基于BIM的智慧工地管理体系框架研究

刘嘉锋

（中国建筑第二工程局有限公司）

1 引言

未来，工程物联网技术以建筑数字化交付同步实体建筑交付、工程管理要素全行业实时同步，以这两个突破口为基础，以政府引导下的市场化运作为核心，产、学、研高效融合，深度挖掘一线施工过程中的数据，实践云计算和边缘计算的相互结合，形成提升管理效能有价值的平台级应用，在效率、安全、质量等方面全面提升，以科技技术服务助力建筑行业的数字化转型。所以说，建筑施工的管理面向智能化发展同样是大势所趋，各项目应当要注重对于智慧工地技术的引进，在施工管理中强化“智慧型施工现场管理”，全面提升建筑工程项目的施工质量。智慧工地的技术特点能够将施工过程与智能化管控结合起来，全面提升建筑工程施工效率，智慧工地管理模式应运而生，智慧工地的组成主要包含了绿色工地、安全工地、智能管理、和谐工地等，在现代化工地管理中能够发挥出巨大作用。

2 智慧工地之于建筑工程的重要意义

在过去，建筑项目施工行业是低技术性的劳动密集型产业，只需要投入大量的工人，就能在可以接受的范围内创造出非常可观的利润。但是，随着近年来国家出台控制房价的若干政策，房地产市场进入新常态发展，这就使建筑项目施工行业不得不进一步控制成本，而提高建筑项目施工的效率是控制成本最有效直接的方法，也是在不影响施工质量的前提下，最大程度节约成本的关键。建筑项目施工行业的转变是因为建筑项目施工的技术水平要求提高了，我国正进入“互联网+”时代，新技术不断涌现并且应用在社会生产生活的方方面面，建筑项目施工行业也逐渐应用了许多新技术，比如装配式PC构件的使用，即预制件的使用，在很大程度上节约了施工的工期和成本，也提高了施工的质量，但是这些新技术的使用使建筑项目施工的方法和之前产生了很大差异，利用装配式PC构件施工的技术关键是预制件的吊装施工，这种技术上的转变，使建筑项目施工的效率得以提升。随着数字建造时代的到来以及工程物联网技术的不断发展，要实现建造全过程的数字化集成、施工技术全面智能、工作互联互通、信息协同共享、决策科学分析、风险智慧预控，并全面推进数字交付（见图1）。

图1 智慧工地理念

3 基于BIM的智慧工地管理体系框架构建策略探究（见图2）

图2 智慧工地管理系统

3.1 建设数字化中台，构建施工信息数字模型，为建筑工程施工管理数字化赋能

数字化中控平台建设应当注重借助人工智能、大数据、云计算技术整合多业务场景，打造数据层，为了满足施工项目现代化、管理智能化、业务信息化的施工项目发展需求，基于数字技术等高新技术进行施工项目的数字化中台建设成为施工项目发展的大势所趋。进行数字化中台建设体现的是运用数据和技术的手段、结合施工项目业务发展的实际需求，让施工项目运营管理变得秩序化，形成数据同步化、信息集中化、技术有效化的数字化中台[1]。一方面，对于数据中心建设的思路应当要由技术先行构建数据平台，建设示范应用抛砖引玉，让具体的业务加入数据中台形成数据中台的主动改进，最终实现数据应用，发挥数据的价值。对具体业务的赋能，首先要通过对业务需求进行分析、分解和管理，基于需求进行相关业务开发工作，最终完成业务的构建、测试、上线和运营维护，在这个过程中要充分利用集成代码仓库对业务进行构建，通过生成数据镜像构建业务数据镜像仓库，利用数据库启动构建业务程序，运用数字化技术完成对数据中台开发环境的测试，进而触发数据中台的测试流水线，通过自动化、智能化技术手段触发数据中台的自动更新，并通过配置管理使相关数据应用手动发布，最终实现对数据中台的智能化、全面化运营和维护管理。另一方面，在数据中台的建设过程要注意，首先建设数据仓库，其中的数据仓库应当包括GIT代码仓库、SVN代码仓库、开发镜像仓库、测试镜像仓库、生产镜像仓库，通过对数据仓库进行归集、ETL形成数据源，这里的数据源包括企业内外数据两类，企业内包括员工作业数据和设备运作数据，企业外数据往往被人忽视，包括政府监管数据、气象水文数据、各类平台企业数据等。其次，依据业务领域构建主题库，提供数据服务原型（包括BI应用、可视化服务、经营管理看板等）。最后，建立“赛马机制”，让各业务板块提意见推应用，形成争先恐后的竞争局势，提升建筑工程项目竞争优势，发挥中台价值。

3.2 构建智慧工地成本管控体系，提升项目工程施工效益

在建筑智慧工地管控体系中，为项目建设方提供工程投资预算书，会按照智能化设计系统涉及的产品，按照市场参考价，给出一套详细的配置清单，项目建设方在拿到这套预算书之后，可以按照这个配置清单进行招标采购，避免漏项，同时也有一个价格参考值，给招标采购节省时间。建筑智能化设计与服务是与项目工程建设完全分离的，在这个过程中，他们只负责时刻保持创新和研究的头脑，让设计理念和技术实力一直保持在时代发展的最前沿。因为没有利益纷争的参与，他们只参与工程设计投标，不以任何方式参与工程施工，时刻与项目建设方诉求点一致，保持同一立场，同时在设计过程中，不捆绑任何独有技术与产品，便于项目建设方控制成本，避免设计不合理和投资浪费。工程项目的施工过程是由一系列相互关联、相互制约的工序构成的，工序质量是基础，直接影响工程项目的整体质量。要控制工程项目施工过程的质量，首先必须控制工序的质量和对工期进行把控。建筑智能化工程顾问就会根据长期在项目施工工地的工作经验，将智能化几大系统放在一起施工，控制和安排进场时间，施工顺序，保证项目施工在最短的工期内保质保量完成。对核算数据的整理，可以交给项目的智能管理系统，通过智能化分析了解财务的合理性，并形成有效的数据分析反馈，在后续施工中减少不必要的项目费用支出，达到对项目成本的有效控制[2]。