1、2023年8 月基于BIM+GIS技术的智慧工地建设技术分析郭志华（山西八建集团有限公司，山西太原0 3 0 0 2 7)摘要：建筑行业原有的施工管理方式已无法满足人们对安全、质量和效率等方面的高要求，将BIM、GIS等信息化技术与智慧工地系统进行结合是未来发展的趋势。本文着重对BIM和GIS技术进行研究，并结合具体工程案例进行了详细的阐述与分析，为智慧工地的推广提供理论依据。关键词：BIM、G I S；智慧工地系统；信息化0引言建筑行业是国家的重要经济支柱，对国家的快速发展做出了重大贡献，但是目前建筑行业的发展也面临着一些问题，如施工过程不规范、工程数据信息混乱，施工安全事故时有发生等 】，
2、且存在着能源消耗大，环境污染大等问题 2 。目前，国家经济已从高速度的发展转向了高品质的发展，这就要求建筑行业不能再一味地追求速度，而要更加注重施工质量，提高施工现场管理水平，确保施工安全正常的进行，并延伸至文明施工、绿色施工领域，以此满足新的发展需求 3 。智慧工地利用BIM和GIS等信息技术，建立了一个高效、科学、严谨的管理平台，实现了安全环保可靠、信息互联互通、监管便捷的施工环境，让建筑变得更加“智慧”。1概念阐述1.1智慧工地系统智慧工地是指通过信息化手段，实现对建筑工程、人员和机械设备的实时监控 。将资料等信息整合到管理平台中，能够对施工进度、施工质量、施工安全等进行远程监控，从而提
3、升了项目的管理信息化程度，达到了施工高效、管理科学、生态环保的目的。1.2BIM 技术BIM，又称建筑信息模型，是项目从设计、施工到运营、管理直至拆除等全生命周期的信息模型，也是一个涵盖了项目全部的物理与功能性信息的大规模数据库 5 。BIM技术为建筑工程结构、电气、暖通等各阶段的设计与制造过程中各阶段的协调协同工作奠定了坚实的理论依据。将BIM技术引人到建筑项目作者简介：郭志华（19 9 1一），女，汉族，山西晋中人，硕士研究生，工程师。研究方向：建筑技术与管理。工艺技术文章编号：2 0 9 5-40 8 5(2 0 2 3)0 8-0 0 2 3-0 3中，对加快项目进度、减少项目风险、达
4、到智慧施工具有重要意义。1.3GIS 技术GIS，即地理信息系统，是对地理信息进行收集、转换和存储的过程，是一种显示、分析与更新的技术。利用GIS技术，可以将大量的地理资料转化成图形，并对其进行处理与分析。由于地理信息系统具有数据管理、空间定位、空间分析等功能，多维展示在城市规划和环境监测等方面有着重要的应用。2BIM、CIS 技术在智慧工地系统中的应用2.1BIM技术在智慧工地系统中的应用BIM技术具有可视化和虚拟建造的特性，通过BIM技术可以实现对建筑结构的微观建模。在规划阶段，通过BIM的可视化特性，实现了对复杂节点的分析，让施工的难点突出，并进行综合管道碰撞检测，解决管道打架的问题。在
5、建设过程中，运用BIM建模技术进行建筑工程的仿真工作，并将仿真结果与实际工程进行比较分析，以加深对工程中各类问题的认识。在对施工质量进行控制的过程中，管理人员会将日常巡视中所发现的质量问题，拍摄并上传到平台上，与BIM模型进行联系，并对其进行相应的整改。2.2GIS技术在智慧工地系统中的应用GIS技术为项目提供了一个大范围的地理环境数据，实现了项目的自动定位和实时显示。GIS通过提供地理位置信息，实现对人员、材料和设备等的定位与追踪，并将结果及时的反馈给智慧施工管理平台。通过GIS的图形化，管理人员可以清楚的了解施工现场哪些地方存在着问题，对施工现场的各种信息进行相关的查询和分析，具有全局视野
6、。GIS技术的出现，为建设智慧施工现场的可视化和整合化提出了一种新的思路。2.3BIM、G I S技术协同作用在设计阶段，运用GIS技术，构建出一个具有一23工艺技术定规模的宏观地理环境信息，运用BIM技术，构建出一个具有一定规模的微观工程模型信息，并在施工过程中，与原始模型、计划进度安排相比较，以确保施工的品质，实现有序施工。从这一点可以看出，GIS技术和BIM技术是建设“智慧”施工现场的重要依据，它既是一个信息源，又是一个数据库。最后，在各种信息技术的配合下，我们将构建一个将现实与技术结合起来的智慧施工平台。3基于BIM+GIS技术的智慧工地系统的五大模块从管理的观点出发，以BIM+GIS
7、技术为基础，归纳出了具有建设数字化、精细化、智慧化等优势的五个主要模块，整合智慧施工现场管理工作。3.1人员管理以往施工现场管理数据主要依赖人工录人，这种录人方法存在工作效率低、错误率高等问题。对这些数据进行管理是非常困难的，而且开销也很大。以物联网中普遍存在的RFID射频识别技术等信息化技术手段为基础，通过智慧安全帽、智慧闸机等设备，实现了对工作人员的实时定位和自动化考勤，从而使工作人员的管理水平得到了有效的提高。(1)劳动力实名制管理。对劳动力的各项身份资料进行登记和管理，保证资料与实际情况一致，在安全教育和培训、保险服务、人员考勤管理等方面，对劳动力的实名制进行了严格的控制，保证了施工现
8、场的人员管理井然有序、高效、安全。(2)出人管理系统。施工现场存在很多不安全的因素，运用诸如面部识别之类的技术方法，可以有效阻止不相干的人进人施工现场，避免出现不安全的情况。（3)定位信息显示。由智慧头盔与建筑工人进行一对一的定位，实现了建筑工人定位信息的实时监测。（4）人的安全监测。利用智慧头盔、手环等装置，对建筑工人的身体状况进行监测，以便能够在第一时间察觉到异常情况，从而对危险进行有效的防范。运用BIM、G I S等技术手段，对指定地点的施工人员是否配备了安全帽进行检测，如果没有配备，就会立刻报警，从而可以有效地防止非工作人员进入工地，以及工作人员不配备安全帽等情况。(5)游荡监视。在重
9、要地区布设游荡监视装置，一旦有不正常的游荡人员出现，就会发出警报。3.2环境管理综合应用大数据、云计算等技术，对噪声、粉24CREATELIVING尘、PM2.5、PM 1o 以及风速风向进行监测，并通过智慧联动的除尘设备等来对环境进行处理，最终达到实现绿色工地、生态工地的目的。（1)环境监控显示。监控并实时报道施工现场的环境状况，用LED屏幕进行动态显示，让大家可以随时知道施工场地的环境状况，保证在良好的环境中进行施工。(2)生态改造。在生态系统不满足生态系统需求的情况下，通过科技手段对生态系统进行人工改造。例如，对施工现场的扬尘进行智慧监测，一旦超出了正常范围，就会发出警报，然后开启喷洒降
10、尘雾炮，将水雾喷洒在空气中，起到降尘的作用。(3)实时对接。与“智慧工地”管理平台、“政府”监控平台进行对接，为政府领导、项目负责人提供精确数据，帮助他们进行科学控制，做出正确判断，以达到政府对于工地的环保需求，保障工作人员的健康。3.3机械管理将BIM、G IS等技术方法结合起来，对在施工过程中使用到的各种机械设备展开实时监测，并将机械设备的工作时间、位置信息、有无异常等数据信息上传到智慧工地管理平台，从而可以通过app或电脑进行远程管理，确保施工的安全性。（1)机器资料管理。机器设备的资料，如型号、操作者等，都要登记并统一管理，资料会随着工程的进展而不断更新。(2)安全监控系统。例如，在设
11、计阶段，通过BIM建模，对塔吊的安全监控系统进行了仿真工作，在施工阶段，它具有一系列的安全保护功能，包括对塔吊的状态进行采集和显示，对操作者的身份进行识别，对过载进行检测，对撞击、倾覆、危险情况进行预警。另外，电梯安全监控系统，车载GPS监控系统也在其中。（3)巡检维保。使用者在巡视机器的时候，可以将机器的运行状况、发现的问题和维修状况上传到“智慧工地”的管理系统中，供管理员查阅，并及时解决安全问题。3.4物料管理利用科技手段，做好物料登记、物料计划、物料进出等工作，对材料的验收和其他过程实行信息化管理，可以对信息进行实时更新，管理人员在任何时候、任何地方都可以掌握材料的状况。工艺技术(1)物
12、资基础信息数据库。以物资契约为基础，初步的平面布局方案，并为工程机械、物资的输送规利用大数据相关技术，建立包括供应商、收货人、型划提供了依据。同时，利用三维测算获得土方挖填数号、数量、价格等在内的主材、地材、辅材等物资基据，为施工组织设计提供了数据支持。础信息数据库。4.2.3三维虚拟样板间(2)材料入仓验收。对称量的整个流程进行全程在项目建设开始之前，就已经构建好了各专业的监督，确保材料到仓，杜绝人工操作的错误，并实现工艺样板模型，并将其上传到了云平台，从而产生出自动化记录。一个工艺的二维码，并将这些二维码张贴到了项目现（3）智慧秤盘系统。在称量时，可以对测量数据场，让所有人都可以进行扫码阅
13、读。由于该工程的施进行采集、识别和处理，具有多种防止舞弊的手段，工场地较小，所以使用该模型可以节省施工场地材可以有效防止舞弊的发生，推动公司的信息化管理。料、费用以及施工废物的产生。在此基础上，利用3.5工程管理GIS技术，对施工人员进行了技术培训，并对施工过利用BIM、G I S 等技术，在云端平台上对建设进程和技术质量进行详细的说明。度、建设质量等问题进行统一管理。4.2.4脚手架设计(1)项目计划管理。将BIM技术和云计算技术相本工程BIM工作站使用广联达的脚手架设计软结合，实现了项目计划的移动化，使项目计划的实施件，对框架结构、支撑类型、结构参数等进行分析，不再是以往的项目计划，而是一
14、种易于操作的项目计并通过该软件对框架结构的受力和安全性加以校核，划。云平台将工程全过程呈现出来，可以作为工程计形成相应的计算报告和资料一览表，用以工地的建设划的基础，对工程进行控制，为工程进度管理提供了及物料的采购工作。一种新的思路。4.2.5安全疏散模拟利用pathfinder软件和室内可利用的空间信息对(2)施工质量管理。施工质量巡查，在GIS中标人群的疏散过程进行了仿真。通过对疏散时的区域密注整改范围，在管理平台上查询整改要求，统计整改度、出口的利用状况等进行分析，为疏散时的安全配事件，进行整改进度控制，并建立质量文件等。置及安全防护措施提供参考，为疏散时的安全防护提4工程实例出合理建议
15、，保证疏散时的安全。4.1工程简介5 结 语某工程包括1 栋1 7 层高，占地2 3 50 0 m的总部将BIM和GIS技术引入智慧工地建设中，能够有大楼；1 栋1 3 层高，占地1 8 0 0 0 m的育婴园服务中效提高工程建设效率，值得大力推广使用。但目前，心，并包括地下一层、物业管理、公共卫生间1 间、两项技术应用成本较高，且由于技术存在碎片化等问总图道路工程、广场铺装、地面停车场；室外的绿题，也是未来需要解决的首要问题。化、照明等辅助设施；建筑面积6 1 2 2 0 m。参考文献：4.2BIM、C I S 技术的具体应用1】曾俊华BIM技术在智慧工地建设中的应用探究4.2.1BIM模型
16、及应用J中国建设信息化，2 0 2 2（2 3）：6 2-6 3.在建设开始之前，按照工程图纸，对建筑结构、2卫少阳，张朝晖，严超群，胡平基于BIM+GIS技术机电、砖石等各部分进行建模。利用模型检查来协助的智慧工地建设技术研究 J科技风，2 0 2 2（2 4)：项目进行图纸会审，并且还可以根据图纸的变化对模1-3.型进行及时的调整，对模型的精度进行实时维护，不3B I M+智慧工地建设在项目管理中的应用与分析仅可以让模型达到竣工验收的要求，还可以为后期使C】/.中国土木工程学会总工程师工作委员会2021年度学术年会暨首届总工论坛会议论文集，用BIM技术提供基本数据。2021:136-139.4.2.2无人机测绘4刘子需BIM+智慧工地综合建造技术在大型医疗建筑在工程开始之前，采用无人机对现场进行全景摄中的应用 J.工程技术研究，2 0 2 1,6(2)：3 8-3 9.影，并对现场的原地貌特征进行分析和提取。在此基5王成，王耀鹏，刘相涛，韩志祥BIM+智慧工地在首础上，采用Smart3D技术建立建筑工地的真实场景都核心区域某项目建造中的应用J建筑安全，3D模型，并对其进行分析，为建筑工地提供了一个2019,34(11):15-17.25