BIM+智慧工地的項(xiàng)目管理模式探究

張雷 王明 朱文兵 金晶 衛(wèi)勝

【摘要】現(xiàn)階段，我國(guó)的工程項(xiàng)目已逐漸步入智能建造階段。智能建造是建筑業(yè)轉(zhuǎn)型的重要階段和必然選擇，是當(dāng)下國(guó)內(nèi)外建造行業(yè)共同面臨的技術(shù)升級(jí)改革。而B(niǎo)IM+智慧工地是隨著時(shí)代發(fā)展和科技進(jìn)步衍生出來(lái)的智能建造時(shí)代的重要工地模式之一。當(dāng)前階段，在國(guó)家的大力扶持下，土建工程項(xiàng)目管理中BIM+智慧工地管理模式得到了一定的應(yīng)用與推廣，土木工程智能建造逐漸由概念走向現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中。對(duì)比傳統(tǒng)的工程管理模式，在應(yīng)用中，BIM+智慧工地管理模式優(yōu)勢(shì)明顯，智能建造也在多個(gè)方面為工程建設(shè)帶來(lái)了可觀的收益，但由于技術(shù)與管理水平的差異等方面的限制，目前實(shí)際應(yīng)用中也產(chǎn)生了一系列項(xiàng)目管理上的難點(diǎn)。文章對(duì)于BIM+智慧工地的概念與意義進(jìn)行了闡述，分析土木工程項(xiàng)目管理中智能建造應(yīng)用的特點(diǎn)，對(duì)BIM+智慧工地的項(xiàng)目管理模式進(jìn)行探究。

【關(guān)鍵詞】智能建造；管理模式；土建工程；BIM+智慧工地

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021. 26.053

2020年7月3日，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部聯(lián)合國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)、科學(xué)技術(shù)部、工業(yè)和信息化部、人力資源和社會(huì)保障部、交通運(yùn)輸部、水利部等十三個(gè)部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于推動(dòng)智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》，指導(dǎo)意見(jiàn)提出：大力推進(jìn)先進(jìn)制造設(shè)備、智能設(shè)備及智慧工地相關(guān)裝備的研發(fā)、制造和推廣應(yīng)用，提升各類施工機(jī)具的性能和效率，提高機(jī)械化施工程度。

智能建造是當(dāng)下國(guó)內(nèi)外建造行業(yè)共同面臨的技術(shù)升級(jí)改革，現(xiàn)階段要利用信息化對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行全方位改造。BIM+智慧工地是隨著時(shí)代發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步衍生出來(lái)的新時(shí)代工地模式之一，其中BIM和智慧工地是不同的兩個(gè)含義。BIM是一種比較超前的形式，BIM技術(shù)作為建筑行業(yè)數(shù)字化運(yùn)用的關(guān)鍵技術(shù)，承載著建筑工程全過(guò)程信息，是現(xiàn)代建筑行業(yè)信息化的重要基石之一，能夠做到在施工前就對(duì)于具體的施工項(xiàng)目進(jìn)行一定的模擬與檢驗(yàn)。智慧工地則是通過(guò)搭載BIM的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)將這種模擬變成現(xiàn)實(shí)的一種手段。具體來(lái)說(shuō)智慧工地是指運(yùn)用BIM信息化手段，通過(guò)三維設(shè)計(jì)平臺(tái)對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行精確設(shè)計(jì)和施工模擬，圍繞施工過(guò)程管理，建立互聯(lián)協(xié)同、智能生產(chǎn)、科學(xué)管理的施工項(xiàng)目信息化生態(tài)圈，并將此數(shù)據(jù)在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下與物聯(lián)網(wǎng)采集到的工程信息進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘分析，提供過(guò)程趨勢(shì)預(yù)測(cè)及專家預(yù)案，實(shí)現(xiàn)工程施工可視化智能管理，以提高工程管理信息化水平，從而逐步實(shí)現(xiàn)綠色建造和生態(tài)建造。

1、BIM+智慧工地的概念

BIM即是建筑信息模型的英文名稱簡(jiǎn)稱，是來(lái)形容那些以三維圖形為主、物件導(dǎo)向、建筑學(xué)有關(guān)的電腦輔助設(shè)計(jì)。BIM技術(shù)作為建筑行業(yè)數(shù)字化運(yùn)用的關(guān)鍵技術(shù)之一，承載著建筑工程全過(guò)程信息，是現(xiàn)代建筑行業(yè)信息化的重要基石之一。BIM技術(shù)具有直觀性、可視性等特點(diǎn)，建筑施工團(tuán)隊(duì)可以通過(guò)一個(gè)3D的模型直觀的體現(xiàn)建筑物的各種細(xì)節(jié)。理論上，一個(gè)完全的BIM技術(shù)應(yīng)用應(yīng)該集成包括設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)等在內(nèi)的建筑工程項(xiàng)目全生命周期的工程數(shù)據(jù)，全面貼合工程項(xiàng)目建設(shè)的全過(guò)程?，F(xiàn)如今已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到建筑學(xué)、工程學(xué)及土木工程等等領(lǐng)域當(dāng)中。

智慧工地則是智慧地球理念在工程領(lǐng)域的行業(yè)具現(xiàn)，是屬于“智慧”建設(shè)這一宏觀概念下的一個(gè)分支，具體為運(yùn)用信息化手段，通過(guò)三維設(shè)計(jì)平臺(tái)對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行精確設(shè)計(jì)和施工模擬，圍繞施工過(guò)程管理，建立互聯(lián)協(xié)同、智能生產(chǎn)、科學(xué)管理的施工項(xiàng)目信息化，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)施工項(xiàng)目的科學(xué)化、智慧化以及現(xiàn)代化。BIM+智慧工地則是將二者之間結(jié)合起來(lái)，利用雙方都存在的優(yōu)勢(shì)，將整個(gè)施工的施工前的設(shè)計(jì)工作、施工中的操作、施工后的驗(yàn)收工作都能夠變得智慧化和現(xiàn)代化。對(duì)于BIM整理的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后再用智慧工地技術(shù)將其表現(xiàn)出來(lái)，將規(guī)劃變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。同時(shí)，在這個(gè)過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)于項(xiàng)目管理工作的力度和手段，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題并解決，推動(dòng)整體管理水平的提升。

從某種程度上來(lái)說(shuō)，BIM+智慧工地的項(xiàng)目管理模式是一種理論與實(shí)際相結(jié)合的情況，也是大數(shù)據(jù)時(shí)代下數(shù)據(jù)整合把虛擬變成現(xiàn)實(shí)的表現(xiàn)之一。近年來(lái)，BIM+智慧工地已經(jīng)開(kāi)始逐漸的廣泛應(yīng)用，為了進(jìn)一步提升其實(shí)施效果，需要進(jìn)一步的加強(qiáng)項(xiàng)目管理水平，完善管理體系和模式。

2、建筑行業(yè)智能建造的特點(diǎn)分析

建筑行業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要物質(zhì)生產(chǎn)部門和支柱產(chǎn)業(yè)之一，而智能工地是智能建造在建筑行業(yè)中應(yīng)用的主要形式與體現(xiàn)之一，智慧工地是智慧地球理念在工程領(lǐng)域的行業(yè)具現(xiàn)，是一種嶄新的工程全生命周期管理理念。與傳統(tǒng)管理模式相比，智能工地具有明顯的優(yōu)勢(shì)，其依托于網(wǎng)絡(luò)，融合了更多的現(xiàn)代科技與智能手段如人工智能、傳感技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)等，提高了項(xiàng)目的整體性與信息交互能力，使管理更加高效，具有更高的互聯(lián)性與高效性。同時(shí)，智能工地的交互帶來(lái)了大量的信息與數(shù)據(jù)，智能工地既是信息產(chǎn)生者、信息接收者，也是信息傳遞者，還是信息管理者。智慧工地集成工地碎片化應(yīng)用，通過(guò)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)獲取工程信息，改變了傳統(tǒng)工地中人為因素導(dǎo)致的數(shù)據(jù)不全面、不準(zhǔn)確現(xiàn)象，彌補(bǔ)了工程信息的缺失，實(shí)現(xiàn)更加透徹的感知，為管理活動(dòng)提供可靠的數(shù)據(jù)保障。其做到了有效提高項(xiàng)目管理信息處理效率與信息容納能力，做到信息有效管理與應(yīng)用，保證信息時(shí)效性，充分發(fā)揮信息的價(jià)值。

智慧工地的核心是以一種”更智慧”的方法來(lái)改進(jìn)工程各干系組織和崗位人員相互交互的方式，以便提高交互的明確性、效率、靈活性和響應(yīng)速度。相比傳統(tǒng)管理模式，智慧工地管理模式缺點(diǎn)也很明顯。智慧工地對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的依賴性過(guò)高，需要大量技術(shù)支撐，對(duì)網(wǎng)絡(luò)與設(shè)備的突發(fā)狀況反應(yīng)困難。在實(shí)際應(yīng)用中，智慧工地前期建設(shè)需要大量資金投入，而在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，智慧工地也需要數(shù)據(jù)與信息采集與更新，仍需要投入大量的人力物力經(jīng)營(yíng)。同時(shí)，智慧工地的應(yīng)用對(duì)工程管理人員與工程技術(shù)人員的技術(shù)管理的要求也比傳統(tǒng)管理模式更高。

3、BIM+智慧工地的項(xiàng)目管理模式的主要運(yùn)用點(diǎn)

廣義上來(lái)說(shuō)，“智慧工地”也就是常說(shuō)的工程管理信息化，智慧工地的核心是以一種“更智慧”的方法來(lái)改進(jìn)工程各干系組織和崗位人員相互交互的方式，以便提高交互的明確性、效率、靈活性和響應(yīng)速度。建設(shè)智慧工地對(duì)建筑業(yè)來(lái)說(shuō)，在實(shí)現(xiàn)綠色建造、引領(lǐng)信息技術(shù)應(yīng)用、提升社會(huì)綜合競(jìng)爭(zhēng)力等方面具有跨時(shí)代性的重要意義。2017年起，“智慧工地”逐步出現(xiàn)在建筑行業(yè)，在國(guó)務(wù)院辦公廳《關(guān)于促進(jìn)建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見(jiàn)》印發(fā)后，“智慧工地”的應(yīng)用價(jià)值及現(xiàn)實(shí)意義漸成共識(shí)。但從我國(guó)目前的施工行業(yè)管理工作的應(yīng)用方面來(lái)看，BIM+智慧工地的理論仍然處于一個(gè)不太成熟的探索階段，其應(yīng)用的范圍還是比較小，受到各方面的限制較多。

在整個(gè)管理模式構(gòu)建當(dāng)中，其整個(gè)系統(tǒng)框架包括了關(guān)于六個(gè)方面的內(nèi)容，即：感知層、決策層、分析層、應(yīng)用層、傳輸層和支撐層。其中，感知、分析、傳輸、支撐，四個(gè)方面屬于BIM+智慧工地的理論層面，而應(yīng)用和支撐則屬于時(shí)間上的層面，六個(gè)部分結(jié)合起來(lái)，也就是理論與實(shí)踐相結(jié)合的體現(xiàn)，共同組成了整體的管理模式結(jié)構(gòu)。在實(shí)際的項(xiàng)目管理工作當(dāng)中，在施工具體的幾個(gè)板塊都有所體現(xiàn)。在關(guān)于技術(shù)問(wèn)題的管理以及施工進(jìn)度問(wèn)題的管理上面，該管理模式所展現(xiàn)出來(lái)的效果還是比較明顯的。智慧工地的項(xiàng)目管理模式主要是通過(guò)各個(gè)項(xiàng)目之間所存在的共同點(diǎn)進(jìn)行充分的結(jié)合，使用關(guān)聯(lián)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行聯(lián)系，再利用BIM所反饋的信息進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)在項(xiàng)目技術(shù)上應(yīng)用智慧模式。項(xiàng)目進(jìn)度中的項(xiàng)目技術(shù)應(yīng)用在對(duì)于管理模式來(lái)說(shuō)能夠起到積極的推動(dòng)作用。

4、BIM+智慧工地的部分重點(diǎn)應(yīng)用項(xiàng)目

4.1 關(guān)于塔吊的安全監(jiān)測(cè)方面

在傳統(tǒng)的工地施工作業(yè)當(dāng)中，塔吊是十分重要的一種施工設(shè)備及工具，其是否能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行對(duì)于建筑項(xiàng)目來(lái)說(shuō)有著十分重要的意義。BIM+智慧工地可以做到讓塔吊的安全管理監(jiān)測(cè)工作變得進(jìn)一步的技術(shù)化，首先，可以利用BIM技術(shù)，將塔吊的位置通過(guò)數(shù)字化模擬出來(lái)。眾所周知，在具體的施工過(guò)程當(dāng)中，塔吊的位置會(huì)隨著建筑物的高度而不斷變化，也會(huì)對(duì)塔吊工作產(chǎn)生深刻的影響，同時(shí)，塔吊作為一種高空作業(yè)設(shè)備其本身也會(huì)存在著一定的安全隱患。因此，可以在施工前就利用BIM技術(shù)將突發(fā)狀況以及塔吊位置等信息進(jìn)行模擬，并且將反饋回來(lái)的技術(shù)可以模擬分析，進(jìn)行一定的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，從而做到進(jìn)一步把塔吊位置精準(zhǔn)化。另外，通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法也可以得知塔吊在具體施工中如何做到將安全風(fēng)險(xiǎn)降到最低，合理的運(yùn)用實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，促進(jìn)塔吊安全監(jiān)測(cè)的管理工作的進(jìn)一步完善。但是，BIM技術(shù)存在著一定的局限性，并不能做到將監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)直接的作為參考，這個(gè)時(shí)候就要結(jié)合智慧工地來(lái)共同進(jìn)行。利用BIM+智慧工地，將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在實(shí)地進(jìn)行考察和檢測(cè)，將理論落實(shí)到具體的實(shí)踐當(dāng)中去，確保理論數(shù)據(jù)的可靠性，才能將其進(jìn)一步落實(shí)到具體的施工項(xiàng)目中。同時(shí)，這項(xiàng)舉措應(yīng)用到對(duì)于塔吊的項(xiàng)目管理中，可以使得管理技術(shù)和手段更加的現(xiàn)代化，提升管理工作的協(xié)調(diào)性，促進(jìn)管理水平的提升。

4.2 關(guān)于場(chǎng)布監(jiān)控的管理

所謂“換湯不換藥”，場(chǎng)布監(jiān)控和塔吊監(jiān)控一樣，還是首先使用BIM技術(shù)來(lái)進(jìn)行三維的數(shù)據(jù)模擬，然后通過(guò)反饋回來(lái)的數(shù)據(jù)信息，來(lái)分析再具體施工管理中可能存在的問(wèn)題，例如：監(jiān)控盲區(qū)、易忽視的區(qū)域、重點(diǎn)監(jiān)控區(qū)等等，然后根據(jù)自身的情況，來(lái)做出一定的措施。比如說(shuō)，加強(qiáng)巡回檢查工作、增加這些區(qū)域監(jiān)控探頭的數(shù)量等等方法來(lái)確保場(chǎng)布監(jiān)控的管理工作能夠更加的完善和嚴(yán)謹(jǐn)，確保監(jiān)控工作的有效開(kāi)展。為了進(jìn)一步確保整個(gè)施工管理工作能夠正常運(yùn)行，施工作業(yè)能夠保證其安全性和可靠性，對(duì)于整個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)死角的二十四小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控，BIM技術(shù)的使用應(yīng)該不光局限于對(duì)建筑來(lái)進(jìn)行模擬，還應(yīng)該全方位的覆蓋式模擬，將重點(diǎn)的塔吊位置、逃生通道、施工材料存放的倉(cāng)庫(kù)、工作人員休息的工棚等等地方全部模擬，然后管理工作人員要細(xì)致入微的分析和研究其中村的安全隱患問(wèn)題，做出一定的解決措施，確保進(jìn)一步的項(xiàng)目施工安全穩(wěn)定，同時(shí)彰顯管理工作的效果。總而言之，使用BIM+智慧工地的方法，能做到進(jìn)一步優(yōu)化施工管理模式，使得施工作業(yè)變得更加的現(xiàn)代化、科學(xué)化和制度化，便捷了安全管控工作開(kāi)展，也推動(dòng)了施工作業(yè)的安全得以保障。

除上述應(yīng)用外，常見(jiàn)的BIM+智慧工地應(yīng)用還有：BIM可視化技術(shù)交底、節(jié)點(diǎn)分析、機(jī)電設(shè)備管線碰撞檢查等。而隨著科技的發(fā)展，越來(lái)越多的技術(shù)正在融入到BIM+智慧工地中，有了這些新技術(shù)的支撐，BIM+智慧工地將會(huì)越來(lái)越成熟，應(yīng)用將更加的廣泛。最終，BIM+智慧工地將會(huì)成為現(xiàn)代工程管理的主流模式之一。

結(jié)語(yǔ)：

隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，智能建造在迅速改變著傳統(tǒng)建筑行業(yè)的管理方式，現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)外建造行業(yè)共同面臨的技術(shù)升級(jí)改革，BIM+智慧工地作為智能建造時(shí)代的重要工地模式之一，其重要性不言而喻。通過(guò)分析不難看出，推行BIM+智慧工地模式可以有效推進(jìn)建筑業(yè)信息化發(fā)展水平，提高管理效率，實(shí)現(xiàn)工地的數(shù)字化、精細(xì)化、智慧化管理等。由于成本技術(shù)等多方面的原因，雖然短期內(nèi)BIM+智慧工地仍不太成熟，不能完全替代傳統(tǒng)的工程管理模式，其模式本身也需要更進(jìn)一步的適應(yīng)性調(diào)整與發(fā)展，但科技與經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的浪潮中，未來(lái)BIM+智慧工地必然會(huì)成為現(xiàn)代工程管理的主流管理模式。

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