基于BIM的智慧工地管理体系框架研究

丁 彪 刘小威 黄 鑫 杨 刚 李正飞

中建八局第二建设有限公司，四川遂宁 629000

建筑企业在我国社会经济发展中发挥重要价值和作用，当前我国建筑企业还存在劳动密集型特点，管理模式相对较为粗放，生产效率很难得到提高，不利于我国建筑行业的持续稳定发展。建筑工程建设有着投资规模大、建设周期长以及多部门人员参与等特点，施工过程中的现场管理在进度和质量控制方面有着非常重要价值和作用。建筑施工工地中现代化信息技术的应用能够使施工效率有明显提升。比如，信息模型技术，在虚拟现实和增强现实技术方面发挥重要作用，但是未能与BIM技术有效结合，尚未形成完整的理论体系。基于BIM智慧工地管理体系，从智慧建设角度展开工地现场管理，能够使工地现场施工效率明显提升，使建筑项目可持续性得到保证，促进建筑行业的持续稳定发展，本文就此展开了研究分析。

1 BIM与智慧工地

BIM以建筑为主体，属于信息化技术，将BIM技术与智慧工地相结合，能够使信息化项目管理实现全过程、全方位覆盖。

1.1 BIM技术

BIM建筑信息模型技术能够将二维图纸转化为三维图纸，实现资源共享、信息同步和模拟等作用。

1.2 智慧工地

智慧工地主要是从设计、施工、维护和运行等方面出发，利用数字信息和人工智能等技术，展开精细化管理，使资源利用率得到提升，达到绿色节能目标，优化组织机构和管理模式，加强与业主、设计单位、监理单位和施工单位之间的协同施工，减少不必要的浪费，促进工程项目施工向着信息化、精细化、标准化和绿色化方向发展。

2 智慧建设对工程施工的价值和意义

2.1 施工阶段智慧建设

在我国建筑行业迅猛发展过程中，存在粗放式管理和低效率等问题，随着建筑行业市场竞争日益激烈化，建筑企业想要更好的发展，必须要展现蓬勃的革新动力。当前我国建筑行业正在向着技术和知识密集型项目转移，同时研究有BLM、BIN、智慧城市等成果。

智慧建设应用有物联网和建筑信息模型等先进技术手段，为建筑工程项目的建设运行营造一个智慧化环境，从技术和管理创新角度出发，提高建筑工程项目全生命周期过程管理有效性，为建筑行业的持续稳定发展提供重要支撑。

施工阶段的现场管理能够为智慧建设理念的应用营造一个良好平台，使智慧工地建设和运行机制设计相结合，促进项目施工向着精益化、动态化、可视化管理方向发展。另外，工程施工阶段智能化和信息化能够为精益化管理以及建筑可持续性管理的实现提供重要支撑和保障。

2.2 智慧工地

智慧建设主要是充分利用各类先进技术手段，实现对工程项目全生命周期各环节的集成提高使用便利性、系统集成性发展。智慧工地主要是利用虚拟现实、三维扫描、移动通讯等科学技术，使现代物联网、互联网和传感等技术价值和作用得到充分全面发挥，营造一个基于多维信息的工地形态和环境。

3 智慧建设理念下BIM运用模式分析

在工程项目管理中，施工阶段管理处于核心地位，属于多元动态管理体系，建筑工程施工建设中，想要制定科学合理的施工计划，详细把握施工进度，实现对各类资源的优化配置，在缩短工程项目建设周期和建设成本的同时创造出更多的经济效益，必须要做好项目全生命周期管理。BIM在建筑工程项目中的应用具有十分重要价值和作用，当前BIM在我国的应用还存在一定的问题和不足，与智慧建设有关程度不是很高。

3.1 BIM咨询服务模式

当前在BIM的应用方面以BIM咨询服务模式为主，尤其是以BIM技术为基础的项目管理解决方案，应用最为广泛。主要是在计算机中进行工程的模拟创建，促进项目向着精细化和可视化方向发展。

BIM咨询服务模式在实际应用中还存在一定的局限，具体表现在以下几个方面：第一，BIM模型以CAD信息为基础建模，无法实现与资源和设计流程等内容的整合；第二，BIM的应用为单向过程，存在明显插件化特点，施工阶段仅能够起到对设计数据和信息的指导，在全生命周期不同阶段的反馈作用还不是十分理想；第三，整个咨询服务更多的依赖虚拟现实环境，缺乏现实方面信息和环境反馈，容易有施工现场与建筑虚拟信息想脱离情况出现；第四，BIM技术在局部的应用更具优势，比如，在钢结构部分工程中应用BIM技术，所获取的收益远远大于整个工程项目BIM技术应用的收益。

3.2 改进的BIM应用模式

与BIM咨询服务模式相比，改进BIM、优化了设计阶段，能够将设计资源与设计流程相互整合，促进设计阶段与施工阶段信息交互作用的提升。改进的BIM应用模式虽然一定程度上对设计流程等进行了优化，但是在实际应用中同样还存在一定的问题，比如，缺乏足够物质基础，施工管理观念较为落后等，想要对BIM应用模式进一步优化，还需要提高在工地形态改造方面重视度，营造工地智慧环境，同时做好智慧建设管理理念的应用。

3.3 智慧建设管理促进BIM应用

建筑工程项目中BIM应用局限集中在2个方面，一方面，在项目全生命周期中，与设计阶段和运行维护阶段相比，施工阶段在BIM的利用方面相对较少，更多的集中在虚拟建造等方面，不同环境下容易有对象信息割裂等情况；另一方面，当前我国在BIM技术主要集中在BIM技术实现这个方面的研究，很少有管理角度研究。BIM技术在实际应用中不仅可以作为一项先进技术工具，同时还具备各方共同协作管理理念，满足智慧建筑理念高效性、全局性和可持续性特点。智慧建设管理的提出可以很大程度上促进施工阶段管理质量和管理水平的提升，为BIM技术在我国的大面积应用打下良好基础。

4 基于BIM的智慧工地管理体系

4.1 正确选择管理体系

管理体系不能简单由项目管理层决定，管理体系与企业的发展方针和蓝图密切相关。以BIM为基础的智慧工地管理体系，需要能够为整个工程施工服务，从实用性角度出发，将信息化管理体系的重点集中在过程方面，充分发挥各个节点信息作用，创造出更多的经济效益，为管理体系的完善打下良好基础。

4.2 BIM模型精细化建模

BIM模型属于智慧工地重要载体，在项目管理方面发挥重要作用。智慧工地信息化管理水平很大程度上受到模型精细度因素影响，比如，地铁工程，涉及车站、区间等专业性建模，通过对模型颗粒度的细化，将几何形状和非几何形状等全部录入模型，能够更好的支撑项目管理工作开展。

4.3 研发智慧工地管理平台

BIM与工程总承包模式相结合，建立融合进度管理、安全管理、设计管理、资源管理等多个方面内容的一体化管理平台，打造专业化信息管理数据库，具备创建、管理、共享、实用等多个方面特点。

4.4 深化智慧信息化管理体制改革

将信息化管理融入不同项目管理层次中能够建立立体交叉平行管理框架和三维框架，实现对业主、监理与总承包之间的有效融合，促进项目从设计到施工再到运行的全过程监督管理。另外，在项目各部门中融入BIM职能与EPC管理，能够实现对信息的交叉共享，完成BIM工作站建立，工作站各小组成员相互协作履行部门职能。

4.5 建筑施工行业智慧工地发展

建筑施工行业正在向着智慧化、信息化和智能化方向发展，尤其在BIM技术发展过程中，为智慧工地的发展创造了新的发展机遇，智慧工地可以利用信息技术等有效解决各类现场施工管理问题。有研究表明，超过80%被调查者认为智慧工地未来向着人、机、料的互联互通方向发展，超过60%被调查者认为智慧工地未来发展需要为企业决策层提供科学的决策依据。因为，未来智慧工地将各类先进技术与项目管理等方面相互交互和融合，能够实现对信息以及现场管理的集成，利用大数据的挖掘和共享等特点，使企业科学分析和决策水平得到提高和增强。未来智慧工地的发展可以综合利用县级技术营造一个项目建设和运行的智慧环境，为建筑行业自动化、智能化、智慧化的发展打下良好基础。

5 结语

当前我国在智慧建造方面的研究更多的集中在宏观建造过程以及关键技术应用等方面，很少从微观和实践角度出发展开各项分析。在建筑工程项目施工现场，基于BIM的智慧工地管理具有非常重要的实践意义，能够全方位展示智慧建筑综合管理理念。基于BIM的智慧工地管理体系虽然取得了一定的成果，但是还存在较多需要完善之处，尤其当前物联网、云计算等迅猛发展，为基于BIM的智慧工地管理体系框架构建和运行提供了更大的空间和可能，使其具有广阔的发展前景。