大數(shù)據(jù)時(shí)代下信息技術(shù)對(duì)建筑工程發(fā)展的影響

張妮麗

(湖南三一工業(yè)職業(yè)學(xué)院，長(zhǎng)沙 410129)

2020年，武漢火神山醫(yī)院、雷神山醫(yī)院的建造讓世界見(jiàn)證了中國(guó)基建的效率?；鹕裆结t(yī)院1 000張床位，投入人員1 300人，機(jī)械設(shè)備150臺(tái)，10天建成，是怎樣做到的，除了中國(guó)建筑工人的團(tuán)結(jié)、高素質(zhì)、高技能水平、材料物資的及時(shí)供應(yīng)之外，離不開(kāi)信息技術(shù)的應(yīng)用。

火神山醫(yī)院信息技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。體系流程上：工作平臺(tái)軟件作為運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)融合制度體系、指導(dǎo)書(shū)等，將煩瑣的流程、標(biāo)準(zhǔn)體系化、將搭建工作有效轉(zhuǎn)換，減少甚至消除管理重復(fù)和搭建盲區(qū)，有效驗(yàn)證和完善了體系流程。硬件互聯(lián)：將攝像頭升級(jí)，關(guān)聯(lián)勞務(wù)實(shí)名制，記錄現(xiàn)場(chǎng)違規(guī)行為，及時(shí)預(yù)警。安裝“指揮官”軟件定位和記錄機(jī)械設(shè)備功效，使機(jī)械設(shè)備、人員在有限的空間內(nèi)有序作業(yè)。將各類(lèi)硬件接入大管理平臺(tái)，相互聯(lián)系，及時(shí)科學(xué)地進(jìn)行調(diào)動(dòng)與管控。大數(shù)據(jù)與區(qū)域化：以BIM為主的信息技術(shù)起到了重要的作用，利用功效分析，記錄每天消耗的人、材、機(jī)等資源，系統(tǒng)自動(dòng)分析統(tǒng)計(jì)得出合理的消耗值，若超出該合理值，系統(tǒng)便會(huì)報(bào)警，這樣有利于精準(zhǔn)管控。除此之外，大數(shù)據(jù)在整體統(tǒng)籌規(guī)劃、風(fēng)險(xiǎn)分析及防范、項(xiàng)目協(xié)調(diào)、可視化模型等方面發(fā)揮了巨大的作用。

1 信息技術(shù)對(duì)建筑工程發(fā)展的影響

1.1 BIM技術(shù)

BIM技術(shù)具有輕量化模型訪問(wèn)、多專(zhuān)業(yè)模型集成、協(xié)調(diào)化、三維可視化等特點(diǎn)，將其應(yīng)用于5D系統(tǒng)平臺(tái)可支持可分可合的應(yīng)用模式，在大型建筑工程中應(yīng)用廣泛。

BIM 5D系統(tǒng)包括技術(shù)管理、生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理、安全管理、商務(wù)管理五大子系統(tǒng)。BIM技術(shù)管理系統(tǒng)可將人材機(jī)數(shù)據(jù)隨進(jìn)度呈現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)合理配置和資源管理，提升交底效果，保障交底傳達(dá)到位，減少施工錯(cuò)誤；變更與圖紙協(xié)調(diào)查看，保證現(xiàn)場(chǎng)變更執(zhí)行到位，提升效率，減少返工；提升建筑企業(yè)方案編制與審批效率。BIM生產(chǎn)管理系統(tǒng)不僅能高質(zhì)量地編制施工計(jì)劃，進(jìn)行各級(jí)計(jì)劃聯(lián)動(dòng)，實(shí)時(shí)掌控進(jìn)度偏差，還能根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)情況自動(dòng)生成計(jì)劃，通過(guò)Web端生成任務(wù)分發(fā)到個(gè)人App，在線協(xié)同管理，提升效率，通過(guò)企業(yè)平臺(tái)實(shí)時(shí)同步項(xiàng)目一線數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)管控、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。BIM質(zhì)量管理系統(tǒng)可對(duì)接硬件，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行在線跟蹤，關(guān)聯(lián)生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃，提供過(guò)程及驗(yàn)收實(shí)時(shí)提醒，及時(shí)解決質(zhì)量問(wèn)題。BIM安全管理系統(tǒng)內(nèi)置各專(zhuān)業(yè)2 000條以上的風(fēng)險(xiǎn)清單庫(kù)，能夠及時(shí)全面掌控風(fēng)險(xiǎn)分布；全過(guò)程實(shí)時(shí)流轉(zhuǎn)至責(zé)任人，記錄留存；提供完善的管控任務(wù)庫(kù)，隨時(shí)掌握危大工程的管控情況；安全資料分類(lèi)存檔，快速記錄與查閱；掌握實(shí)時(shí)安全生產(chǎn)情況，統(tǒng)計(jì)分析，提供數(shù)據(jù)支撐。BIM商務(wù)管理系統(tǒng)關(guān)聯(lián)生產(chǎn)系統(tǒng)，能夠快速準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)產(chǎn)值；從不同維度進(jìn)行自動(dòng)分析和三算對(duì)比，全面識(shí)別盈虧點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)自動(dòng)預(yù)警。

BIM技術(shù)已在深基坑方案優(yōu)化、城市綜合管廊、裝配式建筑及復(fù)雜高大特殊建筑中得到了應(yīng)用。

1.2 BIM+AR技術(shù)

AR技術(shù)是一種可模擬真實(shí)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景的新型技術(shù)。BIM和AR技術(shù)相結(jié)合，利用信息采集裝備結(jié)合周?chē)h(huán)境信息和項(xiàng)目進(jìn)展信息等，向BIM和AR模型實(shí)時(shí)反饋，有效融合虛擬和現(xiàn)實(shí)，利用輸出設(shè)備向可視屏幕上傳輸信息[1]，對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量、安全、資源的合理利用都起到了優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的作用。在安全管理方面借助BIM模型提供的建筑信息，可建立和優(yōu)化安全指標(biāo)體系，分析危險(xiǎn)因素，制定針對(duì)性的預(yù)防對(duì)策，確定管線中的沖突碰撞問(wèn)題等。結(jié)合AR技術(shù)，施工人員可進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，運(yùn)用BIM疊加的三維圖像，利用AR設(shè)備準(zhǔn)確地向施工人員傳遞相關(guān)信息，加強(qiáng)技術(shù)交底。管理人員可結(jié)合AR設(shè)備的預(yù)警模塊和BIM標(biāo)識(shí)危險(xiǎn)源，落實(shí)安全演練。在質(zhì)量管理方面，項(xiàng)目施工前，可利用數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)等信息資料，模擬施工工序，結(jié)合AR技術(shù)生動(dòng)呈現(xiàn)。施工完成后，利用BIM技術(shù)和AR技術(shù)可對(duì)施工是否存在缺陷進(jìn)行檢查[2]，對(duì)進(jìn)度是否拖延、成本是否超支、管理措施是否到位進(jìn)行有效檢查。AR技術(shù)仍處于開(kāi)發(fā)階段，未來(lái)需要進(jìn)一步開(kāi)發(fā)研究，加強(qiáng)運(yùn)營(yíng)維護(hù)，加強(qiáng)對(duì)施工人員的操作培訓(xùn)。

1.3 BIM+AI+智慧建筑

AI(人工智能)技術(shù)已成為智能建筑模型的重要組成部分。智慧建筑是通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)廣泛采集信息，建立大數(shù)據(jù)中心，對(duì)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析[3]。智慧建筑可利用AI技術(shù)收集第一手信息并進(jìn)行分析，BIM將各信息進(jìn)行整合提供給平臺(tái)。將BIM和AI結(jié)合搭建智慧建筑綜合管理平臺(tái)，可將復(fù)雜冗長(zhǎng)的大數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化關(guān)聯(lián)與融合，例如：在安全方面，智慧建筑綜合管理平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控功能，分析建筑物中是否存在消防安全隱患。在質(zhì)量方面，利用該平臺(tái)可對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)各操作工序進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控并進(jìn)行方案優(yōu)化，如鋼筋綁扎質(zhì)量、隱蔽工程施工、大體積混凝土溫度感應(yīng)等。在綠色環(huán)保方面，通過(guò)大數(shù)據(jù)的處理和分析，從外墻保溫、室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)、智能物流能耗等方面節(jié)約能源。

BIM+AI技術(shù)的結(jié)合，改變了傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)管理模式，管理人員應(yīng)不斷更新思想觀念，提高對(duì)AI技術(shù)和大數(shù)據(jù)的認(rèn)識(shí)，科學(xué)合理利用。

1.4 BIM+GIS+Lot技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of Things)可實(shí)現(xiàn)工地上人、物互聯(lián)，借助大數(shù)據(jù)、云計(jì)算，利用GIS的跟蹤定位、實(shí)景呈現(xiàn)功能，配合BIM技術(shù)建立微觀的工程模型信息，使工地建設(shè)趨向集成化、精細(xì)化、智能化。

BIM+GIS+Lot技術(shù)相結(jié)合，通過(guò)數(shù)據(jù)集合成云平臺(tái)，在安全管理方面，利用BIM模型進(jìn)行模擬，Lot、GIS技術(shù)將現(xiàn)場(chǎng)人員、機(jī)械、物料等進(jìn)行關(guān)聯(lián)，勞務(wù)實(shí)名制，發(fā)現(xiàn)未佩戴安全設(shè)備或其他安全異常情況立即報(bào)警。在工程進(jìn)度管理方面，利用云平臺(tái)上展現(xiàn)的施工生命周期，進(jìn)行施工時(shí)間的把控。在環(huán)境管理方面，通過(guò)GIS實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，分析現(xiàn)場(chǎng)的各種粉塵、廢水、噪聲、廢棄物等，通過(guò)Lot和BIM進(jìn)行技術(shù)數(shù)據(jù)分析，超過(guò)正常范圍時(shí)自動(dòng)預(yù)警并制定相應(yīng)的解決措施。但BIM+GIS+Lot技術(shù)的結(jié)合，存在成本高、應(yīng)用碎片化等問(wèn)題，還需進(jìn)一步研究[4]。

2 結(jié)語(yǔ)

大數(shù)據(jù)、AR、Lot、人工智能、BIM等信息技術(shù)的應(yīng)用可減少人員投入，實(shí)現(xiàn)高效快速的現(xiàn)場(chǎng)管控。企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身情況，合理采用信息技術(shù)手段，確保各施工作業(yè)的有序進(jìn)行。