BIM技術(shù)在建工·象山國(guó)際一期智慧工地的應(yīng)用

羅實(shí)，肖觀輝，劉海豐，黃華

（1.湖南建工集團(tuán)有限公司；2.湖南省第六工程有限公司）

1 工程概況

建工·象山國(guó)際位于長(zhǎng)沙市洋湖垸片區(qū)含浦大道與象嘴路交匯處，為住宅房地產(chǎn)開發(fā)項(xiàng)目，是建工地產(chǎn)集團(tuán)重點(diǎn)打造項(xiàng)目。項(xiàng)目交通便捷，配套齊全，毗鄰洋湖濕地公園，是湘江片區(qū)唯一山地項(xiàng)目，規(guī)劃設(shè)計(jì)尊重山地原貌，保留山體，最大限度俯瞰外部洋湖景觀資源及內(nèi)部山體資源。項(xiàng)目將成為一個(gè)復(fù)合功能的全齡型城市社區(qū)，打造長(zhǎng)沙一流房地產(chǎn)項(xiàng)目，樹立建工地產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品牌形象。建工·象山國(guó)際一期工程位于象嘴路與含浦大道交匯處，規(guī)劃凈用地面積59271.00m2；總建筑面積201943.24m2；地下建筑面積54802.06m2，地上建筑面積147853.68m2。包含8棟9個(gè)單元的高層住宅(建筑高度100m以內(nèi))，6棟獨(dú)棟商業(yè)，3棟內(nèi)街商業(yè)及相連地下室。

2 BIM技術(shù)應(yīng)用目的

本工程自項(xiàng)目部成立后隨即組建了BIM工作站，現(xiàn)場(chǎng)配備5名專職BIM技術(shù)員，其中土建兩名，安裝兩名，視頻制作1名，配備了5臺(tái)專業(yè)圖形工作站和一臺(tái)服務(wù)器，以及建模和視頻制作所需求的BIM軟件，確保各項(xiàng)BIM工作能順利進(jìn)行。本工程通過BIM技術(shù)的應(yīng)用希望達(dá)到以下目的：①多方協(xié)同，大幅度提高協(xié)同以及會(huì)議效率；②碰撞檢查及優(yōu)化，提前發(fā)現(xiàn)問題并解決問題；③可視化交底，提高交底質(zhì)量，降低信息傳遞損失；④創(chuàng)優(yōu)策劃，多方案制作，比選出最佳施工方案；⑤方案模擬，提前發(fā)現(xiàn)并解決不可預(yù)見性問題；⑥輔助成本核算，針對(duì)異性結(jié)構(gòu)及非定額子目進(jìn)行工程量統(tǒng)計(jì)；⑦砌體排布，提高砌筑質(zhì)量，降低砌體及砂漿損耗，實(shí)際測(cè)算砂漿損耗從7%降低到3%，砌體損耗從5%降低到2%，經(jīng)濟(jì)效益可觀；⑧裝修瓷磚排布，本工程結(jié)構(gòu)異形多，公區(qū)面積小，瓷磚尺寸大，通過優(yōu)化原設(shè)計(jì)瓷磚排布，瓷磚損耗從原設(shè)計(jì)35%降低至14%；⑨管線綜合，結(jié)合土建結(jié)構(gòu)來優(yōu)化、調(diào)整原設(shè)計(jì)管線，使其成排、成線布置，提高室內(nèi)凈空，減少過程返工，提高工程質(zhì)量，更進(jìn)一步提高了工程使用空間和美觀；⑩出圖方便，通過應(yīng)用BIM技術(shù)深化后，再導(dǎo)出多維施工圖，用于現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)施工。

3 基于BIM技術(shù)的智慧工地實(shí)踐應(yīng)用

BIM技術(shù)與智慧工地的聯(lián)合運(yùn)用，需要以智慧工地管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)及平臺(tái)，通過該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息匯集，并通過信息分析及應(yīng)用，最后實(shí)現(xiàn)建工·象山國(guó)際一期智慧工地的精細(xì)化管理。

3.1 在項(xiàng)目總覽上的應(yīng)用

基于BIM技術(shù)的智慧工地在項(xiàng)目總覽上應(yīng)用，通過BIM技術(shù)與智慧工地關(guān)系系統(tǒng)使項(xiàng)目概況以清晰、直接的方式呈現(xiàn)在建筑工程項(xiàng)目人員面前。此時(shí)，要先將專業(yè)BIM模型和施工場(chǎng)地模型導(dǎo)入建工·象山國(guó)際一期智慧工地管理系統(tǒng)當(dāng)中，若項(xiàng)目相關(guān)人員有需要，只需通過移動(dòng)客戶端或者瀏覽器，就可直接用密碼登錄智慧工地管理系統(tǒng)并查閱項(xiàng)目總覽，快速了解項(xiàng)目概況。

3.2 在設(shè)計(jì)管理上的應(yīng)用

設(shè)計(jì)管理上基于BIM技術(shù)及智慧工地的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在以下兩方面。

①用于設(shè)計(jì)變更，首先將設(shè)計(jì)資料上傳至智慧工地管理系統(tǒng)，再基于BIM技術(shù)建立相應(yīng)模型，通過三維模擬找出設(shè)計(jì)問題并予以修改，從而減少后期施工問題。

②應(yīng)用于模型標(biāo)注與碰撞檢查，即BIM技術(shù)與智慧工地管理系統(tǒng)的結(jié)合可簡(jiǎn)化模型標(biāo)注定位和查詢、對(duì)模型進(jìn)行碰撞檢查，在簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)管理工作的同時(shí)，有效提高設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性[1]。

3.3 在施工組織上的應(yīng)用

將基于BIM技術(shù)的智慧工地應(yīng)用于施工組織時(shí)：

①用于工作分解結(jié)構(gòu)管理，即將建筑工程項(xiàng)目分解成具體任務(wù)并將任務(wù)與BIM構(gòu)建模型關(guān)聯(lián)；

②用于資源配置，即結(jié)合BIM構(gòu)建模型對(duì)材料、結(jié)構(gòu)構(gòu)件等進(jìn)行分配，進(jìn)一步促使資源分配合理；

③用于虛擬建造，即借助BIM技術(shù)與建工·象山國(guó)際一期智慧工地管理系統(tǒng)對(duì)工程建造的施工組織情況進(jìn)行模擬，通過模擬提前發(fā)現(xiàn)問題并對(duì)問題加以改進(jìn)。

3.4 在項(xiàng)目管理上的應(yīng)用

基于BIM技術(shù)的智慧工地在項(xiàng)目管理上的應(yīng)用內(nèi)容：

①在公告欄、會(huì)議通知上的應(yīng)用，即通過智慧工地管理系統(tǒng)，隨時(shí)隨地向項(xiàng)目人員發(fā)布各種建筑工程相關(guān)信息；

②在表單管理上的應(yīng)用，即基于智慧工地管理系統(tǒng)，可統(tǒng)一表單模板，提高建筑工程信息質(zhì)量，對(duì)信息不規(guī)范、不完整等問題進(jìn)行有效改善；

③在流程管理上的應(yīng)用，即通過智慧工地管理系統(tǒng)可使項(xiàng)目管理流程化，有效減少管理漏洞；

④在任務(wù)進(jìn)度追蹤上的應(yīng)用，即通過智慧工地管理系統(tǒng)匯集、分析項(xiàng)目管理信息，可實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目流程處理與流轉(zhuǎn)狀態(tài)實(shí)時(shí)查詢[2]。

3.5 在進(jìn)度管理上的應(yīng)用

基于BIM技術(shù)的智慧工地在進(jìn)度管理上的應(yīng)用包括進(jìn)度查詢、進(jìn)度追蹤、進(jìn)度數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、進(jìn)度資料管理、關(guān)鍵路線分析、偏差分析等。比如，將其應(yīng)用于進(jìn)度查詢與偏差分析時(shí)，通過智慧工地管理系統(tǒng)項(xiàng)目人員可隨時(shí)查詢進(jìn)度計(jì)劃的推進(jìn)情況，可結(jié)合BIM模型對(duì)工程已完成部分進(jìn)行檢查同時(shí)分析施工計(jì)劃與實(shí)際情況的差異，以此為后續(xù)施工計(jì)劃的調(diào)整與優(yōu)化指明方向。

3.6 在安全管理上的應(yīng)用

①在現(xiàn)場(chǎng)安全管理上的應(yīng)用，即通過信息提取設(shè)備可將現(xiàn)場(chǎng)信息錄入智慧工地管理系統(tǒng)當(dāng)中，為安全管理人員落實(shí)管理工作提供充足信息參照；

②應(yīng)用于安全資料管理，即通過智慧工地管理系統(tǒng)可直接對(duì)安全管理資料進(jìn)行編寫、分類、歸檔與開發(fā)利用；

③應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控，即通過智慧工地管理系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)的對(duì)接可實(shí)時(shí)監(jiān)控施工現(xiàn)場(chǎng)情況，比如，煙霧感應(yīng)器與智慧工地管理系統(tǒng)的搭配應(yīng)用，可有效預(yù)防火災(zāi)，保證施工現(xiàn)場(chǎng)安全。

3.7 在質(zhì)量管理上的應(yīng)用

①通過智慧工地管理系統(tǒng)將質(zhì)量管理文檔與構(gòu)建模型關(guān)聯(lián)起來，使質(zhì)量管理工作獲得充分的信息參考，實(shí)現(xiàn)工作效率與質(zhì)量提升。

②可通過智慧工地管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)程質(zhì)量管理，即通過上傳施工現(xiàn)場(chǎng)照片、影像等等，使不在現(xiàn)場(chǎng)的工程人員第一時(shí)間了解現(xiàn)場(chǎng)情況并結(jié)合構(gòu)建模型推進(jìn)質(zhì)量管理工作。

3.8 在材料管理上的應(yīng)用

智慧工地在材料管理上的應(yīng)用，包括在材料采購、材料跟蹤、材料監(jiān)管等方面的管理，通過BIM技術(shù)支持下的智慧工地進(jìn)行材料管理，可使建筑工程相關(guān)人員比如施工方、業(yè)主更好掌握工程材料的實(shí)際情況，并做好項(xiàng)目質(zhì)量與成本控制。以南通二建集團(tuán)為例，該集團(tuán)在進(jìn)行材料管理時(shí)，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、BIM技術(shù)、智慧工地管理系統(tǒng)與其他相關(guān)系統(tǒng)的協(xié)作，實(shí)現(xiàn)了較為全面、系統(tǒng)的材料管理，使材料從選購到使用，各個(gè)流程的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)均能即時(shí)顯示在智慧工地管理系統(tǒng)當(dāng)中。

3.9 在風(fēng)險(xiǎn)管理上的應(yīng)用

基于BIM技術(shù)的智慧工地在風(fēng)險(xiǎn)管理上常用于高支模變形監(jiān)測(cè)、塔吊運(yùn)行監(jiān)控、生活區(qū)用電監(jiān)控等方面。以高支模變形監(jiān)測(cè)為例，通過傳感器與智能數(shù)據(jù)采集儀，隨時(shí)收集高支模系統(tǒng)相關(guān)信息并了解其現(xiàn)狀，若經(jīng)過智慧工地管理系統(tǒng)智能分析，發(fā)現(xiàn)高支模系統(tǒng)存在安全隱患，則通過連接的報(bào)警器可及時(shí)進(jìn)行報(bào)警，從而達(dá)到降低高支模變形風(fēng)險(xiǎn)的目的。

4 結(jié)語

盡管近年來基于BIM技術(shù)的智慧工地在實(shí)踐應(yīng)用中得到了不錯(cuò)的發(fā)展，但綜合來看其價(jià)值還值得進(jìn)一步發(fā)掘。對(duì)建筑行業(yè)相關(guān)企業(yè)而言，軟件輔助已成為常態(tài)、BIM技術(shù)與智慧工地的應(yīng)用愈發(fā)普遍的情形下，企業(yè)要走出固有模式，積極學(xué)習(xí)并應(yīng)用新技術(shù)，大力培養(yǎng)與引入BIM技術(shù)人才、智慧工地人才并不斷優(yōu)化自身組織結(jié)構(gòu)，努力探索借助BIM技術(shù)與智慧工地提高自身效益及實(shí)力的辦法，使自己走在科技前沿、抓住時(shí)代機(jī)遇，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)足發(fā)展。