BIM+智慧工地的项目管理模式探究

张雷 王明 朱文兵 金晶 卫胜

【摘要】现阶段，我国的工程项目已逐渐步入智能建造阶段。智能建造是建筑业转型的重要阶段和必然选择，是当下国内外建造行业共同面临的技术升级改革。而BIM+智慧工地是随着时代发展和科技进步衍生出来的智能建造时代的重要工地模式之一。当前阶段，在国家的大力扶持下，土建工程项目管理中BIM+智慧工地管理模式得到了一定的应用与推广，土木工程智能建造逐渐由概念走向现实应用中。对比传统的工程管理模式，在应用中，BIM+智慧工地管理模式优势明显，智能建造也在多个方面为工程建设带来了可观的收益，但由于技术与管理水平的差异等方面的限制，目前实际应用中也产生了一系列项目管理上的难点。文章对于BIM+智慧工地的概念与意义进行了阐述，分析土木工程项目管理中智能建造应用的特点，对BIM+智慧工地的项目管理模式进行探究。

【关键词】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，住房和城乡建设部联合国家发展和改革委员会、科学技术部、工业和信息化部、人力资源和社会保障部、交通运输部、水利部等十三个部门联合印发《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》，指导意见提出：大力推进先进制造设备、智能设备及智慧工地相关装备的研发、制造和推广应用，提升各类施工机具的性能和效率，提高机械化施工程度。

智能建造是当下国内外建造行业共同面临的技术升级改革，现阶段要利用信息化对传统产业进行全方位改造。BIM+智慧工地是随着时代发展和社会进步衍生出来的新时代工地模式之一，其中BIM和智慧工地是不同的两个含义。BIM是一种比较超前的形式，BIM技术作为建筑行业数字化运用的关键技术，承载着建筑工程全过程信息，是现代建筑行业信息化的重要基石之一，能够做到在施工前就对于具体的施工项目进行一定的模拟与检验。智慧工地则是通过搭载BIM的技术来实现将这种模拟变成现实的一种手段。具体来说智慧工地是指运用BIM信息化手段，通过三维设计平台对工程项目进行精确设计和施工模拟，围绕施工过程管理，建立互联协同、智能生产、科学管理的施工项目信息化生态圈，并将此数据在虚拟现实环境下与物联网采集到的工程信息进行数据挖掘分析，提供过程趋势预测及专家预案，实现工程施工可视化智能管理，以提高工程管理信息化水平，从而逐步实现绿色建造和生态建造。

1、BIM+智慧工地的概念

BIM即是建筑信息模型的英文名称简称，是来形容那些以三维图形为主、物件导向、建筑学有关的电脑辅助设计。BIM技术作为建筑行业数字化运用的关键技术之一，承载着建筑工程全过程信息，是现代建筑行业信息化的重要基石之一。BIM技术具有直观性、可视性等特点，建筑施工团队可以通过一个3D的模型直观的体现建筑物的各种细节。理论上，一个完全的BIM技术应用应该集成包括设计、建设、运营、维护等在内的建筑工程项目全生命周期的工程数据，全面贴合工程项目建设的全过程。现如今已经被广泛应用到建筑学、工程学及土木工程等等领域当中。

智慧工地则是智慧地球理念在工程领域的行业具现，是属于“智慧”建设这一宏观概念下的一个分支，具体为运用信息化手段，通过三维设计平台对工程项目进行精确设计和施工模拟，围绕施工过程管理，建立互联协同、智能生产、科学管理的施工项目信息化，进一步实现施工项目的科学化、智慧化以及现代化。BIM+智慧工地则是将二者之间结合起来，利用双方都存在的优势，将整个施工的施工前的设计工作、施工中的操作、施工后的验收工作都能够变得智慧化和现代化。对于BIM整理的数据进行分析，然后再用智慧工地技术将其表现出来，将规划变为现实。同时，在这个过程中加强对于项目管理工作的力度和手段，及时发现存在的问题并解决，推动整体管理水平的提升。

从某种程度上来说，BIM+智慧工地的項目管理模式是一种理论与实际相结合的情况，也是大数据时代下数据整合把虚拟变成现实的表现之一。近年来，BIM+智慧工地已经开始逐渐的广泛应用，为了进一步提升其实施效果，需要进一步的加强项目管理水平，完善管理体系和模式。

2、建筑行业智能建造的特点分析

建筑行业是我国国民经济的重要物质生产部门和支柱产业之一，而智能工地是智能建造在建筑行业中应用的主要形式与体现之一，智慧工地是智慧地球理念在工程领域的行业具现，是一种崭新的工程全生命周期管理理念。与传统管理模式相比，智能工地具有明显的优势，其依托于网络，融合了更多的现代科技与智能手段如人工智能、传感技术、虚拟现实等，提高了项目的整体性与信息交互能力，使管理更加高效，具有更高的互联性与高效性。同时，智能工地的交互带来了大量的信息与数据，智能工地既是信息产生者、信息接收者，也是信息传递者，还是信息管理者。智慧工地集成工地碎片化应用，通过数据管理系统实时获取工程信息，改变了传统工地中人为因素导致的数据不全面、不准确现象，弥补了工程信息的缺失，实现更加透彻的感知，为管理活动提供可靠的数据保障。其做到了有效提高项目管理信息处理效率与信息容纳能力，做到信息有效管理与应用，保证信息时效性，充分发挥信息的价值。

智慧工地的核心是以一种”更智慧”的方法来改进工程各干系组织和岗位人员相互交互的方式，以便提高交互的明确性、效率、灵活性和响应速度。相比传统管理模式，智慧工地管理模式缺点也很明显。智慧工地对互联网的依赖性过高，需要大量技术支撑，对网络与设备的突发状况反应困难。在实际应用中，智慧工地前期建设需要大量资金投入，而在运营过程中，智慧工地也需要数据与信息采集与更新，仍需要投入大量的人力物力经营。同时，智慧工地的应用对工程管理人员与工程技术人员的技术管理的要求也比传统管理模式更高。

3、BIM+智慧工地的项目管理模式的主要运用点

广义上来说，“智慧工地”也就是常说的工程管理信息化，智慧工地的核心是以一种“更智慧”的方法来改进工程各干系组织和岗位人员相互交互的方式，以便提高交互的明确性、效率、灵活性和响应速度。建设智慧工地对建筑业来说，在实现绿色建造、引领信息技术应用、提升社会综合竞争力等方面具有跨时代性的重要意义。2017年起，“智慧工地”逐步出现在建筑行业，在国务院办公厅《关于促进建筑业持续健康发展的意见》印发后，“智慧工地”的应用价值及现实意义渐成共识。但从我国目前的施工行业管理工作的应用方面来看，BIM+智慧工地的理论仍然处于一个不太成熟的探索阶段，其应用的范围还是比较小，受到各方面的限制较多。

在整个管理模式构建当中，其整个系统框架包括了关于六个方面的内容，即：感知层、决策层、分析层、应用层、传输层和支撑层。其中，感知、分析、传输、支撑，四个方面属于BIM+智慧工地的理论层面，而应用和支撑则属于时间上的层面，六个部分结合起来，也就是理论与实践相结合的体现，共同组成了整体的管理模式结构。在实际的项目管理工作当中，在施工具体的几个板块都有所体现。在关于技术问题的管理以及施工进度问题的管理上面，该管理模式所展现出来的效果还是比较明显的。智慧工地的项目管理模式主要是通过各个项目之间所存在的共同点进行充分的结合，使用关联点来进行联系，再利用BIM所反馈的信息进行整合，实现在项目技术上应用智慧模式。项目进度中的项目技术应用在对于管理模式来说能够起到积极的推动作用。

4、BIM+智慧工地的部分重点应用项目

4.1 关于塔吊的安全监测方面

在传统的工地施工作业当中，塔吊是十分重要的一种施工设备及工具，其是否能够安全稳定的运行对于建筑项目来说有着十分重要的意义。BIM+智慧工地可以做到让塔吊的安全管理监测工作变得进一步的技术化，首先，可以利用BIM技术，将塔吊的位置通过数字化模拟出来。众所周知，在具体的施工过程当中，塔吊的位置会随着建筑物的高度而不断变化，也会对塔吊工作产生深刻的影响，同时，塔吊作为一种高空作业设备其本身也会存在着一定的安全隐患。因此，可以在施工前就利用BIM技術将突发状况以及塔吊位置等信息进行模拟，并且将反馈回来的技术可以模拟分析，进行一定的相关实验，从而做到进一步把塔吊位置精准化。另外，通过实验的方法也可以得知塔吊在具体施工中如何做到将安全风险降到最低，合理的运用实验的结果，促进塔吊安全监测的管理工作的进一步完善。但是，BIM技术存在着一定的局限性，并不能做到将监测到的数据直接的作为参考，这个时候就要结合智慧工地来共同进行。利用BIM+智慧工地，将监测数据在实地进行考察和检测，将理论落实到具体的实践当中去，确保理论数据的可靠性，才能将其进一步落实到具体的施工项目中。同时，这项举措应用到对于塔吊的项目管理中，可以使得管理技术和手段更加的现代化，提升管理工作的协调性，促进管理水平的提升。

4.2 关于场布监控的管理

所谓“换汤不换药”，场布监控和塔吊监控一样，还是首先使用BIM技术来进行三维的数据模拟，然后通过反馈回来的数据信息，来分析再具体施工管理中可能存在的问题，例如：监控盲区、易忽视的区域、重点监控区等等，然后根据自身的情况，来做出一定的措施。比如说，加强巡回检查工作、增加这些区域监控探头的数量等等方法来确保场布监控的管理工作能够更加的完善和严谨，确保监控工作的有效开展。为了进一步确保整个施工管理工作能够正常运行，施工作业能够保证其安全性和可靠性，对于整个施工现场能够实现无死角的二十四小时实时监控，BIM技术的使用应该不光局限于对建筑来进行模拟，还应该全方位的覆盖式模拟，将重点的塔吊位置、逃生通道、施工材料存放的仓库、工作人员休息的工棚等等地方全部模拟，然后管理工作人员要细致入微的分析和研究其中村的安全隐患问题，做出一定的解决措施，确保进一步的项目施工安全稳定，同时彰显管理工作的效果。总而言之，使用BIM+智慧工地的方法，能做到进一步优化施工管理模式，使得施工作业变得更加的现代化、科学化和制度化，便捷了安全管控工作开展，也推动了施工作业的安全得以保障。

除上述应用外，常见的BIM+智慧工地应用还有：BIM可视化技术交底、节点分析、机电设备管线碰撞检查等。而随着科技的发展，越来越多的技术正在融入到BIM+智慧工地中，有了这些新技术的支撑，BIM+智慧工地将会越来越成熟，应用将更加的广泛。最终，BIM+智慧工地将会成为现代工程管理的主流模式之一。

结语：

随着信息技术的迅速发展，智能建造在迅速改变着传统建筑行业的管理方式，现阶段，国内外建造行业共同面临的技术升级改革，BIM+智慧工地作为智能建造时代的重要工地模式之一，其重要性不言而喻。通过分析不难看出，推行BIM+智慧工地模式可以有效推进建筑业信息化发展水平，提高管理效率，实现工地的数字化、精细化、智慧化管理等。由于成本技术等多方面的原因，虽然短期内BIM+智慧工地仍不太成熟，不能完全替代传统的工程管理模式，其模式本身也需要更进一步的适应性调整与发展，但科技与经济飞速发展的浪潮中，未来BIM+智慧工地必然会成为现代工程管理的主流管理模式。

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