員可以根據工地施工情況與物聯網技術的優勢合理設計管理系統。根據上述工程具體情況，設計的物聯網相關技術系統包括：遠程控制系統、工程項目管理系統、工作人員實名制管理系統、工程安全監控系統四個物聯網工地管理系統。其中遠程控制系統主要是監控系統，可以快速收集來自施工各方匯報回來的信息，并對施工全程進行視頻監控，可以在安全風險發生之前對工程出現風險進行控制，確保工程安全推進。工程項目管理系統，則是指通過物聯網實現統一的資源調配，根據工程施工具體情況，統一進行采購，提升施工速度同時，避免庫存過多。工作人員實名制管理系統是對工程相關人員管理的系統，通過設定的考勤系統、門禁管理等，確保進入工地人員的素質，為工程建設提供人員保障［1］。工程安全監控系統主要利用塔機安全監控系統構建完善的，該系統通過傳感器、通信設備、GPS 設備等，對塔機運行、違章等情況進行記錄、分析等，確保塔機可以正常運行，避免超吊、盲吊現象出現，確保整個施工在相對安全的環境中進行。

（2）注重BIM 技術相關系統構建的科學性。在構建BIM技術相關系統時相關技術人員可以參考之前設計情況，并結合工程概括適當設計。依照述工程應用情況，設計人員設計了四個組成部分。這四個部分分別為工程施工模擬設計、工程施工質量控制設計、建筑工程施工進度控制設計、工程施工安全控制設計。其中工程施工模擬設計指利用BIM 技術優勢，實現工程建設技術交底工作，各項目的負責人通過BIM 將交底技術進行仿真模擬。工程施工質量控制設計與工程監督控制設計，是指通過BIM 技術模擬優勢，模擬出工程建設所需勞動力及施工時長，并根據相應合同等適當調整施工進度，全程確保施工質量。工程施工安全控制設計則指利用BIM 技術優勢，模擬建筑設計多項參數施工具體情況，比對參數盡可能提升建筑質量［2］。

3.2.2 物聯網與BIM 技術聯合應用具體情況

（1）特殊施工位置設施管理工作。在建筑施工中很多施工部位比較特殊，往往會被隱蔽在施工表面之下，對施工質量的影響是無形的同樣也是致命的，所以及時做好特殊施工位置施工設施管理工作很重要。在上述工程施工中，相關技術人員借助BIM 技術對工程中雨水管道、下水管道、電路線等隱蔽工程進行管理，及時發現管道鋪設中各個構件之間距離過遠問題，并及時進行修正。在整個特殊施工位置設施管理中，將BIM 模型中出現各管道之間的距離與管道尺寸做了詳細記錄，并將更換位置及時做好標記與記錄。待所有參數監測完畢之后，相關技術人員將BIM 中記錄數據進行共享，方便參與進來單位第一時間進行探討，確保下一步工程施工可以更為貼合需求，提升工程質量。

（2）設備維修、運行管理中應用。設備是支撐工程繼續施工的重要條件，設備的完好是施工的基本條件，通過物聯網與BIM 技術聯合應用可以實現對施工設備的動態監控，確保其正常運行，為工程施工的有序推進提供保障。相關技術人員可以先在BIM 模型中輸入相關設備具體參數與屬性，之后通過維修記錄等數據，比對之前BIM 模型中數據，及時發現設備運行中出現的不足，方便維修人員及時對設備進行維修處理，確保設備的正常運行，避免事故發生。且，通過BIM 模型可以隨時查看設備運行的狀態，及時發現設備運行出現的不足，之后與技術人員第一時間進行溝通，及時解決設備問題，確保設備正常運行。另外，通過BIM 模型觀測也為設備維修與養護提供依據。相關技術人員可以參考BIM 模型中相關設備相關參數變化情況，對其結構、組織、位置出現的問題第一時間作出判斷，并及時做好維修工作，增強設備管理水平，促進智慧工地建設。

（3）安全、應急管理中物聯網與BIM 聯合應用。通過BIM與物聯網技術的聯合，可以對建筑工程施工情況進行全面監測，一旦出現臨時問題可以第一時間進行預警處理，增強應急能力，確保工程施工安全，提升工程質量。與傳統的建筑施工相比，一旦遇到突發狀況，參與到工程之中的相關企業與單位不得不尋找到設計圖紙，之后比對圖紙尋找錯誤點，待比對結束之后再進行處理，這樣的方式往往比較慢。利用物聯網與BIM 聯合應用無需尋找圖紙，直接進行比對便可快速得出結果，相關人員還可以通過二維碼等形式，快速實現定位查詢處理，提升工程施工質量。

4 總結

綜上所述，BIM 與物聯網在智慧工地建設中的聯合應用比較廣泛，在應用中相關人員可以從工程實際情況出發，適當結合BIM 技術與物聯網技術相關特點，科學構建智慧工地，進一步提升工程質量，促進社會進步與發展。