“BIM+”技术在工程建设行业中的应用探索与研究_蒋妙祺.pdf

Special Topics on Digital Building 数 字 建 筑专题 绿色建筑2023年 第2期011“BIM+”技术在工程建设行业中的应用探索与研究“BIM+”技术在工程建设行业中的应用探索与研究蒋妙祺（上海市园林工程有限公司，上海 200083）摘要：工程建设行业是我国国民经济的支柱产业，其高速发展与相对落后的管理及生产水平之间的矛盾日益突出。“BIM+”技术作为提升项目精细化管理的核心竞争力，是推动工程建设行业数字化转型的重要支撑。在此前提下，从 BIM 技术起源开始，通过对“BIM+”技术可能在建筑领域中应用的重要性进行分析，探讨“BIM+”未来的发展趋势以实现工程建设项目的精细化管理，提升科学决策和管理水平。关键词：“BIM+”技术；数字化转型；应用策略；精细化管理中图分类号：TU17 文献标志码：A 文章编号：1674-814X（2023）02-011-02全球信息化的浪潮，推动了以建筑信息模型（BIM）技术为代表的工程建设行业数字化革新，为了发挥其更大的综合价值，业内正积极探索 BIM 技术与各类其他行业先进技术的融合应用与系统集成，即“BIM+”技术。“BIM+”技术结合先进的精益建造理论与方法，贯穿工程建设的全过程、全要素、全参与方，集成人员、流程、数据、技术、系统，联通直接产业链与间接产业链，形成开放、共享、生态共聚的产业生态圈，改变了原有产业链割裂、孤立、低效的状态，催化了工程建设行业产业生态的自我发展与创新。1 “BIM+”技术在工程建设行业中应用的必要性分析BIM 技术目前被广泛应用于建筑设计、工程施工、后期运维等环节，BIM 的基础理论是通过计算机硬件及软件结合，在系统中建立虚拟的三维模型。“BIM+”的理念是在 BIM 管理手段基础之上，引入诸如大数据、人工智能等互联网领域技术，以虚拟建模为媒介，运用数据统筹管理，为项目建设一个数据信息中心库，方便各参建方、管理者调取有用信息。同时，形成的数据库具有一定的可拓展性，虚拟建模可以根据行业特色、发展方向等融入更多元素，体现更为丰富的专业属性。再者，通过数字模拟技术，BIM 模型中包含的工程信息还可以被用于模拟建筑物在建设期的状态及变化，使得建筑物在建成之前，项目各参建方就能对整个工程项目的建设过程做出完整的预测、分析及评估，这是实现建筑业数字化的重要手段1。纵观近几年 BIM 技术的发展，其应用趋势已从“点”（单个应用点、单体工程、单个公司）逐步拓展至“面”（平台化、系统化、集团级或区域级）。随着地理信息系统（GIS）、物联网、大数据等技术的不断发展，BIM 技术将逐步从技术要素驱动向数据要素驱动转化，从模型搭建、动画模拟等传统的本地端应用向多元化数据的发掘与分析转化，从以流程为中心向以数据为中心转化，通过对组织内外部数据进行深入、多维、实时的挖掘分析，让数据真正产生价值，结合现代化管理理念，以实现工程建设项目的精细化管理，提升科学决策和管理水平。“BIM+”技术的推广应用是推动建筑产业数字化转型的重要支撑，如何系统考虑新技术与管理变革的融合，在这一轮技术革命中真正实现项目全过程信息数据的原始积累，为企业后续发展精细化管理、集约化经营提供管理能力上的支撑，将直接影响企业的数字化变革进程2。2 “BIM+”技术在工程建设行业中的应用现阶段，随着技术的发展以及各类“BIM+”应用环境的不断完善，“BIM+”产品的逐步成熟，“BIM+”应用的价值逐步显现，呈现以施工阶段为重点的全生命期扩展应用、全面管理融合应用的发展趋势。2.1 “BIM+”物联网物联网作为现代社会发展的新兴产物，在日常生活中已经起到至关重要的作用，其对工程领域的影响在于改变过往数 字 建 筑 专 题 Special Topics on Digital Building绿色建筑2023年 第2期012生产过程中在质量、安全、进度等方面相互独立、缺少联动的局面。借助物联网的优势，施工现场各位置感应终端设备与互联网结合，可以对各施工节点进行精准记录，同时通过在系统中加入条件研判功能，对于可能出现安全隐患，操作失误以及各类被忽视的危险行为进行报警提醒。现阶段，建筑行业正在进行转型，在计算机管理基础上，逐渐引入虚拟技术、互联技术、人工智能、传感智慧等先进的管理手段，如智能安全帽、智慧门禁、大气监测、塔吊防碰撞、物料追踪等，整合各智能设备的碎片化应用系统。通过自动采集各种信息数据，实现生产管理统一、生产要素资源快速落实，动态掌握成本盈亏，监控项目关键目标执行情况3。智能门禁作为一款基础的物联网应用，由于其内嵌芯片，故可采取无线射频识别技术（RFID）、蓝牙、全球定位系统（GPS），甚至通过 Wi-Fi 实现数据传递。它以工人实名制为基础，以“BIM+”“物联网+”智能硬件为手段。工人进出门禁系统时，通过终端设备进行现场数据收集并完成自动上报，通过多频次、全方位取样，确保数字信息被精准有效地录入移动终端并传输至处理器进行数据分析、行为比对等，真实、及时、全面了解现场人员分布情况。同时，通过终端设备的集成功能，可将不规范行为第一时间通知管理者，让管理者更为科学有序地管理施工现场。将智能门禁与各类实名制系统相结合，可以加强人员档案管理；与企业管理相结合，可以根据企业用工数据，从整体概况、应用分析、风险分析、工人属性分析、出勤分析、流动分析产值功效等维度提供数据，为企业管理提供充分的决策依据，其核心价值就是防风险、促生产、提效能、控成本4。BIM 技术与物联网相互结合是建筑行业的大趋势，两者互补，最大限度提高工作效率。在前期先行收集基础资料数据，通过 BIM 技术建立虚拟模型，既能提升施工精准度，也能改善以前大型项目反复“跑腿”的情况，节约时间及人力成本。在施工过程中，加入物联网因素，更新终端采样设备，通过“采、收、传、析、警”系统程序，对现场人、机、料、法、环等加以管控，使现场管理更加智能化。后期通过与公司系统互联，实现从施工一线到公司层面的全条线全过程管理的目标，通过各部门间的联动，为现场施工管控更添一层保障，从而实现企业精细化管理。2.2 “BIM+”大数据随着整体社会经济规模的增加，建筑工程体量明显上升，不论单体项目复杂程度还是工程项目数量都远超以往，同时对于项目进度要求、收付款节点把控、质量创优目标、安全责任目标等都需要综合考虑，单靠“记账式”的管理很难提升管理水平。为此，大数据的使用不仅能减少基础资料工作量，而且为不同项目实施过程中管理优劣的对比提供新的思路。通过海量数据整理，形成有针对性的分析报告，对执行优秀的项目通过数据方式量化优点，对执行不利的项目也可反映其滞后原因。大数据系统借助“数据加工”能力，客观反映项目管理现状，通过“加工”为管理“增值”。BIM 作为一种“容器”，可以在大数据中检索目标内容，在海量数据中抽丝剥茧，匹配相适应、有价值的数据，并对其进行处理和分析。工程建设管理涉及的内容不仅包括技术参数，还包括许多商务数据。通过技术参数辅助商务数据，才能更好地为项目质量管理及降低成本提供更好的支撑。BIM 正是通过数据精准定位方式开启了建筑行业大数据时代的序幕。工程建设行业的数据可能来自政府、企业(业主、设计、施工、监理等)、项目及岗位人员等各个层级，因此数据的采集与集成一直是行业实现数字化转型的一大障碍，而 BIM 技术作为建筑行业信息化的载体和关键技术手段，具有前端数据采集和后台数据集成功能。在工程建设期，可整合进度、质量、成本、安全等方面的信息数据，在项目运营期，可整合项目检测、监控、养护维修、应急处置等方面的信息数据，集成为一个全生命期的完整数据模型，用于数据的产生、存储、集成与共享，从而解决了大数据在工程建设行业应用的主要障碍数据来源5。传统的工程建设在很多情况下是一门经验学科，但是到了 BIM 时代，所需的数据越来越精确，数据关联性要求也越来越高。孤立的数据是无法产生价值的，只有联动起来，甚至是多维的联动才能更好地创造价值。掌握的数据越多、关联性越强，数据就越有价值。大数据在工程建设行业中的应用是多方面的，如在提升行业监管和服务水平、驱动企业数字化变革、增强经营管理能力、引领项目全过程升级方面都起着举足轻重的作用。没有大数据的支持，就没有管理的精细化。管理就是做决策，决策需要信息支持，信息则来源于大数据6。在新的项目中使用以往数据辅助决策，借助现有的机器学习等算法，从中吸取经验，优化施工方案，进行风险控制、成本控制等，不断提升企业管理水平，优化企业结构，形成以数据驱动的建筑施工行业发展新业态。3 结 语BIM 技术使得工程管理不再局限于建筑内部，物联网（下转第27页）Industry Focus 行 业 聚 焦 绿色建筑2023年 第2期027保定市在绿色建筑领域快速发展的新局面6。2.3 推进城乡建设绿色发展管理现代化实现城乡绿色建设及低碳长久发展是一项长期而艰巨的任务，提高城乡建设领域的治理体系、能力的现代化水平，要统筹全局、合理规划。保定市从以下两个方面进行了重要安排。一是加强城乡绿色发展顶层设计。从自然地理角度分析，保定市具有天然的资源及环境优势，依托保定市整体区域的山、水、林、田、城主体格局与雄安新区的发展优势，全面开展试点城市规划，根据功能划分城市重点区域，积极在实现合理划分城市格局和功能区域、优化管理公共空间及服务、保护及改善生态环境等多个领域进行合理化设计。二是加强科技创新能力建设。保定市依托优越地理位置优势，整合京津地区科技、智能等优质创新资源，在此基础上，加强自身科技创新转化能力，推动京雄保区域技术市场一体化发展，建立并完善城乡建设绿色技术创新体系。3 结 语保定市位于京津冀协同发展区中心位置，同时承接雄安新区，区位优势显著。近年来，保定市围绕打造“生活品质之城”这一目标，实施乡村振兴、可持续发展、低碳城市等一系列绿色发展战略，使城市承载力、软实力、影响力和生态环境支撑力不断得到提升。未来，保定市将继续以全面推动城乡建设绿色发展为准则，建设智能、创新、科技、生态的未来之城。基金项目：上海建科集团科研创新项目“基于新型能源系统的绿色建筑碳中和关键技术研究”（项目编号：KY10000038.20210007）参考文献：1 中国减排承诺激励全球气候行动EB/OL.(2020-10-12)2022-03-11.http:/ 中共中央办公厅 国务院办公厅关于推动城乡建设绿色发展的意见EB/OL.(2021-10-21)2022-03-11.http:/ 田宝玉.保定市低碳城市发展探讨J.统计与管理,2014(12):70-72.4 王丽民,张敏丽,赵聪博.保定“低碳城市”建设的意义与途径J.经济导刊,2020(11):68-69.5 国家发展改革委关于印发绿色生活创建行动总体方案的通知.EB/OL.(2019-11-05)2021-10-21.http:/ 关于印发保定市绿色建筑创建行动实施方案的通知EB/OL.(2021-1-25)2022-03-11.http:/ 程国强.BIM 工程施工技术M.北京:化学工业出版社,2019.2 徐照,徐春社,袁竞峰,等.BIM 技术与现代建筑运维管理M.南京:东南大学出版社,2018.3 张学生,匡嘉智,李忠.物联网+BIM:构建数字孪生的未来M.北京:电子工业出版社,2020.4 李伟,张洪军.施工项目管理中的 BIM 技术应用M.北京:化学工业出版社,2018.5 朱溢镕,谭大璐,焦明明.BIM 全过程项目综合应用M.北京:化学工业出版社,2020.6 孟小峰.大数据管理概论M.北京:机械工业出版社,2017.收稿日期：2022-10-12作者简介：蒋妙祺，工程师，主要从事工程管理方面工作，现供职于上海市园林工程有限公司。通信地址：上海市虹口区广中路 668 号。