BIM 技术的智能化建筑施工分析

2024-01-29李林峰

江苏建材 2023年6期

李林峰

（长治职业技术学院，山西长治 046000）

1 BIM 技术概述

BIM 技术是一种以3D 模块构造为基础的虚拟推演技术。在建筑工程施工过程中，采用了3D建模和虚拟施工两种方式，使工程技术人员对工程方案的设计要点、实施步骤以及可能出现的风险有一个更为科学、更为直接的认识与把握，为今后的工程建设及相关工作提供了有力的参考依据。伴随着BIM 技术的不断发展和革新，涌现出了许多新技术和新功能，从过去的简单的施工模拟，到现在的利用互联网技术构建了一个综合的控制平台。管理人员可借助该平台，了解各个工序、工种之间的协作与联系，实现统一的计划安排和科学控制的目的。同时，各个工种还可以利用这个平台实现实时的信息交换，针对出现的问题进行主动地反馈，为以后的施工打下良好的基础。

2 智能化建筑施工的意义

2.1 保障施工质量

应用智能化建筑施工模式，可提前发现一些施工问题，对有关的环节展开智能分析，并可及时预警，从而为施工的质量提供一个有效的保障预案。

2.2 提升施工效率

采用智能化建筑施工模式，可大大提高施工的效率，加快施工进程。智能的管理和技术的运用，利用模拟模型及施工推演，选取最合理、最科学的施工方案。在施工过程中，会提前对许多问题进行排查，从而使施工流程和操作步骤变得高效。

2.3 合理降低施工成本

成本问题历来是施工企业重点关注的问题。在建筑行业中，降低成本和消耗是各大施工企业须要重视的问题。通过运用智能建筑模式，对所需的材料和成本进行科学地规划，以减少成本的浪费和过度的消耗。所以，这种模式可以优化施工方案以降低成本。

3 基于BIM 技术的智能化建筑施工的实际应用

3.1 智慧工地

运用BIM 技术，建筑工人可以在工地上使用特制的安全帽。通过在安全帽中嵌入智能芯片，在施工现场构建一个人工智能管理系统，并引入BIM模型。这个系统具有门禁功能，不仅可以对施工人员进行考勤，还可对工人在施工区域的移动轨迹和施工地点进行实时追踪。并通过安全帽对工人进行即时声控。此外，也可在该系统中，将虚拟现实技术融合到其中，形成虚拟施工场景。并利用GPS 和GIS，对建筑施工人员周围的位置信息与环境状况展开监视，从而对建筑施工者展开实时的安全监测和危险预警。将BIM 设计模型引入到物料智能管理系统中，能对建设工程的前期规划、进度管理、工程建设的真实状态进行某种程度的精确采集。在目标施工区域中，构建一个物料智能管理系统，能对实际施工过程中单体、楼层、构件所需要的建筑物原材料及用量进行有效控制。并有目标地为建设工程建设流程中所需的各类原材料设立采购规划，从而使材料管理变得更加便利。

3.2 智慧施工

以BIM 技术为基础的智能机电安装管理系统，是在建立了机电设备的4 D 模型的基础上，能对建筑施工过程中的机械设备、电力设备进行动态监控、管理和可视化模拟。此外，在建筑施工环节中，可利用GPS、GIS 及移动通信等智能化技术对机电安装进行实时监控、管理与动态跟踪，便于对机电装置与设备进行安装进度管理、施工问题排查及故障维修处理等。在BIM 技术的基础上，实现了对建设项目进度的智能辨识。将BIM 建模技术引入到实际的工程项目中，利用该系统实现了对工程项目的动态拍摄，并生成施工作业图片。然后按照该图片，经过一定的处理，生成点云模型。然后将所得点云模型与BIM 建模数据进行比对。在此基础上，利用大数据对其进行分析，从而达到对工程进度进行自动化、智能化识别的目的。在BIM 的智能成本管理系统的基础上，通过输入BIM 的智能成本管理系统，构建BIM 模型，将组件与预算文件、承包合同、施工图等进行实时计算，形成相互联系。将实际成本录入其中，达到“三算对比”成本控制的目的[1]。

4 基于BIM 技术的智能化建筑施工发展趋势

4.1 “可插拔”式集成应用

BIM 技术是建筑施工数字化的一个主要方面，但目前的BIM 技术规范的内容尚不完善，未涵盖建设工程的所有环节。比如，当前主流BIM 标准IFC标准就未兼顾到人员和质量两个方面的管理。然而将BIM 下的建筑施工质量管理系统与作业人员管理系统进行集成是较为困难的。所以，即使存在集成，集成后的系统也很难被取代。但在目前信息模型标准的发展中，若能实现其集成，则能达到“可插拔”的替换模式。也就是在集成系统中，将一个系统与另一个类似系统进行置换是非常方便的。

4.2 大数据分析功能的建立及应用

在工程建设中，如何确定施工方案、承包方、建设材料等都涉及了决策问题。这种决定常常要求参照过去的经验。而利用BIM 技术所获得的建设项目数据和其它管理数据，由于其具备全面性和相关性，将成为最好的数据来源。这种数据越多，就越有价值。在此基础上，利用这些数据对工程建设项目进行大数据的处理和对比，从而为工程建设项目提供科学的决策依据。

4.3 BIM 技术与自动化及机器人技术的集成应用

在新时代建设的情况下，如若自动化技术可以使机器取代人工，则可以通过机器人和自动化设备来实现全流程的施工。然而，如何利用准确的时间和空间信息，使其代替人完成工程建设任务，则是当务之急。这就需要将BIM 技术与自动化、机器人相集成。

4.4 BIM 技术与语义网技术的集成应用

语义网技术是一种很好的表示标准知识的方法。在我国，有许多关于建设工程的标准、规定，比如：建设工程质量验收等。此外，各种标准和规范的规定常常涉及时空。比如，为便于维护，在设备和建筑物之间留下多大间隔。将BIM 技术与语义网技术相结合，就可以按照规范，对BIM 模型部件的尺寸及位置等进行自动检测，减少相关人员在建筑施工中的对标工作量。