柳州工學院 土木工程系,廣西 柳州 545000
智慧工地是基于BIM 技術(shù)對工程施工現(xiàn)場進行全生命周期管理的工程項目,推動基于BIM 技術(shù)的智慧工地建設,是貫徹和落實國家方針政策的具體體現(xiàn)。2020 年7 月3 日,13 部門聯(lián)合發(fā)文推動建筑工業(yè)化和智能建造協(xié)同發(fā)展。而且,基于BIM 技術(shù)的智慧工地建設,能使施工現(xiàn)場的生產(chǎn)管理效率提高,促進施工現(xiàn)場的精細化、數(shù)字化和智慧化管理。
BIM 的概念大概從2003 年被引入我國建筑行業(yè)。早期,我國工程項目中運用BIM 技術(shù)的并不多,關(guān)于BIM 技術(shù)的研究也較少。目前,很多企業(yè)已經(jīng)開始重視BIM 技術(shù)的應用,BIM技術(shù)正被大規(guī)模使用。很多大型項目都運用了BIM 技術(shù),比如上海迪士尼、天津117 大廈、珠海歌劇院、蘇州中南中心和國家會展中心等,這都體現(xiàn)出BIM 技術(shù)在國內(nèi)逐漸向成熟的道路發(fā)展。
我國BIM 技術(shù)發(fā)展逐漸成熟,但基于BIM 的智慧工地建設仍在探索中。楊建基等[1]運用“智慧工地”管理系統(tǒng)和BIM技術(shù),在在實名制管理、重大危險源管理、危險化學品監(jiān)管、隱患排查治理、物聯(lián)監(jiān)測、安全生產(chǎn)標準化、安全驗收、應急管理及BIM 大數(shù)據(jù)分析等九個方面實現(xiàn)深度協(xié)同。從海虎[2]等研究了基于BIM 的智慧工地體系框架,從技術(shù)管理、成本管理、安全管理和進度管理四個方面分析如何有效應用BIM 技術(shù)打造四維一體的智慧工地。歐紅亮[3]等搭建了智慧工地集成平臺,開發(fā)了BIM 模型、實名制管理系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、質(zhì)量管理系統(tǒng)、安全管理系統(tǒng)、VR 安全體驗、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)等應用模塊。鄭小云[4]對BIM 技術(shù)的應用現(xiàn)狀進行了調(diào)研,分析存在的缺陷并提出改進意見,最后對BIM 技術(shù)應用進行實證研究。高賓[5]闡述了BIM 的概念、應用價值與應用方式、應用背景與發(fā)展趨勢,通過BIM 技術(shù)創(chuàng)建智慧工地平臺,應用到實際工程的設計、施工和后期運營中。
探討發(fā)現(xiàn),基于BIM 技術(shù)的智慧工地主要應用于大型項目中的施工現(xiàn)場管理,對于智慧工地的集成應用等研究相對較少,需要進一步探討技術(shù)層面和管理層面的信息集成等問題。
建立集成管理模式是智慧工地建設的核心。為解決傳統(tǒng)施工現(xiàn)場監(jiān)管不力、技術(shù)把關(guān)不嚴等問題,建筑工程應通過BIM等新技術(shù)應用,建立融合多方面內(nèi)容的智慧工地平臺,實現(xiàn)工程項目信息化、智慧化和集成化管理?;贐IM 技術(shù)的智慧工地平臺方案架構(gòu)主要包括五方面:進度管理、質(zhì)量管理、安全管理、成本管理和協(xié)同管理。
進度管理為施工現(xiàn)場管理中的主要內(nèi)容。在傳統(tǒng)施工進度控制中,進度計劃是表達抽象的二維視圖,不夠直觀,各方人員無法形象看出工程項目實施全過程的進度計劃。而且,施工進度跟蹤檢查和計劃調(diào)整不及時。
通過BIM 技術(shù)將工程構(gòu)件與進度計劃連接,在進度計劃中精確時間和內(nèi)容,通過網(wǎng)絡圖等形式可以更清晰表示項目施工的進度計劃,利用BIM 技術(shù)關(guān)聯(lián)計劃和實際進度信息,在智慧工地平臺上監(jiān)控工程項目的實際進度,比較計劃進度與實際進度,判斷進度是提前還是延誤,如有偏差及時分析偏差產(chǎn)生的原因及可能造成的影響,針對偏差原因采取有效措施,避免實際進度與計劃進度偏差過大。并且,將日常工作和BIM 模型進度聯(lián)系,及時提示工作要點和內(nèi)容,有利于合理安排工作,減少錯誤工作。
質(zhì)量管理是智慧工地平臺管理的內(nèi)容之一,有利于合理控制工程項目的施工質(zhì)量。傳統(tǒng)施工模式,質(zhì)量人員需要查找相關(guān)的資料和圖紙,與設計數(shù)據(jù)核對,并且現(xiàn)場檢查大多采用實測和目測等措施。
在工程施工前,建立項目的BIM 模型,可以利用BIM 技術(shù)可視化特點,進行重點施工過程的模擬。施工和監(jiān)理等人員根據(jù)模擬的施工流程,研究施工的可行性和可能存在的問題,改進施工方案,同時也能加深對整個施工環(huán)節(jié)的理解。在工程施工中,可以通過對比BIM 模型和施工現(xiàn)場的情況,對工程施工質(zhì)量進行實時抽查。并且,質(zhì)量方面的信息可以在智慧工地平臺上關(guān)聯(lián),找出不同層面的質(zhì)量問題,能夠及時采取應對措施,避免發(fā)生質(zhì)量事故。在智慧工地平臺上添加工程項目有關(guān)施工技術(shù)和方案的內(nèi)容,各方工作人員可以實時查看,檢查質(zhì)量。在施工完成后,施工單位可以在智慧工地平臺上進行質(zhì)量驗收工作,在系統(tǒng)中形成并留存驗收記錄。
安全管理是企業(yè)開展各項工作的前提,良好的安全管理有利于工程項目的實施。傳統(tǒng)施工模式,存在很多可能導致安全生產(chǎn)事故發(fā)生的安全隱患。而且,傳統(tǒng)施工方法已經(jīng)不能適應目前的機械化施工。
工程各方人員可以在智慧工地平臺學習安全生產(chǎn)技術(shù)內(nèi)容,進行安全教育培訓。利用BIM 技術(shù)標注各施工模塊,在智慧工地平臺顯示工程的隱患點、隱患等級和隱患狀態(tài),進行立體化展示,確保工地施工的安全性。若隱患超過等級,會在系統(tǒng)提示,就要及時整改,并將責任落實到人。而且,可以在智慧工地平臺上標注安全管理的控制點和落實點,合理安排安全管理人員,有效進行安全監(jiān)督。
基于BIM 技術(shù)的智慧工地建設發(fā)展過程中,成本管理是重要的管理內(nèi)容。良好的成本管理有助于工程的建設。傳統(tǒng)施工模式,成本實際值偏離計劃值,后期需大量花費時間和資源采取補救措施。
立體化建模,成本相關(guān)信息與實體建筑相關(guān)聯(lián),有助于精確計算工程量。把項目不同階段的成本數(shù)據(jù)信息儲存在BIM 模型中,如果施工過程發(fā)生變更,應利用BIM 數(shù)據(jù)庫動態(tài)化特點及時更新數(shù)據(jù)信息,從而達到數(shù)據(jù)共享。工程各方人員能詳細了解不同階段施工的成本情況,使施工開展更合理。利用BIM模型分析影響工程成本的各個因素,運用規(guī)范化管理合理控制不同階段的工程成本,使工程投資能夠合理用于設計、施工和運營。
傳統(tǒng)施工模式,信息傳遞不暢。項目各方溝通效率低,不同參與方和項目不同部門之間的溝通存在障礙,不能及時的進行相關(guān)問題的溝通,無法解決存在的問題。
基于BIM 技術(shù)建立管理準則與共同管理環(huán)境,進行標準化建設,建立標準模型庫?;跇藴誓P徒㈨椖磕P停M量避免不同項目和部門成員建模標準不一致的情況。對于模型信息與模型版次正確管控,對于模型修正及時追蹤,各方及時了解項目施工狀況。智慧工地平臺中,要在模型、業(yè)務、文檔和任務等方面實現(xiàn)協(xié)同管理。
針對企業(yè)施工現(xiàn)場技術(shù)和管理等方面問題,建筑工程應結(jié)合BIM 技術(shù)構(gòu)建智慧工地平臺?;贐IM 技術(shù)的智慧工地平臺能提高企業(yè)項目施工管理信息化水平,實現(xiàn)在進度、質(zhì)量、安全、成本和協(xié)同等方面的管理,推進工地管理向精細化、集成化和智慧化發(fā)展。