本文作者：张雪龙

作者单位：山西八建集团有限公司

某省重点工程拟建超高层商务中心，项目自2016年10月开工以来，就一直致力于“智慧建造”，并立足于“互联网+”“BIM+”，采用云计算、大数据和物联网等技术手段，围绕数字信息化平台BIM5D技术，云平台筑服云材料管控平台技术，大数据智慧平台技术，沉浸式VR安全体验技术，智能化移动端与现场质量、安全、劳务管理监控技术，实现项目工程的数字化、精细化、智能化管理，不断推进工程质量的同时，也不断提升生产效益。项目BIM模型全部搭建完毕，项目信息共享平台与智能移动终端基本投入使用，目前正在根据投入使用后的实际效果进行优化升级。

智慧工地建设目标

在本项目中，以BIM技术为核心构建智慧工地基本框架，系统整体上分为应用层、平台层以及终端层三部分，通过搭建BIM模型以及智慧平台实现项目施工现场的智慧化管理，为项目劳务管理、质量管理、机械设备管理、安全管理、扬尘治理能力等的提升提供了新的可能，并达到降本、增效的目的。

基于BIM的智慧工地建设应用分析

1终端层

在本项目中，商务中心所处位置周边环境及地质条件较为复杂，施工场地狭小，如果采用常规的手段搭建项目施工现场周边环境仿真模型，不仅效率低下，而且需要投入大量的时间精力，且无法有效确保信息采集的准确性。基于此，项目部利用无人机航拍采集项目施工现场周围环境信息，包括建筑群、地形地貌、建筑造型、层高以及所处位置等，在此基础上建立施工现场周围环境的三维仿真模型，模型的还原度与准确性较高，具有实际参考价值。

从前期施工场地布置开始，项目部通过BIM建模手段，对施工场地内各功能区的划分，对塔吊的定位、场区道路的布置进行建模，通过模型对塔吊的工作范围、吊重、塔吊的利用率，工作人员和车辆的入场、出场路线进行模拟，实现三区分离、人车分流。

2平台层

本项目工程量较大，参与建设的单位较多，在实际施工过程中需要多单位、多部门、多工种协同工作，由于缺乏统一的信息共享以及交流平台，导致施工效率低，现场管理存在的问题较多。基于此，项目部以BIM技术为基础搭建信息共享平台，便于建设方、施工方以及设计方等多单位协同工作，同时在需要多部门、多工种协同施工的部分，以平台为核心，也能及时有效的做好沟通交流，强化协同作用，确保项目施工的顺利进行。

2.1搭建平台

以BIM技术为基础，综合项目施工现场的实际情况，搭建信息共享以及管理平台，开发智能移动终端，并搭建项目数据库，将项目施工过程中的工程量、施工进度以及相关监测数据储存在数据库当中，并将数据库与平台对接，通过平台就可以调阅相关的数据信息，便于项目施工现场管理人员协调管理现场各项事务。通过大数据管理，破除了项目各岗位之间的信息壁垒，提高了各岗位之间信息提取、共享的效率，从而使各方工作协调并进，施工井然有序，大幅提高作业效率。

图1 项目模型

2.2搭建模型

项目技术人员在处理图纸以及模型问题时，不同技术人员的认知或者理解可能存在差异，这可能导致出现模型信息错误、重复建模以及模型误差过大等问题，基于此，项目部定期组织召开模型设计搭建讨论会，统一建模规则以及相关标准，模型搭建如图1所示。

3应用层

应用层是智慧工地的核心，主要具备统计工程量、可视化技术交底、节点分析、碰撞检查以及视频监控等功能。

3.1统计工程量

根据对BIM模型的分析计算，可以计算出项目不同节点施工中所需要的各项材料用量，包括混凝土、钢材等，在本项目中采用Revit模型直接提取项目混凝土工程量信息，与按照项目设计图纸计算的结果一致，误差可以忽略不计。在钢结构施工部分，通过对BIM模型进行分解，可以直接提取钢构件三维模型，作业人员可以获取具体的构件尺寸、形态等信息。

图2 管线综合布置示意图

3.2可视化技术交底

在项目施工过程中，技术交底工作极为关键，直接关系到项目施工质量，传统口头或者书面技术交底的形式直观性较差，施工作业人员往往难以把握施工内容的重难点，而利用BIM技术可视化的功能，可以模拟施工方案，技术人员组织施工作业人员开展可视化技术交底，进而使施工作业人员更好的了解掌握施工艺以及施工流程。

3.3节点分析

对项目施工图纸进行研究分析，明确其中的关键性施工节点或者施工复杂度、难度较高的节点，通过搭建BIM模型进行深化设计，对该节点进行三模分析及模拟，比如复杂度较高的钢筋节点，建立BIM模型后可以模拟找出钢筋碰撞点，进而优化钢筋布置；也可以利用BIM模型模拟模板受力状态，进而优化模板施工方案，确保施工安全。

3.4碰撞检查

在本项目中，涉及的管线施工比较复杂，需要在施工过程中预留好孔洞，以便后续安装管线以及各项机电设备。通过搭建BIM模型，根据项目设计图纸，模拟项目整体形态以及内部结构，直观显示出需要预留孔洞的部位，以便施工人员在施工过程中做好相关工作，避免出现遗漏的情况。此外，搭建完项目结构模型、设备模型以及建筑模型后，还可以通过合模的过程中，分析存在的碰撞点，并及时与设计方进行沟通，以便针对性进行处理，通过这种方式可以有效控制施工成本，缩短施工周期，如图2所示。

3.5视频监控

视频监控是建设智慧工地必不可少的功能，结合BIM技术可以实现对施工现场的实时监控。智慧工地中的视频监控并非是在项目施工现场简单安装几个摄像头，在项目部设立监控室，而是以互联网为基础，接入项目建设方、施工方、监理方以及设计方等多单位，各方主管人员均可通过智能移动终端或者PC端实施了解项目进度或者具体施工情况。

3.6BIM5D全方位模拟

BIM5D全方位模拟在三维模型的基础上加入了劳动力信息、机械物料信息以及时间、成本信息等，可以实现对施工现场的全方位模拟，项目现场施工人员根据BIM5D模型可以更全面的了解项目进展情况以及施工信息，进而确保项目管理者做出的决策更加科学、有效，可以解决项目施工中存在的问题。

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