如何應用基于BIM的信息化手段減少監(jiān)管漏洞？

導讀：數(shù)字化工地對于業(yè)主與政府部門對工地現(xiàn)場的監(jiān)管有重要意義，建筑信息模型和智能監(jiān)控技術才是數(shù)字化工地的兩大核心要素，其中BIM技術是數(shù)字化基礎，智能監(jiān)控技術是全新手段。   

近年來，眾多建筑施工的安全質(zhì)量事故為政府監(jiān)管部門敲響了警鐘。政府監(jiān)管部門面對全市4000多個建筑工地，監(jiān)管任務繁重，而監(jiān)管人手缺乏，稍不留神，就會出現(xiàn)監(jiān)管漏洞。

如何應用信息化手段減少監(jiān)管漏洞？

建筑信息模型和智能監(jiān)控技術是數(shù)字化工地的兩大核心要素，這是政府管理部門進行數(shù)字化監(jiān)管的新模式，也將是現(xiàn)代化施工管理的未來趨勢。

數(shù)字化工地的概念引入   

全國有不少城市地區(qū)都在推廣數(shù)字化監(jiān)控技術。視頻監(jiān)控技術的應用形成數(shù)字化工地的一大亮點。視頻監(jiān)控技術提供了工地現(xiàn)場的全新的記錄形式——將施工過程進行現(xiàn)場直播，從而直觀反映形象進度、及時監(jiān)督現(xiàn)場施工狀況、增加現(xiàn)場安保能力。 

視頻監(jiān)控技術是從增加現(xiàn)場記錄形式的角度去改善與豐富工地現(xiàn)場管理手段，但并沒有將建筑物和現(xiàn)場工地本身進行“數(shù)字化”，基于“數(shù)字化工地”進行管理更無從談起。一般來說，工地上會在主要部位，如吊車、主要施工場地等部位安裝若干攝像頭，因此監(jiān)控視頻的內(nèi)容總是相對零散和局部的。    

實現(xiàn)數(shù)字化工地，就必須應用BIM，即建筑信息模型技術，將建筑物與施工現(xiàn)場等施工管理對象建立數(shù)字化模型，并且把屬性、時間等信息要素輸入到數(shù)字化模型中，形成完整的4D施工模型。以此“虛擬工地”為核心，結合現(xiàn)有的視頻監(jiān)控技術以及智能監(jiān)控技術，不但及時發(fā)現(xiàn)問題，排除隱患；而且可以進行“虛擬施工”，提前預知工程的施工安全質(zhì)量問題，控制風險；施工結束，利用BIM模型直接提交4D的施工文檔，從而真正實現(xiàn)對建造全過程的數(shù)字化管理。    

數(shù)字化工地對于業(yè)主與政府部門對工地現(xiàn)場的監(jiān)管有重要意義。其中BIM技術是數(shù)字化基礎，智能監(jiān)控技術是全新手段。 

BIM在施工建造階段的應用   

BIM技術是以三維數(shù)字技術為基礎，集成了建筑工程項目各種相關信息的工程數(shù)據(jù)模型。該模型隨著項目進展處于不斷深化和變化中。設計師在三維虛擬環(huán)境中進行建筑、結構、設備的協(xié)同設計；建造師利用三維模型進行模擬施工、方案推敲、施工造價的跟蹤管理，利用BIM，結合智能控制技術以及RFID技術可以進一步實現(xiàn)對實際施工過程的視頻監(jiān)控、資產(chǎn)管理、人員管理等。   

BIM技術應用的目標是對項目進行更精細化的實時管理，從而達到控制建造成本、控制建造工期、提高建造質(zhì)量、提高建造安全的項目目標。    

在施工方案階段，利用BIM技術可以進行施工模擬，在虛擬環(huán)境中體驗和分析建筑施工過程，排除可能的問題：比如管線碰撞問題、重大危險源（深基坑、腳手架）等的施工安全問題，對于復雜項目或者重要項目尤其重要。利用BIM的數(shù)據(jù)可以根據(jù)需要直接編制更加詳細的項目規(guī)劃、施工方案、甚至采購計劃。由于BIM數(shù)據(jù)包含了所代表的建筑物的詳盡信息，因此，生成各種門窗表、材料表以及各種綜合表格都非常容易。   

在施工過程中，BIM技術可以結合施工方案、施工模擬和現(xiàn)場視頻監(jiān)測，提高項目班組和項目經(jīng)理之間的協(xié)同能力，大大減少建筑質(zhì)量問題，安全問題，減少返工和整改。隨著項目管理精細化，BIM在施工中能夠幫助工程師對整個過程，無論從時間，還是從造價等方面進行有效管理和監(jiān)督，如施工全過程的動態(tài)實物量管理、動態(tài)造價管理、計劃與實施的動態(tài)對比。 

在竣工階段，我們可以利用BIM進行可視化管理。所有圖紙、設備清單、設備采購信息、施工期間的文檔都可以與BIM數(shù)據(jù)庫鏈接，直接利用三維模型進行文檔的快速搜索、快速定位。同時通過設備信息可以查詢到相應的設備三維位置?？梢暬氖┕べY料和文檔管理，為今后建筑物的維修和物業(yè)管理提供了廣闊的應用空間。 

BIM技術應用實現(xiàn)了數(shù)據(jù)在設計方、施工方、業(yè)主、政府、采購方和審核方的內(nèi)部共享，能夠增加工程項目的透明度。這點對于規(guī)范建筑市場，防止偷工減料都具有非常重要的意義。 

政府監(jiān)管部門如何基于數(shù)字化工地進行管理   

讓我們設想某個基于數(shù)字化工地的工作場景。某施工現(xiàn)場管理辦公室：施工經(jīng)理坐在現(xiàn)場監(jiān)控室內(nèi)，一邊面對著電腦中的三維建筑模型的虛擬施工方案，另一邊是視頻監(jiān)視器中從工地傳過來的各個施工畫面，通過對比發(fā)現(xiàn)某班組的工人沒有按照方案要求搭建腳手架，可能造成腳手架坍塌。于是，施工經(jīng)理立刻記錄在案并責令糾正錯誤消除安全隱患。   

政府監(jiān)管部門現(xiàn)場管理辦公室：在項目監(jiān)控室中，監(jiān)視大屏幕隨時可以切換到全市各個施工現(xiàn)場。每個屏幕都顯示著某在建項目的三維建筑模型以及現(xiàn)場視頻對比畫面，該三維建筑模型已經(jīng)加入了施工進度、施工安全事項、施工質(zhì)量事項等要素。

隨著時間進展，屏幕中的建筑模型自動按照施工方案模擬施工，而現(xiàn)場視頻的畫面將實際施工狀況進行現(xiàn)場直播。   

數(shù)字化工地集成了BIM建筑數(shù)字化模型與現(xiàn)場監(jiān)控，提供數(shù)字化管理流程，大大減少了管理的人工工作量，增加了管理透明度，提高了管理效率。 

政府監(jiān)管部門如何基于數(shù)字化工地進行管理，筆者有如下建議：    

全市數(shù)字化工地平臺搭建。應用已開發(fā)的上海建設工程管理GIS系統(tǒng)作為顯示平臺、動態(tài)發(fā)布管理全市的現(xiàn)有工地，非常方便和直觀。對于單個工地，可以應用現(xiàn)有成熟的BIM軟件進行數(shù)字化管理。目前可以基于AutodeskNavisworks平臺，也可以基于魯班BIM平臺。這些軟件都經(jīng)過了十多年的發(fā)展。與同類軟件相比，在國內(nèi)應用相對廣泛，并且BIM功能、可視化功能都非常強大。在數(shù)字化工地的軟件平臺中，可以將監(jiān)控的視頻結合BIM模型，通過虛實對比實現(xiàn)對現(xiàn)場的監(jiān)督與控制。  

選擇數(shù)字化工地平臺軟件。在魯班BIM軟件與AutodeskNavisworks軟件平臺上的類似應用。兩者代表國外與國內(nèi)BIM技術軟件在施工領域應用的最高水平。這兩個軟件有不同的特點，都可以作為數(shù)字化工地的平臺軟件作為備選。    

將智能監(jiān)控技術整合到數(shù)字化工地平臺軟件。智能監(jiān)控是利用技術手段來獲取需要的信息并且進行現(xiàn)場控制的過程。其要素是系統(tǒng)集成軟件接口。比如視頻監(jiān)控技術獲取的是視頻信息，現(xiàn)場主管或者政府主管利用視頻信息進行監(jiān)督與控制。這可以在數(shù)字化工地平臺軟件中設置視頻接口，將視頻、圖像對應或者掛接到軟件的數(shù)據(jù)庫中。

政府監(jiān)管部門的數(shù)字化管理流程。目前，政府監(jiān)管部門對轄區(qū)各個工地的管理流程，是通過人工巡查然后現(xiàn)場填寫管理日志，統(tǒng)一上報整理，該過程繁瑣費工，時效性差。今后將利用數(shù)字化工地平臺，將數(shù)據(jù)直接整合到該數(shù)字化工地的管理系統(tǒng)中。既減少了人工，又便于管理，最后可以將所有管理信息進行統(tǒng)一整理。

后記    

基于BIM的數(shù)字化工地平臺，能夠實現(xiàn)對建筑工程全生命周期的監(jiān)管，通過其可視化的監(jiān)管方式、流程化的管理方式、透明化的交流方式，使得政府對工地的監(jiān)管及時、透明、全面。對于主管領導及時了解現(xiàn)場動態(tài)，減少事故瞞報少報問題，遠程指揮運籌帷幄。   

隨著建筑業(yè)的政府部門從市場行為逐漸轉向監(jiān)管行為，政府掌握的有形資源越來越少，但政府的監(jiān)管職能卻越來越重要。在相互矛盾的兩個趨勢中，能否全面、及時、深入地掌握建筑工地現(xiàn)場動態(tài)將成為無漏洞管理的先決條件的基礎和核心，基于BIM的數(shù)字化工地平臺提供了可行且可持續(xù)的解決方案。

（作者：成永旭中冶天工集團有限公司）