BIM 技術的智能化建筑施工分析

李林峰

（長治職業技術學院，山西 長治 046000）

1 BIM 技術概述

BIM 技術是一種以3D 模塊構造為基礎的虛擬推演技術。 在建筑工程施工過程中，采用了3D建模和虛擬施工兩種方式， 使工程技術人員對工程方案的設計要點、 實施步驟以及可能出現的風險有一個更為科學、更為直接的認識與把握，為今后的工程建設及相關工作提供了有力的參考依據。伴隨著BIM 技術的不斷發展和革新，涌現出了許多新技術和新功能，從過去的簡單的施工模擬，到現在的利用互聯網技術構建了一個綜合的控制平臺。 管理人員可借助該平臺，了解各個工序、工種之間的協作與聯系， 實現統一的計劃安排和科學控制的目的。 同時，各個工種還可以利用這個平臺實現實時的信息交換， 針對出現的問題進行主動地反饋，為以后的施工打下良好的基礎。

2 智能化建筑施工的意義

2.1 保障施工質量

應用智能化建筑施工模式，可提前發現一些施工問題，對有關的環節展開智能分析，并可及時預警，從而為施工的質量提供一個有效的保障預案。

2.2 提升施工效率

采用智能化建筑施工模式，可大大提高施工的效率，加快施工進程。智能的管理和技術的運用，利用模擬模型及施工推演，選取最合理、最科學的施工方案。 在施工過程中，會提前對許多問題進行排查，從而使施工流程和操作步驟變得高效。

2.3 合理降低施工成本

成本問題歷來是施工企業重點關注的問題。在建筑行業中，降低成本和消耗是各大施工企業須要重視的問題。 通過運用智能建筑模式，對所需的材料和成本進行科學地規劃，以減少成本的浪費和過度的消耗。 所以，這種模式可以優化施工方案以降低成本。

3 基于BIM 技術的智能化建筑施工的實際應用

3.1 智慧工地

運用BIM 技術， 建筑工人可以在工地上使用特制的安全帽。 通過在安全帽中嵌入智能芯片，在施工現場構建一個人工智能管理系統，并引入BIM模型。 這個系統具有門禁功能，不僅可以對施工人員進行考勤，還可對工人在施工區域的移動軌跡和施工地點進行實時追蹤。并通過安全帽對工人進行即時聲控。此外，也可在該系統中，將虛擬現實技術融合到其中， 形成虛擬施工場景。 并利用GPS 和GIS， 對建筑施工人員周圍的位置信息與環境狀況展開監視，從而對建筑施工者展開實時的安全監測和危險預警。 將BIM 設計模型引入到物料智能管理系統中，能對建設工程的前期規劃、進度管理、工程建設的真實狀態進行某種程度的精確采集。在目標施工區域中，構建一個物料智能管理系統，能對實際施工過程中單體、樓層、構件所需要的建筑物原材料及用量進行有效控制。并有目標地為建設工程建設流程中所需的各類原材料設立采購規劃，從而使材料管理變得更加便利。

3.2 智慧施工

以BIM 技術為基礎的智能機電安裝管理系統，是在建立了機電設備的4 D 模型的基礎上，能對建筑施工過程中的機械設備、 電力設備進行動態監控、管理和可視化模擬。 此外，在建筑施工環節中，可利用GPS、GIS 及移動通信等智能化技術對機電安裝進行實時監控、管理與動態跟蹤，便于對機電裝置與設備進行安裝進度管理、施工問題排查及故障維修處理等。 在BIM 技術的基礎上，實現了對建設項目進度的智能辨識。將BIM 建模技術引入到實際的工程項目中，利用該系統實現了對工程項目的動態拍攝，并生成施工作業圖片。 然后按照該圖片，經過一定的處理，生成點云模型。 然后將所得點云模型與BIM 建模數據進行比對。 在此基礎上，利用大數據對其進行分析，從而達到對工程進度進行自動化、智能化識別的目的。 在BIM 的智能成本管理系統的基礎上， 通過輸入BIM 的智能成本管理系統，構建BIM 模型，將組件與預算文件、承包合同、施工圖等進行實時計算，形成相互聯系。 將實際成本錄入其中，達到“三算對比”成本控制的目的[1]。

4 基于BIM 技術的智能化建筑施工發展趨勢

4.1 “可插拔”式集成應用

BIM 技術是建筑施工數字化的一個主要方面，但目前的BIM 技術規范的內容尚不完善，未涵蓋建設工程的所有環節。 比如，當前主流BIM 標準IFC標準就未兼顧到人員和質量兩個方面的管理。 然而將BIM 下的建筑施工質量管理系統與作業人員管理系統進行集成是較為困難的。 所以，即使存在集成，集成后的系統也很難被取代。 但在目前信息模型標準的發展中，若能實現其集成，則能達到“可插拔”的替換模式。 也就是在集成系統中，將一個系統與另一個類似系統進行置換是非常方便的。

4.2 大數據分析功能的建立及應用

在工程建設中，如何確定施工方案、承包方、建設材料等都涉及了決策問題。這種決定常常要求參照過去的經驗。 而利用BIM 技術所獲得的建設項目數據和其它管理數據，由于其具備全面性和相關性，將成為最好的數據來源。這種數據越多，就越有價值。 在此基礎上，利用這些數據對工程建設項目進行大數據的處理和對比，從而為工程建設項目提供科學的決策依據。

4.3 BIM 技術與自動化及機器人技術的集成應用

在新時代建設的情況下， 如若自動化技術可以使機器取代人工，則可以通過機器人和自動化設備來實現全流程的施工。 然而，如何利用準確的時間和空間信息，使其代替人完成工程建設任務，則是當務之急。 這就需要將BIM 技術與自動化、機器人相集成。

4.4 BIM 技術與語義網技術的集成應用

語義網技術是一種很好的表示標準知識的方法。 在我國，有許多關于建設工程的標準、規定，比如：建設工程質量驗收等。此外，各種標準和規范的規定常常涉及時空。比如，為便于維護，在設備和建筑物之間留下多大間隔。 將BIM 技術與語義網技術相結合，就可以按照規范，對BIM 模型部件的尺寸及位置等進行自動檢測，減少相關人員在建筑施工中的對標工作量。

5 結語

綜上所述，要達到智能建筑施工，任重而道遠。當前，智能建筑尚處在初級階段。在將來，建筑行業將推動建筑的數字化，這樣才能互相推動，互相補充，同時也推動了結構的復雜度。在這一過程中，BIM 技術的發展與應用將會不斷起到舉足輕重的作用。