BIM施工管理云平臺研究與應用

(深圳市路橋建設集團有限公司，深圳 518000)

1 BIM施工管理云平臺概況

深圳路橋BIM施工管理云平臺是由深圳市路橋建設集團有限公司自主研發(fā)并具有知識產(chǎn)權的 BIM 產(chǎn)品，其綜合應用 BIM 技術、計算機輔助工程技術(CAE)、虛擬現(xiàn)實技術、工程數(shù)據(jù)庫、移動網(wǎng)絡技術、物聯(lián)網(wǎng)技術以及計算機軟件集成等技術[1]，實現(xiàn)建設項目信息的綜合管理和應用，旨在對建設工程項目全過程進行精細化管理，以提高項目的施工質量、降低安全事故的發(fā)生、縮短施工工期、降低工程成本為目標。如圖1所示。

圖1 BIM施工管理云平臺概況

2 BIM施工管理云平臺應用特點

2.1 多管理集成

深圳市路橋建設集團BIM施工管理云平臺系統(tǒng)遵循國際IFC標準。以三維的BIM模型為中心的管理模式，集成資料、質量安全、進度、監(jiān)控監(jiān)測、運營維護等多種管理信息，并將這些信息與三維模型相關聯(lián)，最終形成一個信息豐富的BIM大數(shù)據(jù)模型，可方便進行深度數(shù)據(jù)挖掘[2]。

2.2 跨平臺架構

本平臺基于服務器端，采用CS端+MS端的系統(tǒng)絡架構[3]。CS端即電腦客戶端，可充分利用電腦的計算能力，從而處理大量的圖形和數(shù)據(jù)，同時能增強客戶端的界面表現(xiàn)，更加符合BIM瀏覽與項目管理可視化的要求，可滿足多項目同時管理，適用于辦公應用。MS端即智能移動終端，移動設備體型小巧、便于攜帶，能夠方便現(xiàn)場管理人員通過手機等移動端實現(xiàn)施工信息的快速查詢和收集，有助于提升問題填報等現(xiàn)場工作的效率，適用于施工現(xiàn)場應用。

2.3 項目全生命周期多方協(xié)同管理

本平臺系統(tǒng)采用插件式開發(fā)，具有極強的開展性和拓展性，方便平臺軟件后期維護[4]。同時支持公有云和私有云，保障了用戶的數(shù)據(jù)安全性，服務器端采用分布式架構，數(shù)據(jù)庫可以跨地域、跨網(wǎng)段部署，客戶端可以同時加載多個數(shù)據(jù)庫內(nèi)容，針對不同客戶端可以設置不同權限，方便建設各方在平臺實現(xiàn)信息共享和數(shù)據(jù)傳遞，實現(xiàn)建設項目在全生命周期內(nèi)的多方協(xié)同管理[5]。

3 BIM管理云平臺項目應用情況介紹

目前該平臺已在集團公司“沿江高速二期1標、航海路管廊、聽海路基坑、深河醫(yī)院排水箱涵”等多個項目得到了深入而廣泛的應用，在項目進度、施工安全、工程質量以及項目資料無紙化管理等多個方面取得了顯著的效益，BIM管理云平臺在實際項目主要應用情況如下[6-7]。

3.1 BIM模型建立

針對不同項目的實際情況和結構特點，采用專業(yè)建模軟件[8]、三維激光掃描[9]、無人機傾斜攝影[10]等技術，對擬建項目不同專業(yè)結構、地形、景觀等實現(xiàn)三維模型建立，進行碰撞檢查，可以發(fā)現(xiàn)設計圖紙問題，有效減少錯漏碰缺，降低返工浪費，并基于平臺系統(tǒng)輕量化處理技術，將所建立的三維模型導入平臺，以三維BIM模型為中心，關聯(lián)項目施工全過程相關信息，實現(xiàn)信息可視化,如圖2所示。

(a)

(b)圖2 三維BIM建模(a), 無人機傾斜攝影(b)

3.2 智慧監(jiān)控監(jiān)測平臺應用

通過在模型上關聯(lián)相應的監(jiān)控監(jiān)測點，可實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)查看現(xiàn)場情況，快速了解現(xiàn)場不同項目的實時施工進展情況，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患。同時對大型設備、實體結構、臨時支架結構的牢固性及安全性狀態(tài)進行實時監(jiān)控，保證第一時間發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患，確保出現(xiàn)預警第一時間知曉并解決[11-12]。如圖3所示。

3.3 無紙化資料管理

平臺基于BIM技術實現(xiàn)對項目工程文件的靈活管理歸檔，以BIM模型為載體，實現(xiàn)BIM模型和項目工程各類文件的關聯(lián)，解決文件管理分散、難以查找的問題，降低成本，提高施工信息化程度。如圖4所示。

圖3 智慧監(jiān)測集成

圖4 資料無紙化管理

3.4 人員/設備/宣傳資料二維碼動態(tài)管理

通過二維碼這種高密度、高信息含量、保密防偽性能好、信息可隨載體移動、容易制作且成本低廉的便攜式數(shù)據(jù)文件，快速實現(xiàn)項目管理中對設備、人員、工程資料及宣傳資料等信息自動存儲、自動識讀，快速便捷地實現(xiàn)信息共享[13]。如圖5所示。

3.5 4D進度模擬

4D進度模擬是集3D模型和項目建設進度為一體的施工進程動態(tài)模擬，通過導入計劃進度和實際進度與3D模型關聯(lián)，可將整個施工進程直觀的展示出來，實現(xiàn)施工作業(yè)流水的三維可視化，使得項目管理人員在計劃階段更易識別和預測潛在的施工流水沖突，合理進行設備定位、現(xiàn)場空間、資源分配等計劃分析，顯著提高施工效率、縮短工期、節(jié)約成本[14]。如圖6所示。

圖5 二維碼動態(tài)管理

圖6 4D進度模擬

3.6 質量安全管理

用戶在施工現(xiàn)場將發(fā)現(xiàn)的質量安全問題通過移動客戶端上傳平臺，并與三維模型關聯(lián)。將發(fā)現(xiàn)的質量安全問題及時通過平臺提交給相應管理人員用戶，管理人員根據(jù)問題提出解決方案，并通過平臺或以二維碼形式對現(xiàn)場技術人員進行方案技術交底。問題解決后，現(xiàn)場技術人員重新上傳解決后的質量安全情況，經(jīng)管理人員確認合格后，在平臺上對該質量安全問題形成管理閉環(huán)[15]。如圖7所示。

圖7 質量安全管理

3.7 移動端的輕量化應用

平臺采用輕量化處理，使大體量信息三維模型能夠在移動端查看，并通過移動端上傳實時的施工信息，保證項目參與方及時了解工程動態(tài)。另外，移動端還可以通過掃一掃功能，通過掃描信息二維碼，自動識讀工程技術信息[16]。

4 應用總結

通過自主研發(fā)的BIM施工管理云平臺，可實現(xiàn)對多個項目同時進行信息化和精細化管理，前期的BIM模型建立可以提前發(fā)現(xiàn)設計問題，降低后期返工浪費。在BIM施工管理云平臺上，以三維BIM模型為中心，集成各種項目質量、安全、進度、資料等管理于一體，實現(xiàn)項目建設信息快速共享和快速傳遞，提高施工效率，保證施工質量和安全。

在BIM施工管理云平臺實際項目應用中，積極探索BIM技術在實際工程落地應用，編制相應的標準和實施細則，推進BIM技術在市政工程施工、管養(yǎng)一體化應用。

圖8 移動端應用