BIM+智慧工地的项目管理模式探究

2020-10-29鲍继春唐海洋

智能建筑与智慧城市 2020年10期

鲍继春，唐海洋

（中国建筑第二工程局有限公司）

1 引言

BIM+智慧工地是BIM 与智慧工地两个概念的组合。其中，BIM 具有一定的前瞻性，能够在施工开展前期就模拟并完成对应的建造内容，尤其是对所需材料及技术的具体需求、工期耗时以及成本管控等方面，有着明显的积极影响。而智慧工地则是指通过BIM 技术，实现从虚拟到现实，从理论到实际数据的整合分析，帮助理论能够顺利转化为实践。

2 主要运用点分析

现阶段，BIM+智慧工地理论在项目管理模式中的应用还处于小范围的探索阶段，其系统框架主要由六个部分组成，分别是感知层、传输层、支撑层、分析层、决策层和应用层，其中，最能够直观反映BIM+智慧工地的是分析层和决策层，感知层、传输层、支撑层则是作为理论支撑，应用层作为实践支撑，进而构成整体的逻辑框架[1]。

体现在实际工程中，即基于工程现场的技术管理、成本管理、安全管理、进度管理、材料管理以及绿色施工六个方面来实现。尤其是在技术管理与进度管理方面，又表现出了较为突出的效果。从图1 可得，智慧工地的管理本身是通过各个与项目相关联的内容进行联系，实现不同数据的收集与分析来实现的，因此，对于项目进度与项目中技术的应用，在管理上有先天优势，再加之BIM技术的引入，进一步放大了这种优势。

图1 智慧工地管理平台流程图

3 重点应用项分析

通过对塔吊安全检测以及场布监控管理两个方面分析BIM+智慧工地在项目管理模式中的应用。

3.1 塔吊安全检测

生活水平的提高和经济的发展使得人们对建筑的需求越发的个性化，要求也更为苛刻，高层建筑是建筑工程中现阶段最为常见的项目内容，在这些项目当中，不可避免需要运用塔吊来实现建筑施工。

因此，为了其安全性和有效性的提升，首先可以通过BIM 技术实现模拟塔吊的位置分析，确定在实际施工现场中，塔吊的具体位置，尤其是对于不同施工阶段，建筑高度变化对于塔吊作业的影响，以及一些可能存在的突发状况的模拟分析，如进行塔吊安全防碰撞的模拟数据实验，来完成对于位置的精准定位（见图2）。

图2 塔吊防碰撞实验图

而BIM 技术下的模拟数据并不能够作为直接的参考数据，还需要建立在智慧工地的系统当中，对于数据落实进行实际检测，通过检测来分析数据的可行性，并在后续工程项目当中得以运用。

在完成了BIM+智慧工地的数据设定后，就要对于塔吊安全设备展开安装工作，安全检测设备主要是通过安装完成后，进行实时的数据传输，以便在智慧工地系统的云平台当中，对其数据进行实时监控，如果出现数据异常，则及时进行勘察维修，避免发生意外事故，而相对应的施工管理人员，同样可以通过云平台的下载，用手机来进行实时查看，将塔吊运转信息牢牢把握。

在实际施工过程中，由于各种各样的原因，会出现违规作业的情况，这一情况会给工程带来一定的安全风险和隐患，因此，一旦发现出现违规违章作业的情况，就要及时的中止相关的工作内容，先将责任落实到人，将其转送给相关的负责人[2]。而在这个过程中，运用BIM+智慧工地系统，一方面，能够实时的发现违章现象并进行违章预警，另一方面，能够将违章信息推送给与之相关的负责人，高效实现对于项目现场的安全管控。而上文中所提到的塔吊防碰撞实验，在实际运行过程中，会对危险区域进行标识，如果存在危险碰撞的可能，就会发出预警并截停，及时避免安全事故发生。

最后，BIM+智慧工地系统还会对塔吊运行数据展开具体的分析，并将数据进行保存，如在一天之内，哪一个时间段内处于吊重作业状态，哪一个时间段内处于空载闲置状态，从而对其运行数据进行统计绘制，便于后续施工过程中合理调配塔吊资源，更加合理的安排施工进度，大大提高了现场塔吊的运用率，从技术管理层面，实现了管理协调水平的提升。

3.2 场布监控管理

与塔吊安全检测一样，场布监控管理同样是由BIM 技术首先构建三维模型，然后通过模型数据，分析出在施工现场存在的监控盲区或是容易忽视的安全区域，然后在实际施工现场进行监控探头的安装，或者运用无人机设备，通过远程监控的方式，进行监控分析，进而确保施工现场在施工过程中始终处于全方位无死角的覆盖式监控。

为了更好的实现地毯式的监控覆盖，三维场布模型不仅仅要模拟建筑物本身，还要对建筑过程中诸如塔吊位置、安全通道、材料堆放的具体场地等等，明确标注并模拟才能够达到预期效果。

而盲区的确定，也不仅仅是指某一特定区域监控探头的缺失与否，还包括探头的安装高度、方向、视角范围等多个方面，在实际施工现场这些数据都是无法测量获取的，需要通过模拟计算来完成，这就需要BIM+智慧工地系统来构建完成，通过不同视角不同高度不同监控方向的模拟，选择最佳方案，扫清盲区，确保工程项目能够安全有序的开展和进行，也为施工人员的安全提供了一道有力的保障[3]。

关于设备的安装也不仅仅是监控探头就可以独立完成的，还需要包括显示器、刻录机以及与智慧工地云平台的有效连接，联动完成。在必要的时候，也可通过无人机监控，将数据汇总采集，在智慧工地云平台上汇总存档。在需要的时候，可通过不同视角，对工地施工作业的具体情况展开分析，还可以通过监控，提前发现存在的安全隐患，继而及时处理，避免安全事故的发生。

总体而言，无论是塔吊安全检测工作的开展，还是基于场布策划方面的管理工作，都是通过BIM 技术模拟三维图像，然后配合智慧平台实现数据落实，从而在整个项目施工过程中，实现项目的优化管理工作。此外，还能够最大限度的促使项目管理工作优质开展，从节约成本、调动设备、安全施工等多个角度，促使项目管理工作落实到位。

4 实施要点理论分析

基于上文中对BIM+智慧工地的实际应用的探讨，可以得出BIM+智慧工地系统的实时要点，在理论层面具体表现为两个方面：

①两者管理理念上的融合与模式上的协同开展；

②各方参与工程项目的各个阶段，实现全面化管理。

而这两个方面，实际又是由多个内容所组成。

图3 BIM+智慧工地系统的实践应用要点内容图

4.1 BIM+智慧工地的管理理念

无论是BIM 技术，还是智慧工地理念，两者都是基于信息技术发展下的新兴产物，对于传统施工项目有着一定的冲击和影响，且随着信息技术的进一步发展，BIM 技术与智慧工地理念必然会继续发展，因此从各自的角度来看，两者都是动态的，变化的。

而在实际施工运用过程中，两者所负责的内容又是完全不同的两个方面，相对于智慧工地而言，BIM 技术更多的是从数据、技术与理论的层面，对于工程信息进行模型展示。而智慧工地则更多的是将模型展示的内容落实到实际，使其转化为可操作的精细化管理工作，因此，两者所呈现的管理理念是截然不同的[4]。BIM 技术更加偏向于基于技术视角，形成对于工程项目的稳定性管理，按部就班的完成工程项目中所计算好的每一个环节。而智慧工地则融入了人性化的管理态势，考虑到了实践因素和理论可能，提出更加“智慧化”的管理模式。因此两者实际上各具优势。

但BIM 技术与智慧工地在实际应用过程中，也各自存在一定的管理理念上的弊端。BIM 技术虽然能够通过数据模拟三维模型，并通过数据变化，运用模型的动态展示来辅助项目管理工作的开展，但是实际上，却缺乏了人性化的管理内容，且无法实时性，对于施工现场的安全问题，无法实时监测和解决。而智慧工地如果在脱离BIM 技术的角度来看，管理理念本身就缺乏理论支撑，只存在假想实践，可行性不高[5]。

因此，两者的结合，在很大程度上实现了互补，相互取长补短，能够成为项目管理工作开展中强有力的助力，为推动建筑行业的发展提供源源不断的推动力。

4.2 各方参与协作

无论是BIM 技术还是智慧工地，亦或是BIM+智慧工地系统的应用，实际上，都是建立在项目本身参与者的多方参与视角下来完成的，且是同步进行的。与传统的工程项目管理不同，传统工程项目管理采用的是线性的管理机制，即设计到施工再到检验，环环相扣，但是每一个环节又都是独立存在的。BIM+智慧工地系统的应用，促使每一个环节都相互依赖，且能够通过信息采集的全面性、精确性和及时性，通过多方面相互合作处理解决，让工程在规定工期内，运用最小的成本，实现质量与经济效益的最大化，在多方的合作过程中，实现共赢的局面[6]。

但同时，各方参与协作本身，也还是存在一定的问题，如在未达成统一意见时，工程停滞的问题，以及基于成本预算，导致设计与要求存在不贴合等现实问题，仍然存在，这也是BIM+智慧工地系统中存在的不足之处，需要在后续的发展与应用过程中，逐步分析并改善。