BIM 与物联网在智慧工地建设中的联合应用探讨

2020-02-16王帅

江西建材 2020年2期

王帅

湖北工业大学，湖北武汉 430068

智慧工地建设可以拓宽信息来源渠道、提升信息精准度、加快施工进度、控制施工成本、保障施工安全等，可以更为智能化的对工程施工进行管理，确保施工质量。近些年智慧工地建设大受追捧，但很多建筑工程企业并不知怎么将BIM 与物联网在智慧工地建设中真正优势发挥出来，很大程度上限制了智慧工地的营造。

1 智慧工地的基本概述

智慧工地主要指一种工程施工管理体系，指在工程施工过程中运用BIM 模型、物联网技术、VR 技术、定位技术等手段对工程进行管理，准确预测工程施工中出现的问题，并及时制定解决方案，促进施工高质量推进的管理体系。从智慧工地概念不难分析，智慧工地可以优化工程施工流程、确保工程施工安全、提升施工质量、加快施工进程、实现绿色建造等［1］。所以，将智慧工地模式引入建筑工程施工之中，对于提升施工单位或企业的工作效率与质量意义深远。

2 BIM 技术与物联网技术的优势分析

2.1 BIM 技术优势

BIM 技术作为智慧工地建设中重要一环，对智慧工地建设质量影响较大。另外，BIM 技术之所以会在建筑工程领域广泛应用与其自身具备强大的优势分不开。首先，利用BIM 技术可以实现更为真实的虚拟化建设模拟。利用BIM 技术相关技术人员可以根据建筑物具体形态与建筑所需材料，更为真实化的模拟现实建设耗材情况与资金情况，为之后工程的建设流程优化与成本控制提供可靠参考。其次，BIM 技术三维可视化功能为优化设计提供帮助。相关技术人员可以利用BIM 技术三维可视化功能，模拟建筑物设计的具体情况，为建筑设计优化提供一定帮助。BIM 技术还可以通过碰撞检测，优化管道线路设计，提升建筑物设计科学性。再次，BIM 技术利用4D 进行施工模拟为后期真实施工提供帮助。相关技术人员可以利用BIM技术4D 功能对建筑工程施工进行模拟，在模拟中发现施工中可能出现的问题，并根据问题制定相应解决措施，为之后实地施工提供参考。

2.2 物联网技术优势

物联网技术以其自身优势，在智慧工地建设中的运用也是举足轻重的。首先，物联网技术可以实现数据的智能化收集，方便后期相关人员对数据进行分析；物联网技术可以进一步划分权责，提升工程施工效率；物联网技术可以对每一项工作具体流程进行追踪，一旦出现问题时也能第一时间通过物联网找到问题所在，并追究到个人，提升人员工作质量与工作效率，为工程质量提升打下良好基础；通过物联网技术加强施工沟通，提升施工监督与施工指导质量；通过物联网技术，参与到建筑工程的各个部门可以通过物联网，第一时间掌握工程施工具体情况，并根据自身情况，对工程建设提出相应的建议，确保工程施工可以尽可能满足多方需求。

3 BIM 与物联网在智慧工地建设中的联合应用探讨

3.1 智慧工地建设的工程概况

该工程为成都市某信息中心工程，项目建设总面积为13000.45m2，其中地下建筑面积为4500.01m2，其中地上4 层，地下1 层。项目从设计之初到完工，全程采用BIM 与物联网技术，真正实现了智慧工地的建设。

3.2 BIM 与物联网的联合应用

3.2.1 物联网与BIM 技术联合应用系统设计

（1）注重物联网技术相关工地系统设计科学性。相关人员可以根据工地施工情况与物联网技术的优势合理设计管理系统。根据上述工程具体情况，设计的物联网相关技术系统包括：远程控制系统、工程项目管理系统、工作人员实名制管理系统、工程安全监控系统四个物联网工地管理系统。其中远程控制系统主要是监控系统，可以快速收集来自施工各方汇报回来的信息，并对施工全程进行视频监控，可以在安全风险发生之前对工程出现风险进行控制，确保工程安全推进。工程项目管理系统，则是指通过物联网实现统一的资源调配，根据工程施工具体情况，统一进行采购，提升施工速度同时，避免库存过多。工作人员实名制管理系统是对工程相关人员管理的系统，通过设定的考勤系统、门禁管理等，确保进入工地人员的素质，为工程建设提供人员保障［1］。工程安全监控系统主要利用塔机安全监控系统构建完善的，该系统通过传感器、通信设备、GPS 设备等，对塔机运行、违章等情况进行记录、分析等，确保塔机可以正常运行，避免超吊、盲吊现象出现，确保整个施工在相对安全的环境中进行。

（2）注重BIM 技术相关系统构建的科学性。在构建BIM技术相关系统时相关技术人员可以参考之前设计情况，并结合工程概括适当设计。依照述工程应用情况，设计人员设计了四个组成部分。这四个部分分别为工程施工模拟设计、工程施工质量控制设计、建筑工程施工进度控制设计、工程施工安全控制设计。其中工程施工模拟设计指利用BIM 技术优势，实现工程建设技术交底工作，各项目的负责人通过BIM 将交底技术进行仿真模拟。工程施工质量控制设计与工程监督控制设计，是指通过BIM 技术模拟优势，模拟出工程建设所需劳动力及施工时长，并根据相应合同等适当调整施工进度，全程确保施工质量。工程施工安全控制设计则指利用BIM 技术优势，模拟建筑设计多项参数施工具体情况，比对参数尽可能提升建筑质量［2］。

3.2.2 物联网与BIM 技术联合应用具体情况

（1）特殊施工位置设施管理工作。在建筑施工中很多施工部位比较特殊，往往会被隐蔽在施工表面之下，对施工质量的影响是无形的同样也是致命的，所以及时做好特殊施工位置施工设施管理工作很重要。在上述工程施工中，相关技术人员借助BIM 技术对工程中雨水管道、下水管道、电路线等隐蔽工程进行管理，及时发现管道铺设中各个构件之间距离过远问题，并及时进行修正。在整个特殊施工位置设施管理中，将BIM 模型中出现各管道之间的距离与管道尺寸做了详细记录，并将更换位置及时做好标记与记录。待所有参数监测完毕之后，相关技术人员将BIM 中记录数据进行共享，方便参与进来单位第一时间进行探讨，确保下一步工程施工可以更为贴合需求，提升工程质量。

（2）设备维修、运行管理中应用。设备是支撑工程继续施工的重要条件，设备的完好是施工的基本条件，通过物联网与BIM 技术联合应用可以实现对施工设备的动态监控，确保其正常运行，为工程施工的有序推进提供保障。相关技术人员可以先在BIM 模型中输入相关设备具体参数与属性，之后通过维修记录等数据，比对之前BIM 模型中数据，及时发现设备运行中出现的不足，方便维修人员及时对设备进行维修处理，确保设备的正常运行，避免事故发生。且，通过BIM 模型可以随时查看设备运行的状态，及时发现设备运行出现的不足，之后与技术人员第一时间进行沟通，及时解决设备问题，确保设备正常运行。另外，通过BIM 模型观测也为设备维修与养护提供依据。相关技术人员可以参考BIM 模型中相关设备相关参数变化情况，对其结构、组织、位置出现的问题第一时间作出判断，并及时做好维修工作，增强设备管理水平，促进智慧工地建设。

（3）安全、应急管理中物联网与BIM 联合应用。通过BIM与物联网技术的联合，可以对建筑工程施工情况进行全面监测，一旦出现临时问题可以第一时间进行预警处理，增强应急能力，确保工程施工安全，提升工程质量。与传统的建筑施工相比，一旦遇到突发状况，参与到工程之中的相关企业与单位不得不寻找到设计图纸，之后比对图纸寻找错误点，待比对结束之后再进行处理，这样的方式往往比较慢。利用物联网与BIM 联合应用无需寻找图纸，直接进行比对便可快速得出结果，相关人员还可以通过二维码等形式，快速实现定位查询处理，提升工程施工质量。