BIM 技术与物联网融合赋能建设工程管理变革

一、引言

在建筑行业数字化转型的关键时期，BIM 技术与物联网的融合成为推动建设工程管理变革的核心力量。BIM 技术以三维模型为载体整合建筑全生命周期信息，物联网则实现设备与系统的互联互通，二者融合打破信息孤岛，重塑工程管理流程，为行业高质量发展注入新动能，对提升工程管理精细化、智能化水平具有重要意义。

二、BIM 技术与物联网融合的必要性

2.1 行业数字化转型需求

建筑行业传统管理模式存在信息传递滞后、协同效率低等问题，难以满足现代化建设需求。数字化转型成为行业突破发展瓶颈的必然选择，BIM技术与物联网的融合能够构建智能化信息管理体系，实现工程数据的实时共享与高效利用，推动行业向数字化、智能化方向迈进。

2.2 提升工程管理效率的需要

建设工程涉及众多参与方和复杂的施工环节，信息处理量大且容易出现偏差。BIM 技术与物联网融合后，可实时采集、传输和分析工程数据，管理人员能够及时掌握工程进度、设备运行状态等信息，快速做出决策，有效避免因信息不畅导致的工期延误，大幅提升工程管理效率。

2.3 保障工程质量与安全的要求

工程质量与安全是建设项目的生命线。通过 BIM 技术与物联网的融合，可对施工过程中的关键节点和设备进行实时监测与预警，及时发现质量隐患和安全风险，采取针对性措施加以解决，为工程质量与安全提供有力保障。

三、BIM 技术与物联网融合在建设工程管理中的应用场景

3.1 规划设计阶段

在规划设计阶段，利用 BIM 技术创建三维建筑信息模型，结合物联网获取的地理信息、环境数据等，对设计方案进行模拟分析，评估其可行性和合理性。同时，通过物联网传感器收集周边环境信息，为建筑的采光、通风等设计提供数据支持，优化设计方案，提高设计质量。

3.2 施工建造阶段

在施工建造阶段，BIM 技术与物联网的深度融合为工程管理带来了革命性变化。通过在施工设备、人员安全帽、材料堆放区域等部署物联网传感器，可实时采集塔吊运行荷载、挖掘机工作时长、人员定位轨迹、材料进场数量等多维度数据。这些动态数据与 BIM 模型进行精准关联后，在BIM-IoT 集成平台上形成可视化的施工场景，管理人员通过平台不仅能直观查看各施工区域的进度，还能通过进度对比分析模块，实时发现与计划工期的偏差。以大型桥梁建设为例，在混凝土浇筑环节，温度传感器和应变传感器实时监测混凝土内部温度变化和结构应力分布，一旦数据超出预设阈值，系统立即发出预警，管理人员可迅速调整浇筑速度、养护措施等，避免因温度裂缝、强度不足等问题影响施工质量。

3.3 运维管理阶段

进入运维管理阶段，BIM 模型作为建筑全生命周期信息的核心载体，与物联网设备采集的实时运行数据相结合，构建起智能化运维管理体系。通过在电梯、空调机组、给排水管道等建筑设备中安装智能传感器，可实时获取设备的运行参数、能耗数据、故障报警等信息，并自动关联至 BIM模型对应的设备构件上。基于大数据分析和机器学习算法，系统能够对设备运行状态进行深度解析，预测设备潜在故障，如提前识别电梯曳引系统的磨损趋势、空调压缩机的性能衰退等，进而制定科学合理的维护计划。例如，某大型商业综合体通过该融合技术，将设备平均故障停机时间缩短了 40% ，维护成本降低了 30‰

四、BIM 技术与物联网融合面临的挑战及应对策略

4.1 技术标准与规范不完善

在实际工程建设中，由于 BIM 技术与物联网缺乏统一的技术标准和规范，不同厂商开发的 BIM 软件与物联网设备、系统之间存在显著的兼容性问题。例如，部分 BIM 建模软件输出的数据格式与物联网传感器的数据采集格式无法直接对接，导致数据在传输和整合过程中出现丢失、错误或无法识别的情况。此外，不同参与方使用的信息管理系统也存在差异，难以实现高效的数据交互和共享。这不仅增加了项目的实施难度和成本，还可能因信息不一致引发决策失误。因此，亟需由行业协会、科研机构和企业共同参与，制定涵盖数据格式、接口协议、系统集成等方面的统一标准和规范，建立通用的数据接口标准，推动各参与方信息系统的标准化建设，实现不同系统和设备之间的无缝对接，保障 BIM 技术与物联网融合技术在建设工程管理中的顺利应用 。

4.2 数据安全与隐私保护问题

随着 BIM 技术与物联网的融合，建设工程管理过程中产生和收集的数据量呈爆炸式增长，其中包含大量敏感信息。建筑设计图纸涉及企业的核心技术和知识产权，施工进度信息关系到项目的商业机密，人员隐私数据更是受到法律严格保护。然而，当前网络安全环境复杂多变，黑客攻击、数据泄露事件频发。一旦这些敏感数据遭到窃取、篡改或恶意破坏，不仅会给企业带来巨大的经济损失，还可能引发法律纠纷和社会信任危机。为应对这一挑战，需要综合运用多种数据安全技术。在数据传输环节，采用先进的加密算法对数据进行加密处理，防止数据在传输过程中被窃取；在数据存储方面，建立安全可靠的存储系统，设置严格的访问控制权限，确保只有授权人员能够访问敏感数据。

4.3 专业人才短缺

BIM 技术与物联网的融合应用是一个跨学科、跨领域的复杂过程，对专业人才的知识和技能提出了极高的要求。从业者不仅需要熟练掌握 BIM建模、数据分析等技术，还要了解物联网设备的原理、通信协议以及工程管理的相关知识。然而，目前高校和职业院校的课程设置相对滞后，学科之间的交叉融合不足，导致培养出的人才难以满足行业实际需求。同时，企业内部的培训体系也不够完善，缺乏针对复合型人才培养的有效机制。这使得行业内既懂技术又懂管理的复合型人才严重短缺，制约了 BIM 技术与物联网融合应用的推广和发展。为解决这一问题，高校和职业院校应紧跟行业发展趋势，优化课程设置，增设 BIM 技术与物联网相关的交叉学科课程，加强实践教学环节，培养学生的实际操作能力和创新思维。

五、结论

BIM 技术与物联网的融合为建设工程管理带来了深刻变革，从规划设计到运维管理的全生命周期都展现出巨大的应用潜力和价值。尽管在融合过程中面临技术标准、数据安全、人才短缺等挑战，但随着技术的不断发展和行业的共同努力，这些问题将逐步得到解决。未来，BIM 技术与物联网的深度融合将成为建设工程管理的主流趋势，推动建筑行业向更高质量、更智能化的方向发展。

参考文献

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