如何應(yīng)用基于BIM的信息化手段減少監(jiān)管漏洞？

導(dǎo)讀：數(shù)字化工地對(duì)于業(yè)主與政府部門(mén)對(duì)工地現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)管有重要意義，建筑信息模型和智能監(jiān)控技術(shù)才是數(shù)字化工地的兩大核心要素，其中BIM技術(shù)是數(shù)字化基礎(chǔ)，智能監(jiān)控技術(shù)是全新手段。   

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

如何應(yīng)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(shù)是數(shù)字化工地的兩大核心要素，這是政府管理部門(mén)進(jìn)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(lái)趨勢(shì)。

數(shù)字化工地的概念引入   

全國(guó)有不少城市地區(qū)都在推廣數(shù)字化監(jiān)控技術(shù)。視頻監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用形成數(shù)字化工地的一大亮點(diǎn)。視頻監(jiān)控技術(shù)提供了工地現(xiàn)場(chǎng)的全新的記錄形式——將施工過(guò)程進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)直播，從而直觀反映形象進(jìn)度、及時(shí)監(jiān)督現(xiàn)場(chǎng)施工狀況、增加現(xiàn)場(chǎng)安保能力。 

視頻監(jiān)控技術(shù)是從增加現(xiàn)場(chǎng)記錄形式的角度去改善與豐富工地現(xiàn)場(chǎng)管理手段，但并沒(méi)有將建筑物和現(xiàn)場(chǎng)工地本身進(jìn)行“數(shù)字化”，基于“數(shù)字化工地”進(jìn)行管理更無(wú)從談起。一般來(lái)說(shuō)，工地上會(huì)在主要部位，如吊車(chē)、主要施工場(chǎng)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(duì)零散和局部的。    

實(shí)現(xiàn)數(shù)字化工地，就必須應(yīng)用BIM，即建筑信息模型技術(shù)，將建筑物與施工現(xiàn)場(chǎng)等施工管理對(duì)象建立數(shù)字化模型，并且把屬性、時(shí)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(jié)合現(xiàn)有的視頻監(jiān)控技術(shù)以及智能監(jiān)控技術(shù)，不但及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，排除隱患；而且可以進(jìn)行“虛擬施工”，提前預(yù)知工程的施工安全質(zhì)量問(wèn)題，控制風(fēng)險(xiǎn)；施工結(jié)束，利用BIM模型直接提交4D的施工文檔，從而真正實(shí)現(xiàn)對(duì)建造全過(guò)程的數(shù)字化管理。    

數(shù)字化工地對(duì)于業(yè)主與政府部門(mén)對(duì)工地現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)管有重要意義。其中BIM技術(shù)是數(shù)字化基礎(chǔ)，智能監(jiān)控技術(shù)是全新手段。 

BIM在施工建造階段的應(yīng)用   

BIM技術(shù)是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型。該模型隨著項(xiàng)目進(jìn)展處于不斷深化和變化中。設(shè)計(jì)師在三維虛擬環(huán)境中進(jìn)行建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備的協(xié)同設(shè)計(jì)；建造師利用三維模型進(jìn)行模擬施工、方案推敲、施工造價(jià)的跟蹤管理，利用BIM，結(jié)合智能控制技術(shù)以及RFID技術(shù)可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)際施工過(guò)程的視頻監(jiān)控、資產(chǎn)管理、人員管理等。   

BIM技術(shù)應(yīng)用的目標(biāo)是對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行更精細(xì)化的實(shí)時(shí)管理，從而達(dá)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(xiàng)目目標(biāo)。    

在施工方案階段，利用BIM技術(shù)可以進(jìn)行施工模擬，在虛擬環(huán)境中體驗(yàn)和分析建筑施工過(guò)程，排除可能的問(wèn)題：比如管線碰撞問(wèn)題、重大危險(xiǎn)源（深基坑、腳手架）等的施工安全問(wèn)題，對(duì)于復(fù)雜項(xiàng)目或者重要項(xiàng)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(xì)的項(xiàng)目規(guī)劃、施工方案、甚至采購(gòu)計(jì)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(mén)窗表、材料表以及各種綜合表格都非常容易。   

在施工過(guò)程中，BIM技術(shù)可以結(jié)合施工方案、施工模擬和現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)測(cè)，提高項(xiàng)目班組和項(xiàng)目經(jīng)理之間的協(xié)同能力，大大減少建筑質(zhì)量問(wèn)題，安全問(wèn)題，減少返工和整改。隨著項(xiàng)目管理精細(xì)化，BIM在施工中能夠幫助工程師對(duì)整個(gè)過(guò)程，無(wú)論從時(shí)間，還是從造價(jià)等方面進(jìn)行有效管理和監(jiān)督，如施工全過(guò)程的動(dòng)態(tài)實(shí)物量管理、動(dòng)態(tài)造價(jià)管理、計(jì)劃與實(shí)施的動(dòng)態(tài)對(duì)比。 

在竣工階段，我們可以利用BIM進(jìn)行可視化管理。所有圖紙、設(shè)備清單、設(shè)備采購(gòu)信息、施工期間的文檔都可以與BIM數(shù)據(jù)庫(kù)鏈接，直接利用三維模型進(jìn)行文檔的快速搜索、快速定位。同時(shí)通過(guò)設(shè)備信息可以查詢到相應(yīng)的設(shè)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(yīng)用空間。 

BIM技術(shù)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)在設(shè)計(jì)方、施工方、業(yè)主、政府、采購(gòu)方和審核方的內(nèi)部共享，能夠增加工程項(xiàng)目的透明度。這點(diǎn)對(duì)于規(guī)范建筑市場(chǎng)，防止偷工減料都具有非常重要的意義。 

政府監(jiān)管部門(mén)如何基于數(shù)字化工地進(jìn)行管理   

讓我們?cè)O(shè)想某個(gè)基于數(shù)字化工地的工作場(chǎng)景。某施工現(xiàn)場(chǎng)管理辦公室：施工經(jīng)理坐在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控室內(nèi)，一邊面對(duì)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(guò)來(lái)的各個(gè)施工畫(huà)面，通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)某班組的工人沒(méi)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(zé)令糾正錯(cuò)誤消除安全隱患。   

政府監(jiān)管部門(mén)現(xiàn)場(chǎng)管理辦公室：在項(xiàng)目監(jiān)控室中，監(jiān)視大屏幕隨時(shí)可以切換到全市各個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)。每個(gè)屏幕都顯示著某在建項(xiàng)目的三維建筑模型以及現(xiàn)場(chǎng)視頻對(duì)比畫(huà)面，該三維建筑模型已經(jīng)加入了施工進(jìn)度、施工安全事項(xiàng)、施工質(zhì)量事項(xiàng)等要素。

隨著時(shí)間進(jìn)展，屏幕中的建筑模型自動(dòng)按照施工方案模擬施工，而現(xiàn)場(chǎng)視頻的畫(huà)面將實(shí)際施工狀況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)直播。   

數(shù)字化工地集成了BIM建筑數(shù)字化模型與現(xiàn)場(chǎng)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(mén)如何基于數(shù)字化工地進(jìn)行管理，筆者有如下建議：    

全市數(shù)字化工地平臺(tái)搭建。應(yīng)用已開(kāi)發(fā)的上海建設(shè)工程管理GIS系統(tǒng)作為顯示平臺(tái)、動(dòng)態(tài)發(fā)布管理全市的現(xiàn)有工地，非常方便和直觀。對(duì)于單個(gè)工地，可以應(yīng)用現(xiàn)有成熟的BIM軟件進(jìn)行數(shù)字化管理。目前可以基于AutodeskNavisworks平臺(tái)，也可以基于魯班BIM平臺(tái)。這些軟件都經(jīng)過(guò)了十多年的發(fā)展。與同類軟件相比，在國(guó)內(nèi)應(yīng)用相對(duì)廣泛，并且BIM功能、可視化功能都非常強(qiáng)大。在數(shù)字化工地的軟件平臺(tái)中，可以將監(jiān)控的視頻結(jié)合BIM模型，通過(guò)虛實(shí)對(duì)比實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)督與控制。  

選擇數(shù)字化工地平臺(tái)軟件。在魯班BIM軟件與AutodeskNavisworks軟件平臺(tái)上的類似應(yīng)用。兩者代表國(guó)外與國(guó)內(nèi)BIM技術(shù)軟件在施工領(lǐng)域應(yīng)用的最高水平。這兩個(gè)軟件有不同的特點(diǎn)，都可以作為數(shù)字化工地的平臺(tái)軟件作為備選。    

將智能監(jiān)控技術(shù)整合到數(shù)字化工地平臺(tái)軟件。智能監(jiān)控是利用技術(shù)手段來(lái)獲取需要的信息并且進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)控制的過(guò)程。其要素是系統(tǒng)集成軟件接口。比如視頻監(jiān)控技術(shù)獲取的是視頻信息，現(xiàn)場(chǎng)主管或者政府主管利用視頻信息進(jìn)行監(jiān)督與控制。這可以在數(shù)字化工地平臺(tái)軟件中設(shè)置視頻接口，將視頻、圖像對(duì)應(yīng)或者掛接到軟件的數(shù)據(jù)庫(kù)中。

政府監(jiān)管部門(mén)的數(shù)字化管理流程。目前，政府監(jiān)管部門(mén)對(duì)轄區(qū)各個(gè)工地的管理流程，是通過(guò)人工巡查然后現(xiàn)場(chǎng)填寫(xiě)管理日志，統(tǒng)一上報(bào)整理，該過(guò)程繁瑣費(fèi)工，時(shí)效性差。今后將利用數(shù)字化工地平臺(tái)，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(jìn)行統(tǒng)一整理。

后記    

基于BIM的數(shù)字化工地平臺(tái)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)建筑工程全生命周期的監(jiān)管，通過(guò)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(duì)工地的監(jiān)管及時(shí)、透明、全面。對(duì)于主管領(lǐng)導(dǎo)及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)，減少事故瞞報(bào)少報(bào)問(wèn)題，遠(yuǎn)程指揮運(yùn)籌帷幄。   

隨著建筑業(yè)的政府部門(mén)從市場(chǎng)行為逐漸轉(zhuǎn)向監(jiān)管行為，政府掌握的有形資源越來(lái)越少，但政府的監(jiān)管職能卻越來(lái)越重要。在相互矛盾的兩個(gè)趨勢(shì)中，能否全面、及時(shí)、深入地掌握建筑工地現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)將成為無(wú)漏洞管理的先決條件的基礎(chǔ)和核心，基于BIM的數(shù)字化工地平臺(tái)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(tuán)有限公司）