成都天府国际机场基于智慧工地平台应用浅析

余江川 李长江 叶光荣

成都天府国际机场项目，是国家“十三五”规划中将要建设的我国最大的民用运输枢纽机场，定位为国家级国际航空枢纽、丝绸之路经济带中等级最高的航空港。为满足机场的各项高标准设计要求，在施工的过程中引进智慧工地平台，对机场项目的物联网、BIM技术、CIM技术、GIS技术、IOT技术等整合在一个系统中，方便项目各项技术应用与管理协同工作，促进工地信息化管理水平的提高。

智慧工地平台; BIM; 飞机场; 管理

TP274+.2 A

［定稿日期］2023-01-09

［作者简介］余江川（1991—），男，本科，助理工程师，主要从事BIM相关工作；李长江（1994—），男，本科，主要从事BIM相关工作；叶光荣（1987—），男，本科，高级工程师，主要从事建筑施工管理工作。

住建部发布《“十四五”建筑业发展规划》，将加快智能建造与新型建筑工业化协同发展作为主要任务中的首要任务。智慧工地平台是以BIM（建筑信息模型）、GIS（地理信息系统）和IOT（物联网）等技术为基础，整合多类型信息模型数据和人工智能感知数据，构建起三维数字空间的信息整体。通过网络将相互独立的软件功能有序的整合在一起，本文将重点叙述智慧工地平台在天府国际机场项目的应用。

1 智慧工地平台应用

1.1 什么是智慧工地平台

智慧工地平台是项目运用先进的云计算、大数据、BIM、CIM、物联网（IOT）等信息技术为基础，通过不断集成实用性软件功能达到对施工的智能管理。施工项目中应用智慧工地平台是施工工作标准化、规范化、智能化、信息化的必然选择，可以提高项目建设过程中效率和效果，降低项目建设过程中成本和风险，促进项目建设过程中模式升级和管理水平高。“智慧工地”也称工地信息化，这样简单给他定义过于狭隘 ，工地信息化只是“智慧工地”的一部分，信息化管理、智能化建造 、智慧型管理三者融合的工地 才能称“智慧工地”［1］。要实现智慧工地平台应用于施工管理，就须要做到各项目全部成员之间、不同品牌软件和不同功能软件之间的信息数据交换，由于涉及信息交换的功能种类繁多、不同项目在不同施工阶段的情况不一致、项目生命周期跨度大、涉及软件种类数量众多。智慧工地平台的建设通常需要大量的资源投入，较长的开发周期，复杂多样的管理功能，受政策影响较大，有明显的的地域限制等特点（图1）。

基于智慧工地平台的BIM技术作为航站楼施工阶段的核心应用点之一，在既有智慧工地平台优势的前提下又能规避BIM传统应用的缺陷，达到“1+1>2”的效果，让传统施工中被动的“先施工，遇到问题，解决问题”到主动的“发现问题，解决问题，再施工”的转变。及时发现各专业在施工前存在的空间碰撞、净高不足、美观、工序交叉等重难点问题。通过提前发现问题、提出问题、为解决问题预留足够的时间，确保施工项目的正常施工，避免窩工、返工等情况的出现，有力的保证项目按期完工（图2）。

1.2 为什么提倡在施工过程中应用智慧工地

为实现国家碳达峰碳中和目标，建筑施工业将推动数字化改革，其中智慧工地在其中扮演着举足轻重的作用。智慧工地将应用新能源、各种可视化监控、可视化交底、数字孪生模型和协同平台等新技术让施工工地更加环保、智能、高效，让管理水平迈入新台阶。借助BIM技术进行设计图纸、施工材料等方面的分析，编制项目材料清单，严格实施成本数据计算，然后结合成本数据合理配置施工材料、机械设备以及技术人员，参考清单内容进行相关建设活动，从而使建筑工程项目成本限制在清单数据允许范围内，利用BIM技术构建虚拟模型，在模型中模拟相关资源的使用情况，然后结合模拟情况优化资源管理方式，从而提升成本管理效果。

1.3 如何发挥智慧工地平台技术的优势

1.3.1 现场施工信息与模型关联

在BIM模型创建完成后，通过上传智慧工地平台轻量化模型，录入现场实际施工内容，方便追根溯源，精准匹配负责人。 对于现场的重难点部位可以通过平台查看轻量化模型，现场有疑问或与模型不一致的由现场管理人员将实际信息，关联相对应的模型构件，达到施工管理与内业技术信息的自由反馈，提高问题处理的效率，做到事事有迹可循、有理可依、紧密协作（图3）。

1.3.2 施工模拟

通过平台载入施工进度计划与BIM模型，将实际工程进度、施工进度计划与模型相关联，可以直观评判工程进度，在施工周期的动态时间内所有施工节点是否滞后，查找滞后的原因，把控不同施工阶段的材料进场计划，辅助施工临时机械拆装时间节点，辅助施工人员计划的落实，协调不同专业之间的施工顺序，优化关键路径及普通工序，优化资源配置把控关键施工节点工期，完善资源配置，确保工程按计划完工（图4）。

1.3.3 安全（质量）巡检

现场进行日常安全（质量）巡检并联动模型，智慧工地平台安全板块，通过物料网设备可24 h收集施工场地各项数据，并进行大数据分析，通过分析后的数据便于管理人员做出判断，达到精准排除风险的效果。该板块功能包括：无线测温、实名制、体温监测、劳保用品识别、AI识别、视屏监控、升降机安装监控、扬尘监测、运渣车监控、塔吊安全监控、沉降监测、监测报告、无人机巡检等众多功能，可以通过系统参数阀值的设置达到提前预警效果，通过手机App与电脑程序向管理人员发送预警信息。巡检系统的高效率与24 h预警机制，结合BIM模型使用，可以极大提高管理效率，确保信息的精准性，优化信息传递的方式，丰富信息传递渠道，使信息易于接受等优势（图5、图6）。

1.3.4 智慧工地GIS技术

无人机倾斜摄影技术与BIM技术都是近年发展起来的高新技术。在智慧工地出现以前，GIS（地理信息系统）技术仅能测量室外地形，而无法获取建筑内部信息，BIM模型缺少与地形场地之间的协作。但通过智慧工地的运用，让GIS从宏观走向微观，BIM技术也让传统GIS从室外走入室内，实现室内外一体化管理。相比传统土石方量测量方法（例如：方格网法、断面法、等高线法等）受天气环境、现场客观条件限制、野外作业不安全、经济效益并不明显等缺点，且如遇到大体量不规则异形堆土场，费时费力所得数据误差较大［2］。GIS地形模型与BIM模型之间可以做到相互导入，将2项技术的优势项目叠加。使用无人机倾斜摄影技术生成的三维模型去提取施工现场地形地貌，生成点云模型，通过一系列技术手段可做到自定义范围、不限次数、多角度得到实际挖填方量的准确数据，通过修改高程点信息手动修正高程偏差，然后快速提取任意点位所需数据信息，高效便捷。尤其适用于建设大型基建工程如机场、地铁、隧道、火车站和综合体育场馆等（图7）。

2 应用实例

天府国际机场项目全过程应用智慧工地平台及BIM技术，有效地解决超大型综合建筑施工全过程问题。通过新技术的应用使项目部管理人员数量巅峰控制在180人左右，有效缓解各岗位的工作强度；实现了从记忆经验型施工管理，到制度智能型施工管理的转变。随着现代城镇化的不断推进，大型城市群的配套公共设施的建筑规模也是空前巨大，对施工企业的综合管理带来了前所未有的挑战（图8）。

3 结束语

随着BIM技术的逐步普及，智慧工地系统也逐渐推广开来，坚持以“科学技术是第一生产力”为核心，以创建绿色、节能、创新、环保为理念的新型建筑企业为目标，精确的BIM模

型与高效的智慧工地平台如同孪生的双胞胎。这两者一虚一实，一开一合，便是施工企业高质量发展的必经之路。信息化后的智慧工地就如同一柄利剑，可以无死角地把控工程的每一个细节。公司需要从多个角度来提高工地管理的有效性，积极分析和研究智慧工地的应用模式，在实际的施工现场管理工作中逐步普及“BIM+智慧工地”模式，保证工程行业顺应现代化发展的要求。

参考文献

［1］ 朱贺，张军，宁文忠，等.智慧工地应用探索——智能化建造、智慧型管理［J］.中国建设信息化，2017（9）：76-78.

［2］ 江林. 基于BIM的无人机倾斜摄影技术的施工应用［J］. 福建质量管理， 2020（2）.