基于BIM技术的建筑工程施工全流程监控方法

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

唐士生

伊金霍洛旗宏泰房地产开发有限责任公司 内蒙古自治区鄂尔多斯市 017200

摘要

建筑工程领域,施工过程的动态性与复杂性对项目管理提出了更高要求。传统监控手段因信息孤岛、响应滞后等问题,难以满足精细化管控需求。基于BIM技术的全流程监控方法,通过构建多维度数字孪生模型,整合实时数据流(如无人机巡检、AI图像识别、环境传感器等),实现了从设计到竣工的全要素、全周期透明化管理。


关键词

BIM技术;建筑工程施工;全流程监控方法

正文


引言

建筑行业数字化转型的加速,BIM(建筑信息模型)技术已成为提升施工效率、保障工程质量的核心工具。传统的施工监控依赖人工记录与二维图纸,存在信息滞后、协同困难等弊端。而BIM技术通过三维可视化、数据集成与动态模拟,实现了对施工全流程的精准监控。

1BIM技术的建筑工程施工全流程监控方法概述

BIM技术在建筑工程施工全流程监控中的应用,通过数字化建模与信息集成实现高效管理。基于三维可视化模型,施工过程可实时模拟与优化,减少设计冲突与施工误差。进度监控方面,BIM结合4D时间维度动态模拟施工计划,对比实际进度与预期偏差,辅助调整资源分配。成本控制依托5D模型关联工程量与造价数据,自动生成预算分析报告,避免超支风险。质量安全管理通过模型与现场数据比对,识别潜在缺陷并预警,确保施工规范执行。协同管理平台整合多方数据,实现设计、施工、监理单位信息共享,减少沟通壁垒。物联网传感器采集现场环境、设备运行等数据,与BIM模型联动分析,提升监控精度。竣工阶段模型数据移交运维系统,为后期维护提供完整信息支撑。BIM技术的全流程监控不仅提升施工效率与质量,还推动建筑行业向智能化、标准化方向发展,但需进一步完善数据标准与人才培养体系以发挥更大价值。

2BIM技术的建筑工程施工全流程监控方法存在的问题

2.1数据集成与协同难度大

BIM技术的实际应用过程中,数据集成与协同管理面临显著挑战。由于建筑工程涉及设计、施工、运维等多个阶段,不同专业团队使用的软件平台存在明显差异,例如Revit、Tekla、广联达等工具的数据格式互不兼容,导致信息交互过程中频繁出现数据丢失或转换错误。同时,施工现场产生的实时监测数据,包括传感器采集的环境参数、无人机拍摄的进度影像以及人工记录的检验报告等,往往难以自动同步至BIM系统,仍需依赖人工整理与录入,不仅增加了工作量,还容易引入人为误差。项目各参与方对BIM标准的理解与执行程度不一,部分单位仍沿用传统二维图纸的作业模式,使得模型信息的完整性与时效性难以保障,最终影响全流程监控的准确性与可靠性。

2.2技术应用成本高,普及率低

BIM技术在建筑工程领域的推广应用面临显著的财务与人力壁垒。从硬件配置来看,运行BIM软件需要高性能图形工作站及配套服务器设备,其采购成本远超传统CAD系统。软件授权费用同样构成沉重负担,主流BIM平台如Autodesk系列产品采用订阅制收费模式,长期使用成本居高不下。专业人才短缺问题尤为突出,具备BIM建模与项目管理能力的复合型技术人员薪资水平明显高于普通施工人员,中小企业难以承担此类人力成本。培训体系不完善进一步制约技术普及,施工现场操作人员普遍缺乏系统的BIM技能培训,导致先进技术工具无法充分发挥效能。这种高投入、慢回报的特性使得BIM技术在我国建筑行业,特别是中小型项目中的渗透率长期维持在较低水平。

2.3动态施工环境适应性不足

BIM技术在应对动态施工环境方面存在明显的局限性。传统BIM模型主要基于静态设计数据构建,难以适应施工现场频繁发生的设计变更、材料替换等实际情况。当工程进度调整或施工方案优化时,模型更新往往滞后于现场进度,导致监控数据与实际工况产生偏差。在复杂施工场景下,如地下空间作业或高空钢结构安装,现有技术手段难以实现全自动化的数据采集,仍需依赖人工巡检与手动录入,不仅效率低下且存在安全隐患。环境因素的变化同样影响监控效果,极端天气或复杂地质条件可能干扰传感器数据的准确性。这些因素共同制约了BIM技术在施工全流程监控中的实时性与可靠性,使得数字模型与物理现场的同步性难以得到有效保障。

3BIM技术的建筑工程施工全流程监控方法提升策略

3.1推动标准化与数据协同

提升BIM技术在施工监控中的协同效能需要建立统一的数据标准体系。国际通用的IFC格式可作为基础框架,通过制定项目级BIM实施标准规范各参与方的数据交付要求。开发基于WebGL的轻量化模型浏览平台能够实现跨终端的数据可视化,解决传统重型BIM软件对硬件配置的依赖问题。采用区块链技术确保模型版本变更的可追溯性,避免因多方编辑导致的数据混乱。建立施工进度数据与BIM模型的自动关联机制,利用4D模拟技术实时比对计划与实际进度差异。通过API接口实现BIM平台与项目管理系统的数据互通,确保质量验收、安全巡检等现场数据能够自动回传至中央模型。这种标准化数据流转模式可显著提升多方协作效率,减少信息传递过程中的失真与延迟。

3.2降低技术应用门槛

BIM技术的广泛应用需要解决当前存在的实施障碍。采用云计算技术构建SaaS模式的BIM服务平台,能够显著降低企业对高性能硬件的采购需求,使中小型企业通过网页浏览器即可完成模型创建与协同工作。开发面向施工现场的移动端应用,支持通过智能手机或平板电脑进行模型查看与数据采集,提升技术工具的易用性。建立分层次的BIM培训认证体系,针对不同岗位人员开展差异化技能培训,重点培养既掌握专业施工知识又具备BIM应用能力的复合型人才。政府主管部门可通过制定行业补贴政策,对采用BIM技术的中小企业给予税收优惠或专项资金支持,促进先进技术的普惠性应用。这种多管齐下的方式有助于实现BIM技术在建筑行业的规模化应用。

3.3增强动态环境适应性

为提升BIM技术在动态施工环境中的适应性,需构建智能化实时响应系统。通过在施工现场部署多源感知网络,整合物联网传感器、智能终端和无人机等设备采集的实时数据,建立与BIM模型的数据传输通道。采用边缘计算技术对采集数据进行预处理,降低云端处理压力并提高响应速度。开发基于深度学习的图像识别算法,自动解析施工现场影像资料,识别进度偏差和质量缺陷,并触发模型自动更新机制。引入数字孪生技术构建虚实交互平台,实现物理空间与数字模型的动态映射与同步更新。建立变更影响评估模型,通过历史数据分析和机器学习预测设计变更可能带来的连锁反应。开发轻量化移动端应用,支持现场人员实时查看更新后的模型数据并反馈现场情况。这种融合物联网、人工智能和数字孪生技术的解决方案,能够有效提升BIM系统对复杂多变施工环境的适应能力,实现从静态设计工具向智能监控平台的转变。

结束语

BIM技术的应用标志着建筑工程监控从“经验驱动”向“数据驱动”的跨越。通过全流程动态建模与协同管理,BIM不仅提升了施工精度与效率,更通过风险预判优化了资源配置,降低了工程成本。

参考文献

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