基于BIM的智能建造技術探索

BIM技術在施工階段的價值體現

基于BIM的項目信息化管理應用平臺，結合BIM，可視化、協調性、可出圖性、參數化的特點，可以提升施工效率、建筑產品質量、現場安全保障、降低工期、降低成本，具體應用包括三維平面策劃、BIM審圖、方案模擬、提取工程量、多算對比、碰撞檢查、可視化交底。

BIM應用

BIM技術在施工中的價值體現如下：

① 投標階段全專業建模提取工程量，指導成本預算，可視化模擬方案，直觀展現施工部署和關鍵方案；

② 前期策劃階段全專業建模，碰撞檢測出專業間的圖紙問題，建模發現圖紙本專業的問題，同時規避施工不合理的設計問題；

③ 全專業的模型可以指導項目前期策劃，結合場地的條件，周邊環境、建筑物的外輪廓的空間關系，優化場地布置、機械設備等方案，安全文明布置深化，出具深化圖，從而規避方案不合理的問題；

④ 模型結合時間參數，動態演示施工部署，暴露施工過程中的問題，充分考慮資源合理調配；

⑤ 施工過程中項目管理人員可從BIM模型提取工程量，指導現場施工，實現限額領料；

⑥ 基于三維模型進行二次結構深化，充分考慮一、二次結構的交接關系，最大限度的避免二次澆筑，便于下道工序，砌體，門窗的深化設計和現場施工；  

⑦ 在深化模型的基礎上，進行三維排版（砌體排版、模板排版），出具排版圖和材料表，指導項目管理；

⑧ 數字工法樣板，借助BIM技術，根據工藝流程和質量標準，制作工藝工法動畫，實現可視化交底；

⑨ 管理人員基于BIM模型、BIM協同平臺，指令通過移動端傳達至現場；基于BIM模型直接查閱現場情況；基于BIM模型，決策更加精準高效；通過BIM模型自動提取工程量，讓管理精細化；

⑩ 標準化的工藝工法庫，降低了培訓成本。工程量、材料計劃等資料自動生成，降低人工成本。管理提升，降低返工成本。

BIM項目管理平臺

應用背景：

建筑行業發展快速，現場管理良莠不齊。行業管理人員趨于年輕化，對于規范、標準的熟悉程度較低，現場情況多變，難以快速把控。變更簽證等資料易發生遺漏，扯皮事件頻發。現場工人對工藝標準不熟悉，出現工序遺漏、顛倒等現象。工人流動性較大，面臨班組交底難，交完底后執行難。

應用價值：

進行項目信息化智能管理。將行業標準、企業標準等，利用BIM模擬，形成工藝工法庫，上傳至管理平臺，實現多維度動態交底，實現過程標準導航。基于BIM建立統一高效的管理模式，輸出最佳的實踐經驗。應用BIM模擬，可視化展現項目的計劃、關鍵方案。拆分每個階段的任務、交付物、時間節點，指派負責人。通過方案前置可視呈現項目整體狀況，施工日志及無人機照片實時反饋現場工作狀況。項目人員能夠及時得到信息，隨時查看圖紙、文件及規范等。

BIM+項目管理平臺智能管理應用:

① 通過BIM建模，碰撞檢測出圖紙問題，上傳至項目管理平臺，管理者通過平臺協同處理問題，參加各方通過實時查看問題情況，提取工程量，編制材料計劃，實現限額領料。

[建模→提取工程量→輸出→材料、商務、工程進行對比審核→采購→施工]

② 現場發現的質量、安全問題上傳至平臺，關聯BIM模型，可以清晰的反映問題出現的位置，處理進展情況、驗收情況等。

③ 國家標準、行業標準、企業相關標注和規定上傳至平臺，各個專業工種基于移動端快捷查看標準規范，實現標準導航。

④ 項目的日常管理，人員考勤、安全教育、施工日志、資料文件、工人勞務實名制等工作集成至項目管理平臺，資料關聯BIM模型構件，施工日志電子化、資料無紙化，隨時線上調取項目的情況、變更簽證的情況，通過BIM模型定位的功能清楚的查看，工人的進出場時間、教育培訓情況、工資發放情況等。

⑤ 根據項目特點編制進度計劃，關聯BIM模型，4D模擬進度是否合理，資源配置和工作面是否沖突。利用BIM技術進行鋁模排版、木模排版、鋼筋深化、砌塊排版、飾面排版、機電深化排版、安全文明施工深化等，出具深化排版圖、材料單，通過線上任務派發至管理人員和班組，并結合平臺的工藝工法庫，以及數字工法樣板，進行三維交底指導施工。施工的完成的進度和質量，BIM模型對比。對于現場未解決的問題，派單任務至指定人員，問題解決后，拍照上傳至平臺，形成閉合的管理動作。

BIM+智慧工地平臺

綜合人工智能、3D打印、三維掃描、無線傳感、智能硬件、物聯網，構建信息化管理體系，打造“智慧工地”，集成工程量智能管理、勞務實名制、視頻監控、噪聲音揚塵監測、自動噴淋系統、大型機械設備監測等各種數據，便于管理人員實時掌握項目情況。

BIM+智慧工地控制中心

BIM+視頻監控：

應用人工智能技術、結合高清智能攝像頭，通過圖像識別、行為識別以及大數據分析等技術，識別現場的危險源、人的不安全行為、物的不安全狀態，例如臨邊洞口未防護，工人不佩戴防護用品、不按規章操作或者佩戴操作不符合規范，作業工具有缺陷、設備帶故障等，結合輕量化BIM模型，通過模型的報警，可以清楚的了解隱患的具體位置。

BIM+環境監測：

通過傳感器對現場的，風速、噪聲、PM2.5濃度以及污水是否達到排放標準等環境數值進行監測，平臺查看現場情況，可以有效的降低管理的成本。

BIM+機械設備檢測（群塔防碰撞）

BIM+機械設備監測：

分別針對塔吊、施工電梯安裝防碰撞傳感器、高清攝像頭、超載傳感器、防傳感器，通過前期的方案模擬，解決方案的問題，使用過程中，傳感器將數據傳遞BIM模型上，可以實時反映現場大型機械設備的運行狀態、在模型上的具體位置，提前預判存在的問題，避免隱患發生。

BIM+智能基坑檢測

BIM+智能基坑監測：

在基坑支護和開挖階段，在指定位置點位，安裝壓力位移傳感器、水位傳感器，聯動BIM三維模型，實施預警，基坑支護的位移情況，以及地下水位情況。

BIM+三維掃描技術:

可以應用裝修設計方面。通過三維掃描模型，進行實際凈高分析，誤差分析，掃描模型和設計模型對比，復核裝修設計準確性。通過三維掃描模型，進行現場洞口尺寸、結構誤差分析，為幕墻深化設計提供準確數據，利用BIM深化模型和三

BIM+3D打印：

利用3D打印技術將三維場地模型打印成真實的BIM沙盤模型，在沙盤上對現場的布置進行部署、規劃和演練，可以更加直觀的項目場地布置和CI設計情況。可以在沙盤上布置臨邊洞口的防護，直接用BIM沙盤對管理人員和工人交底現場的危險源情況。利用BIM沙盤模擬施工部署、場地布置、辦公區臨建、塔吊、加工場、機械等，沙盤上的所有臨建設施均可手動調整，實時反映現場的動態，幫助項目找出最優方案，優化資源配置，節約成本。

BIM+無人機：

用無人機掃描技術輔助現場管理，設置固定拍攝航線，無人機掃描施工現場，獲得每天現場的形象進度。可以將無人機掃描模型與BIM施工模型進行對比，分析進度、場布等的偏差，可以實時掌控施工情況，并最終保留項目的影像資料。

BIM+數控智能設備：

基于BIM深化下料出圖，數據聯動數控機械，例如鋼筋、砌體、模板等實現工廠化集中加工、工業化建造。

BIM+放樣機器人：

放樣機器人自動從BIM模型，全方位提取特征點進行放樣，只需一名測量人員通過移動端查看放樣的情況、進行糾偏，有效的減少了對人員的需求。

（編輯：奚雅青）