BIM技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在建筑工程管理中的應(yīng)用

鄧立民

內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 四川內(nèi)江 641000

建筑工程管理是一項(xiàng)系統(tǒng)而復(fù)雜的工程，其中涉及的管理內(nèi)容較為繁雜，任何一個(gè)細(xì)節(jié)的疏忽都會(huì)對(duì)整個(gè)工程的施工進(jìn)度、成本和質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。在傳統(tǒng)的建筑工程項(xiàng)目管理中，還沒有采用覆蓋項(xiàng)目計(jì)劃、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)維全過程的集成平臺(tái)，項(xiàng)目業(yè)主和承包商之間經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)信息不同步的現(xiàn)象，由此就會(huì)出現(xiàn)業(yè)主和承包商使用文件的版本不同而導(dǎo)致的變更和索賠，不僅影響到工程的整體進(jìn)度，同時(shí)還會(huì)額外增加工程成本。隨著信息技術(shù)的發(fā)展和成熟，BIM、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)逐步應(yīng)用于建筑業(yè)中，通過管理流程的優(yōu)化，管理模式的變革等，將會(huì)引領(lǐng)建筑業(yè)走向新的發(fā)展階段。通過數(shù)據(jù)信息平臺(tái)的構(gòu)建，充分發(fā)揮BIM技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)相關(guān)利益人員的數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)共享，同時(shí)還能夠?qū)崟r(shí)掌控工程項(xiàng)目的進(jìn)度和成本，對(duì)工程中的人員和材料實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)掌控，便于項(xiàng)目管理人員的優(yōu)化調(diào)配，在降低工程成本的同時(shí)，有效提升建筑工程的管理效率。

1 BIM技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述

1.1 BIM技術(shù)在建筑工程管理中的應(yīng)用概述

BIM意為建筑信息模型，是以建筑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，進(jìn)行建筑模型的建立，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息。通過BIM能夠詳細(xì)的獲取建筑物的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，在項(xiàng)目策劃、運(yùn)維和管理的過程中能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)信息的共享和傳遞，以便于工程技術(shù)和管理人員對(duì)與建筑工程有關(guān)的各種事項(xiàng)作出正確的判斷[1]。在建筑工程管理過程中，參與的單位較多，人員、材料、機(jī)械設(shè)備、信息等數(shù)量眾多，工程中的各個(gè)工序較為繁雜，管理難度較大。通過BIM能夠清晰的獲取建筑工程各個(gè)階段的狀態(tài)，有利于參與工程的各方人員及時(shí)了解工程的信息，有利于對(duì)工程項(xiàng)目的透明化管理，進(jìn)而提高管理效率。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在建筑工程管理中的應(yīng)用概述

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在建筑工程管理中的應(yīng)用有很強(qiáng)的必要性，因?yàn)殡S著工程施工進(jìn)度的延長，在施工現(xiàn)場(chǎng)會(huì)有大量的人、料和設(shè)備進(jìn)駐，項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)會(huì)變得越來越密集，這直接增加了工程管理人員的工作難度和強(qiáng)度。在工程管理工作中，不僅需要對(duì)人、材料和機(jī)械設(shè)備等要素進(jìn)行管理，同時(shí)還需要對(duì)工程的進(jìn)度、成本和質(zhì)量進(jìn)行管理。在工程進(jìn)行的過程中，還會(huì)出現(xiàn)變更和索賠等計(jì)劃之外的事情，由此會(huì)對(duì)工程進(jìn)度、成本和質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。為了便于對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的高效有序管理，可以應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的便捷性。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過傳感器和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以獲取機(jī)械設(shè)備、材料、結(jié)構(gòu)等的終端數(shù)據(jù)信息，然后通過對(duì)關(guān)鍵性能參數(shù)的分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)工程的高效管理。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)物與物相聯(lián)，人與物相聯(lián)，人與人相聯(lián)，最終形成完整的網(wǎng)絡(luò)，便于對(duì)建筑工程進(jìn)行智能化管理，是推動(dòng)建筑工程項(xiàng)目信息化、數(shù)字化、智能化管理的重要手段。

2 BIM技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在建筑工程管理中應(yīng)用的意義

建筑工程項(xiàng)目是一個(gè)多方參與管理的項(xiàng)目管理形式，不同的單位承擔(dān)不同的建設(shè)和管理任務(wù)，為了確保工程項(xiàng)目能夠優(yōu)質(zhì)高效的順利完工，就需要通過多方的協(xié)調(diào)管理，做好銜接工作。在建筑工程管理工作中，常會(huì)因?yàn)樾畔⒉粚?duì)稱、不同步，而導(dǎo)致項(xiàng)目的進(jìn)度和成本超出計(jì)劃范圍。在信息技術(shù)高速發(fā)展的時(shí)代背景下，可以充分利用BIM技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑工程項(xiàng)目的數(shù)字化管理。尤其是在5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的加持下，有效解決了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度和延時(shí)等問題。通過優(yōu)化的BIM技術(shù)，除了能夠提供標(biāo)準(zhǔn)的3D空間設(shè)計(jì)參數(shù)、項(xiàng)目的成本和進(jìn)度之外，還能夠提供工程項(xiàng)目的幾何結(jié)構(gòu)、規(guī)格、美學(xué)、熱能和聲學(xué)特征等細(xì)節(jié)。工程項(xiàng)目的承包商通過對(duì)項(xiàng)目的成本和進(jìn)度進(jìn)行分析，能夠進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和決策，可以提前規(guī)避工程項(xiàng)目可能遇到的風(fēng)險(xiǎn)，降低經(jīng)濟(jì)損失[2]。

在建筑工程管理工作中，現(xiàn)場(chǎng)人員和辦公室人員的實(shí)時(shí)溝通是長期以來存在的重要問題。在以往的信息溝通中，因?yàn)橐苿?dòng)解決方案的兼容性問題、可靠性、帶寬、非直觀性以及用戶界面不友好等因素，會(huì)影響到移動(dòng)解決方案的效率?，F(xiàn)代信息技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)、BIM技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字化協(xié)同和移動(dòng)解決方案，在平板或者智能手機(jī)的APP上就能夠?qū)崿F(xiàn)信息的實(shí)時(shí)共享，比如辦公室人員可將施工藍(lán)圖和計(jì)劃的變化及時(shí)告知現(xiàn)場(chǎng)施工人員，在施工現(xiàn)場(chǎng)也能夠?qū)D片超鏈接到項(xiàng)目計(jì)劃中。這種管理方式的優(yōu)化，大大提升了信息的溝通效率，有利于提升建筑工程項(xiàng)目的管理水平。所以研究BIM技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在建筑工程管理中的應(yīng)用具有重要意義，可推動(dòng)我國建筑工程信息化管理的進(jìn)一步發(fā)展。

3 BIM技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在建筑工程管理中的應(yīng)用方式

3.1 對(duì)工程項(xiàng)目的全程動(dòng)態(tài)化管理

在我國的很多建筑工程項(xiàng)目管理中，都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了BIM技術(shù)的應(yīng)用，但大多是以人工測(cè)量+報(bào)表化管理的模式為主，但是這種管理模式的實(shí)時(shí)性、可移動(dòng)性、關(guān)聯(lián)性和預(yù)判性都較差，整個(gè)反饋過程較為遲緩，沒有發(fā)揮出BIM技術(shù)的真正作用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與BIM技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，可有效提升BIM的技術(shù)水平。在BIM中可開展模擬計(jì)算、碰撞檢測(cè)、管線綜合、智能建筑管控等相關(guān)工作，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的定位裝置、RFID標(biāo)簽、傳感器以及視頻前端等感知層設(shè)施，能夠?qū)こ讨懈黜?xiàng)要素進(jìn)行不間斷的信息采集和感知。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)獲取的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫后，能夠?qū)崿F(xiàn)BIM的動(dòng)態(tài)管理。在BIM技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合后的信息化管理平臺(tái)中，參與工程項(xiàng)目的各方人員都能夠?qū)崟r(shí)掌控工程的信息，為各方的信息交流和共享提供了重要的平臺(tái)[3]。這種管理模式可減少因?yàn)樾畔⒉煌蕉a(chǎn)生的變更和索賠，既能夠降低工程成本，又能夠縮短施工進(jìn)度。

3.2 實(shí)現(xiàn)人員的動(dòng)態(tài)管理

為了確保建筑工程項(xiàng)目的高效管理，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的人員管理?？稍谑┕がF(xiàn)場(chǎng)的人員身上佩戴電子標(biāo)簽卡，在電子標(biāo)簽卡中錄入人員的相關(guān)信息，包括所屬部門和工種等。在場(chǎng)地入口處設(shè)置讀卡器，讀卡器能夠讀取進(jìn)出場(chǎng)地人員的時(shí)間，然后將其上傳至服務(wù)器，作為人員考勤的依據(jù)，可有效提升管理效率。同時(shí)在施工現(xiàn)場(chǎng)適宜的位置還可安裝讀卡器，每個(gè)讀卡器能夠同時(shí)讀取多人的電子標(biāo)簽卡，管理人員在系統(tǒng)中能夠?qū)崟r(shí)掌握每個(gè)人的位置以及工作狀態(tài)[4]。對(duì)于人員位置和狀態(tài)的掌控，既能夠?qū)崟r(shí)統(tǒng)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)的人員狀況，又可為編制人員進(jìn)場(chǎng)計(jì)劃表提供參考依據(jù)。對(duì)人員的管理，有利于合理安排進(jìn)度，落實(shí)崗位職責(zé)，提高管理效率。

3.3 對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施資源動(dòng)態(tài)管理

使用BIM可對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行資源的動(dòng)態(tài)管理，借助于BIM制定出工程計(jì)價(jià)表，對(duì)施工中的材料消耗、機(jī)械設(shè)備、人力資源等進(jìn)行計(jì)算。材料和機(jī)械設(shè)備是施工現(xiàn)場(chǎng)最重要的管理對(duì)象，因?yàn)椴牧系臄?shù)量和種類都較多，且機(jī)械設(shè)備有自有設(shè)備以及租賃，每項(xiàng)管理都關(guān)系到工程的施工進(jìn)度和成本?？梢岳脗鞲衅鳌⒍S碼、RFID標(biāo)簽等感知層設(shè)施實(shí)時(shí)采集和感知材料及機(jī)械設(shè)備的狀態(tài)，通過狀態(tài)信息的變化實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化管理。在大型設(shè)備和大宗材料上粘貼電子標(biāo)簽或者二維碼，然后在適宜的位置安裝讀卡器，當(dāng)材料和設(shè)備經(jīng)過讀卡器時(shí)，電子標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)信息就會(huì)被讀卡器讀取。工程管理人員可在系統(tǒng)中實(shí)時(shí)查閱機(jī)械設(shè)備的進(jìn)場(chǎng)時(shí)間、使用時(shí)長以及出場(chǎng)紀(jì)錄，如果是租賃設(shè)備，則可根據(jù)相關(guān)紀(jì)錄計(jì)算租賃成本，如果是自有設(shè)備，可為編制設(shè)備檢修計(jì)劃提供參考依據(jù)，提高對(duì)設(shè)備的管理效率。通過對(duì)材料的監(jiān)控，可以對(duì)比材料編制計(jì)劃，根據(jù)材料的數(shù)量合理合理調(diào)整材料計(jì)劃，既能夠避免材料的浪費(fèi)，又能夠保證工程的施工進(jìn)度[5]。

3.4 對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的安全管理和物資監(jiān)控

安全管理是建筑工程現(xiàn)場(chǎng)管理的重要內(nèi)容，通過BIM技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合，能夠有效提升工程項(xiàng)目安全管理水平。可以借助RFID、定位技術(shù)、傳感器技術(shù)等，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的重要部位進(jìn)行監(jiān)測(cè)。將獲取的終端數(shù)據(jù)信息與BIM中的數(shù)據(jù)結(jié)合后，一起匯總到BIM模型監(jiān)控平臺(tái)上，能夠更加直觀清晰的展現(xiàn)出施工現(xiàn)場(chǎng)的安全狀況，為工程人員進(jìn)行安全管理提供巨大的便利。在施工現(xiàn)場(chǎng)的危險(xiǎn)源附近布置傳感器，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。比如在高大模板區(qū)域布置大量的電子標(biāo)簽和傳感器，對(duì)模板和腳手架的應(yīng)力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)實(shí)際應(yīng)力超過預(yù)設(shè)值后就會(huì)發(fā)出警報(bào)。在基坑邊緣也可布置傳感器，通過對(duì)基坑周邊的環(huán)境監(jiān)測(cè)即能夠及時(shí)感知基坑的安全狀態(tài)。對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)重要的資產(chǎn)區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控，能夠有效防范材料以及設(shè)備等物資的丟失，對(duì)于特別重要的物資，可通過RFID標(biāo)簽、定位裝置或者視頻前端等途徑對(duì)其進(jìn)行在線監(jiān)管[6]。通過BIM技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)效率大幅提升，便于工程管理人員及時(shí)掌握工程的安全狀態(tài)，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整資源配置以及更改施工方案，在提高施工現(xiàn)場(chǎng)安全性的同時(shí)，還能夠加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)物資的管理。

4 結(jié)語

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，除了BIM技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，還可以將數(shù)字化和云計(jì)算等技術(shù)融入到工程項(xiàng)目管理中。數(shù)字化的管理模式，可以摒棄傳統(tǒng)紙質(zhì)辦公的缺陷，在線的信息傳遞和共享，可以實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目相關(guān)的數(shù)據(jù)信息更加透明化，有利于對(duì)工程項(xiàng)目中潛在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行跟蹤和評(píng)估，更好的控制工程項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量。通過數(shù)字化平臺(tái)進(jìn)行溝通和管理，可大大提升文件的傳輸速度，自動(dòng)化辦公形式可提高審查和批準(zhǔn)的工作效率，工作流程得到優(yōu)化，管理工時(shí)大大縮減。