基于BIM应用技术的建筑施工智能化探究

何巍巍

摘 要：应用BIM技术的建筑施工智能化具有诸多优势，可以提升施工效率和质量，促进建筑施工行业的创新，并且在提高设计效率、降低施工成本、加强项目管理等方面也具有积极的作用。基于此，探讨BIM技术在建筑施工智能化方面的应用和发展，以期进一步提高建筑施工的水平和质量。

关键词：BIM应用技术；建筑施工；智能化

中图分类号：TU741                                  文献标识码：A                               文章编号：2096-6903（2024）05-0007-03

0引言

BIM是一种基于数字化、三维化、信息化的建筑信息模型技术，以模型为核心，通过整合设计、施工、监理、维护等各个环节的信息，实现对建筑全生命周期的管理。因此，随着计算机技术和信息技术的快速发展，建筑业逐渐从传统的手工操作和纸质文档管理走向数字化、网络化、信息化，建筑信息模型（BIM）应运而生，其基于数字化技术的建筑信息管理方式，旨在将建筑设计、施工以及管理相关信息整合到三维模型中，从而实现信息共享、协作、管理和分析等功能[1]。

目前，建筑施工中仍存在一些问题和挑战，比如施工现场存在安全隐患、物资管理不够精细、进度控制不够精准等，这不仅会影响施工质量和进度，还会增加成本和风险。建筑施工中应用BIM技术来实现施工智能化是提高施工效率和质量的关键，有利于提高工程质量，减少工程变更，节省时间和成本。

1基于BIM应用技术的建筑施工智能化

1.1 BIM技术与建筑施工智能化的结合

建筑施工从传统的简单施工向智能化施工的转变，大大提高了施工效率和施工质量，降低成本和安全风险。建筑施工涉及设计、采购、施工、监理等多个环节，其中任一环节出现问题都会影响整个项目的进展和质量。因此，建筑行业逐渐开发出各种各样的技术和工具来优化建筑施工过程，提高施工效率和质量。

BIM技术是实现建筑施工智能化所必需的重要工具，可以将建筑物的几何形状、结构、机电设备、材料等信息整合成一个完整的数字模型，能够为建筑施工提供丰富的信息，包括建筑物信息、工程量信息、施工过程信息等，以实现施工信息共享和协作，提高施工人员之间的效率。

通过BIM技术，将建筑物的各个因素如材料、构造、成本等进行模型化，进而在建设项目的整个生命周期中实现数字化管理和协同工作。在施工阶段，BIM技术能够帮助施工人员优化构造和施工组织方案，提高施工效率，减少施工风险，节约施工成本并提高施工质量。

BIM技术一方面可以帮助施工人员更加准确地了解建筑物的结构和构造，以便更好地进行施工工作。另一方面还能够模拟施工过程，将施工过程的信息与建筑物信息相结合，预测施工的时间和成本并提供优化方案，从而实现智能化施工。

利用BIM技术能够进行虚拟安全演练，提前预测施工过程中的安全风险，制定针对性的预防措施和应对方案，并且在质量管理方面也具有显著的优越性，能够实时监测建筑施工质量，自动检测施工期间出现的问题和潜在的隐患，以便第一时间进行维护。建筑模型结构生成如图1所示。

1.2 BIM技术在建筑施工中的可行性

建筑工程项目中的结构、构件规格、预制构件拼装等具体流程，都会影响建筑施工智能化处理模式。BIM技术能够精确定位每个组件的位置，可以通过三维可视化实现对构件在安装过程中的匹配情况、尺寸问题进行实时监测和反馈，确保构件拼装存在及时准确，从而避免现场拆装和加工等返工行为的发生，提高施工效率。

BIM技术可以统筹监督不同的施工要素，每个构件的详细信息，如构件尺寸、材料等都能够在BIM模型中得到体现，以便有效地监测施工进度，给出适时的施工提醒，降低因施工进度造成的质量问题。BIM技术的可视化模型也可以用来辅助构建安全策略，比如在建筑模型中加入紧急出口、隐患点等信息，利用模型分析策略的可行性，提高施工的安全性[2]。

1.3 基于BIM应用技术的建筑施工智能化的实现

建筑施工过程中，需通过BIM软件创建建筑模型，将建筑物的各个因素进行模型化，并进行相应的管理和维护，以提前发现施工风险和冲突，可有效解决建筑物在施工过程中的各种问题，优化建筑物的施工方案。

基于BIM技术能够实现对施工进度和资源的数字化管理，通过模拟施工进程可以优化施工计划，提前预测施工风险，并且借助其成本管理功能可对施工成本进行全面的控制和监测。

BIM技术是建筑施工流程自动化与可视化的关键，不仅能够利用模型的协同功能，实现施工工作的协调和协同，还能够以模拟的形式呈现出施工过程，进行可视化展示，帮助更全面地理解和掌握施工要点信息，监测数据的分析和反馈，从而促进施工效率与质量提升[3]。

实现设计团队之间的协同工作是BIM技术的另一作用。着手于建筑设计、结构设计、机电设计等各个专业的协同设计，通过建筑信息模型的共享和更新，可以在设计阶段就解决冲突和问题，减少施工现场的修补和调整，从而推动建筑施工的智能化发展。

2建筑施工智能化应用BIM技术关键点

2.1 智能化工地单元

2.1.1施工人员智能化管理

BIM技术的普及已经成为建筑业中不可或缺的一部分，在施工项目中，BIM技术可以用来实现智能化搜索和信息汇总。工作人员佩戴的安全帽中内嵌智能芯片能够实现定位、记录和管理员工的信息。通过芯片的信息传递有助于实时了解员工的位置、工作内容和施工进度，及时进行管理和调度。

BIM技术可以配合使用系统的门禁功能来获取工作人员相关信息，比如出勤统计、项目场地行动轨迹以及人员分布等，并借助远程操作建立有效的沟通和协作机制，指导施工人员规范执行施工操作。

2.1.2施工物料智能化平台

BIM技术的引入对物料管理也有积极的影响，有利于建立和谐且高效的物料管理平台。在BIM技术的帮助下，建筑公司可以更加科学地管理物料，降低物料管理成本和风险，实现对物料的实时监控和追踪，将物料的质量和品质控制在规定的范围内。

在传统的物料管理中，往往需要花费大量的时间和精力来跟踪和管理物料，而且存在一定的误差和风险。BIM技术的普及和应用，能够辅助完成采购计划和限额物料领取工作计划等，还可以与物料供应商和承包商合作，共同推进物料管理的智能化和高效化，提高物料供应的质量和效率。

2.1.3混凝土钢筋加工智能化

在钢筋智能化加工系统中，BIM技术的应用将进一步提升钢筋加工的效率和准确性，实现半自动化和全自动化加工操作。

通过BIM模型输入可以建立智能化的加工操作流程，包括钢筋的数量、尺寸、位置等，将其与数控加工设备相结合，可形成一个智能化的加工操作流程。例如在钢筋加工系统中输入BIM模型，可以自动规划钢筋的切割长度、数量和位置，提高钢筋加工的效率，降低人为的操作误差。

BIM模型可以精确获取钢筋的尺寸和位置信息，促使数控加工设备根据这些信息进行加工操作，实现加工方案的模拟和优化，确保加工方案的可行性和效率[4]。BIM技术在钢筋智能化加工系统中的应用，还有助于实现施工进度和质量的实时监控和分析。加工过程中的数据和信息可以被反馈给BIM模型，以便及时发现问题，进行实时分析和修改，保证工程的进度和质量。钢筋智能化加工如图2所示。

2.1.4施工成本控制智能化

BIM技术已成为建筑行业的主流趋势，其中BIM模型的构件预算管理机制是非常重要的应用领域，利用BIM模型可以实现从建造到维护的全生命周期管理。

通过对BIM模型进行智能化分析，对构件进行零部件拆解，并进行分类并进行筛选，得出特定构件的数量和成本，可实现构件所需数量和成本的计算，帮助建设者在设计和建造过程中更好地掌握工程量和分包量。

利用BIM模型可以对施工图纸进行分析，确定构件的工程量，自动将构件信息和施工图纸信息进行匹配，分析出特定构件在施工图纸上的质量、尺寸、数量等信息，进而得出构件的工程量，以便提高成本控制的水平，真正实现多元、合理的成本控制方案。

BIM技术还可以统计分析出特定构件的成本结构和成本量，通过模拟不同方案的成本，帮助建设者评估不同方案的可行性，促使在提高建筑质量的前提下实现成本的最优化。

2.1.5施工质量监管智能化

质量验收是建筑工程中至关重要的一项工作，其目的是保证工程的质量和安全。要想真正实现BIM的优势，必须结合质量管理标准制定质量验收计划。BIM模型可以作为一个管理工具，实现对工程的质量控制和管理。通过建立移动终端分析体系，可以在施工现场获得构件相关信息数据和动态参数，利用定位功能模块实现现场构件的动态识别，并借助BIM技术增强对工程质量的有效把控和管理，提高验收的准确性和效率，以确保满足质量标准规范的预期要求。

在BIM模型的建立过程中需充分考虑到质量管理的要求，只有在建立BIM模型时遵循质量控制标准，才能保证模型的准确性和可靠性。还要建立科学合理的质量验收计划，制定相应的工作流程和验收标准，通过BIM模型准确计算出施工所需的各种材料和工艺流程，实现工期的精确控制和调度管理，保证工程进度的稳定性。

2.2 智能化施工单元

智能化施工单元管理是建筑施工过程至关重要的一环，其中BIM技术的应用能够为建筑行业带来前所未有的变革。

BIM技术是基于数字化建模的一种工具，将其应用于机电设备的建模和二次设计，不仅便于工程师们对机电设备的状态进行快速调整和协调，还可以实现施工过程的可视化管理和模拟分析。智能化机电控制管理系统可以集成各种机电设备的4D应用模型，实现施工动态管理和可视化模拟分析，以更好地配合激光扫描元件、GPS软件、移动通信技术等各种技术手段，控制施工进度和机电设备的状态，实现施工进度的合理安排和稳定运行。

匹配BIM技术建立智能化施工过程监测系统，可以借助施工BIM模型、分析汇总软件以及点云模型等实现全方位的监测，确保施工过程的规范性和安全性。通过每日上传施工图片，以此形成云模型，能够快速发现施工中的问题，及时采取解决措施，提高施工质量并确保施工进度的稳定性[5]。

实现智能化施工单元还要结合建筑施工的生命周期有效构建监督管理规划方案。由于建筑行业的复杂性，BIM应用目标也各不相同，因此在规划期间需充分考虑应用目标，以便更好地指导BIM技术应用。

应用阶段划分也是BIM应用规划的重要环节，比如施工阶段的BMI技术应用重点在于验收施工进度、工程质量，而在竣工验收、运维、投资控制等各阶段持续应用BIM技术，主要是保证整个工序的规范化。应用点管理也是BIM应用规划中需要重视的部分，需与BIM应用专项资金的使用相配合，根据预算制定合理的应用规划，确保BIM技术的高效应用。

3结束语

BIM技术为建筑施工智能化提供了新的思路和解决方案，尽管在国内建筑施工行业中还存在一些难点和瓶颈，但随着技术的发展和应用的深入，建筑施工智能化将成为建筑业未来发展的重要方向，迎来更加广阔的发展空间和更加良好的前景。

参考文献

[1] 王佳楠，胡振宇.基于BIM应用技术的建筑施工智能化探究[J].散装水泥，2022（2）：112-114.

[2] 孙博.基于BIM应用技术的建筑智能化探究[J].佛山陶瓷，2023，33（2）：74-76.

[3] 茹佳欢，赫靓.建筑智能化工程施工过程中的质量管理分析[J].建筑与预算，2023（4）：25-27.

[4] 周颖.基于BIM技术的智能化建筑弱电工程施工技术研究[J].信息系统工程，2023（8）：136-139.

[5] 李连东.基于BIM的建筑施工智能化研究[J].现代物业：中旬刊，2023（5）：34-36.