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施工阶段,BIM+9大技术集成应用
发布者:乐园产业展览会 发布时间:2017-10-13 14:12 阅读:

 [导读]互联网+”的概念被正式提出之后迅速发酵,各行各业纷纷尝试借助互联网思维推动行业发展,建筑施工行业也不例外。

  互联网+”的概念被正式提出之后迅速发酵,各行各业纷纷尝试借助互联网思维推动行业发展,建筑施工行业也不例外。随着BIM应用逐步走向深入,单纯应用BIM的项目越来越少,更多的是将BIM与其他先进技术集成或与应用系统集成,以发挥更大的综合价值。下面是帮大家整理的在施工阶段,BIM与九大集成应用的最全总结,一起来看看吧!

  BIM+PM:

  PM是项目管理的英文缩写,是在限定的工期、质量、费用目标内对项目进行综合管理以实现预定目标的管理工作。BIM与PM集成应用,是通过建立BIM应用软件与项目管理系统之间的数据转换接口,充分利用BIM的直观性、可分析性、可共享性及可管理性等特性,为项目管理的各项业务提供准确及时的基础数据与技术分析手段,配合项目管理的流程、统计分析等管理手段,实现数据产生、数据使用、流程审批、动态统计、决策分析的完整管理闭环,以提升项目综合管理能力和管理效率。

  BIM与PM集成应用,可以为项目管理提供可视化管理手段。如二者集成的4D管理应用,可直观反映出整个建筑的施工过程和形象进度,帮助项目管理人员合理制订施工计划、优化使用施工资源。同时,二者集成应用可为项目管理提供更有效的分析手段。如针对一定的楼层,在BIM集成模型中获取收入、计划成本,在项目管理系统中获取实际成本数据,并进行三算对比分析,辅助动态成本管理。此外,二者集成应用还可以为项目管理提供数据支持。如利用BIM综合模型可方便快捷地为成本测算、材料管理以及审核分包工程量等业务提供数据,在大幅提升工作效率的同时,也可有效提高决策水平。

  据预测,基于BIM的项目管理系统将越来越完善,甚至完全可代替传统的项目管理系统。基于BIM的项目管理也会促进新的工程项目交付模式IPD得到推广应用。IPD是项目集成交付的英文缩写,是在工程项目总承包的基础上,要求项目参与各方在项目初期介入,密切协作并承担相应责任,直至项目交付。参与各方着眼于工程项目的整体过程,运用专业技能,依照工程项目的价值利益做出决策。

  在IPD模式下,BIM与PM集成应用可将项目相关方融入团队,通过扩展决策圈拥有更为广泛的知识基础,共享信息化平台,做出更优决策,实现持续优化,减少浪费而获得各方收益。因此,IPD模式将是项目管理创新发展的重要方式,也是BIM与PM集成应用的一种新的应用模式。

  BIM+云计算:

  基于云计算强大的计算能力,可将BIM应用中计算量大且复杂的工作转移到云端,以提升计算效率;基于云计算的大规模数据存储能力,可将BIM模型及其相关的业务数据同步到云端,方便用户随时随地访问并与协作者共享;云计算使得BIM技术走出办公室,用户在施工现场可通过移动设备随时连接云服务,及时获取所需的BIM数据和服务等。

  根据云的形态和规模,BIM与云计算集成应用将经历初级、中级和高级发展阶段。初级阶段以项目协同平台为标志,主要厂商的BIM应用通过接入项目协同平台,初步形成文档协作级别的BIM应用;中级阶段以模型信息平台为标志,合作厂商基于共同的模型信息平台开发BIM应用,并组合形成构件协作级别的BIM应用;高级阶段以开放平台为标志,用户可根据差异化需要从BIM云平台上获取所需的BIM应用,并形成自定义的BIM应用。

  BIM+物联网:

  BIM与物联网集成应用,实质上是建筑全过程信息的集成与融合。BIM技术发挥上层信息集成、交互、展示和管理的作用,而物联网技术则承担底层信息感知、采集、传递、监控的功能。二者集成应用可以实现建筑全过程“信息流闭环”,实现虚拟信息化管理与实体环境硬件之间的有机融合。

  目前BIM在设计阶段应用较多,并开始向建造和运维阶段应用延伸。物联网应用目前主要集中在建造和运维阶段,二者集成应用将会产生极大的价值。

  在工程建设阶段,二者集成应用可提高施工现场安全管理能力,确定合理的施工进度,支持有效的成本控制,提高质量管理水平。如临边洞口防护不到位、部分作业人员高处作业不系安全带等安全隐患在施工现场无处不在,基于BIM的物联网应用可实时发现这些隐患并报警提示。高空作业人员的安全帽、安全带、身份识别牌上安装的无线射频识别,可在BIM系统中实现精确定位,如果作业行为不符合相关规定,身份识别牌与BIM系统中相关定位会同时报警,管理人员可精准定位隐患位置,并采取有效措施避免安全事故发生。

  在建筑运维阶段,二者集成应用可提高设备的日常维护维修工作效率,提升重要资产的监控水平,增强安全防护能力,并支持智能家居。

  上海浦江大型PC保障房项目将BIM与物联网集成应用,基于BIM技术构建起预制建筑建造信息管理平台,研究制订了构件编码规则,结合射频识别技术对预制构件进行动态管理,尝试了BIM技术在预制混凝土装配式建筑的设计、生产及施工全过程管理中的应用,实现了预制构件生产、安装的信息智能、动态管理,提高了施工管理效率。

  BIM与物联网的深度融合与应用,势必将智能建造提升到智慧建造的新高度,开创智慧建筑新时代,是未来建设行业信息化发展的重要方向之一。未来建筑智能化系统,将会出现以物联网为核心,以功能分类、相互通信兼容为主要特点的建筑“智慧化”大控制系统。

  BIM+数字化加工:

  BIM与数字化加工集成,意味着将BIM模型中的数据转换成数字化加工所需的数字模型,制造设备可根据该模型进行数字化加工。目前,主要应用在预制混凝土板生产、管线预制加工和钢结构加工3个方面。一方面,工厂精密机械自动完成建筑物构件的预制加工,不仅制造出的构件误差小,生产效率也可大幅提高;另一方面,建筑中的门窗、整体卫浴、预制混凝土结构和钢结构等许多构件,均可异地加工,再被运到施工现场进行装配,既可缩短建造工期,也容易掌控质量。

  未来,将以建筑产品三维模型为基础,进一步加入资料、构件制造、构件物流、构件装置以及工期、成本等信息,以可视化的方法完成BIM与数字化加工的融合。同时,更加广泛地发展和应用BIM技术与数字化技术的集成,进一步拓展信息网络技术、智能卡技术、家庭智能化技术、无线局域网技术、数据卫星通信技术、双向电视传输技术等与BIM技术的融合。

  BIM+智能型全站仪:

  施工测量是工程测量的重要内容,包括施工控制网的建立、建筑物的放样、施工期间的变形观测和竣工测量等内容。BIM与智能型全站仪集成应用,是通过对软件、硬件进行整合,将BIM模型带入施工现场,利用模型中的三维空间坐标数据驱动智能型全站仪进行测量。二者集成应用,将现场测绘所得的实际建造结构信息与模型中的数据进行对比,核对现场施工环境与BIM模型之间的偏差,为机电、精装、幕墙等专业的深化设计提供依据。

  同时,基于智能型全站仪高效精确的放样定位功能,结合施工现场轴线网、控制点及标高控制线,可高效快速地将设计成果在施工现场进行标定,实现精确的施工放样,并为施工人员提供更加准确直观的施工指导。此外,基于智能型全站仪精确的现场数据采集功能,在施工完成后对现场实物进行实测实量,通过对实测数据与设计数据进行对比,检查施工质量是否符合要求。

  与传统放样方法相比,BIM与智能型全站仪集成放样,精度可控制在3毫米以内,而一般建筑施工要求的精度在1~2厘米,远超传统施工精度。传统放样最少要两人操作,BIM与智能型全站仪集成放样,一人一天可完成几百个点的精确定位,效率是传统方法的6~7倍。

  目前,国外已有很多企业在施工中将BIM与智能型全站仪集成应用进行测量放样,而我国尚处于探索阶段,只有深圳市城市轨道交通9号线、深圳平安金融中心和北京望京SOHO等少数项目应用。未来,二者集成应用将与云技术进一步结合,使移动终端与云端的数据实现双向同步;还将与项目质量管控进一步融合,使质量控制和模型修正无缝融入原有工作流程,进一步提升BIM应用价值。

  BIM+GIS:

  BIM与GIS集成应用,是通过数据集成、系统集成或应用集成来实现的,可在BIM应用中集成GIS,也可以在GIS应用中集成BIM,或是BIM与GIS深度集成,以发挥各自优势,拓展应用领域。

  目前,二者集成在城市规划、城市交通分析、城市微环境分析、市政管网管理、住宅小区规划、数字防灾、既有建筑改造等诸多领域有所应用,与各自单独应用相比,在建模质量、分析精度、决策效率、成本控制水平等方面都有明显提高。

  BIM与GIS集成应用,可提高长线工程和大规模区域性工程的管理能力。BIM的应用对象往往是单个建筑物,利用GIS宏观尺度上的功能,可将BIM的应用范围扩展到道路、铁路、隧道、水电、港口等工程领域。如,邢汾高速公路项目开展BIM与GIS集成应用,实现了基于GIS的全线宏观管理、基于BIM的标段管理以及桥隧精细管理相结合的多层次施工管理。

  BIM与GIS集成应用,可增强大规模公共设施的管理能力。现阶段,BIM应用主要集中在设计、施工阶段,而二者集成应用可解决大型公共建筑、市政及基础设施的BIM运维管理,将BIM应用延伸到运维阶段。如,昆明新机场项目将二者集成应用,成功开发了机场航站楼运维管理系统,实现了航站楼物业、机电、流程、库存、报修与巡检等日常运维管理和信息动态查询。

  BIM与GIS集成应用,还可以拓宽和优化各自的应用功能。导航是GIS应用的一个重要功能,但仅限于室外。二者集成应用,不仅可以将GIS的导航功能拓展到室内,还可以优化GIS已有的功能。如利用BIM模型对室内信息的精细描述,可以保证在发生火灾时室内逃生路径是最合理的,而不再只是路径最短。

  BIM+3D扫描:

  3D激光扫描技术可有效完整地记录工程现场复杂的情况,通过与设计模型进行对比,直观地反映出现场真实的施工情况,为工程检验等工作带来巨大帮助。同时,针对一些古建类建筑,3D激光扫描技术可快速准确地形成电子化记录,形成数字化存档信息,方便后续的修缮改造等工作。

  此外,对于现场难以修改的施工现状,可通过3D激光扫描技术得到现场真实信息,为其量身定做装饰构件等材料。BIM与3D扫描集成,是将BIM模型与所对应的3D扫描模型进行对比、转化和协调,达到辅助工程质量检查、快速建模、减少返工的目的,可解决很多传统方法无法解决的问题。

  BIM与3D激光扫描技术的集成,越来越多地被应用在建筑施工领域,在施工质量检测、辅助实际工程量统计、钢结构预拼装等方面体现出较大价值。如将施工现场的3D激光扫描结果与BIM模型进行对比,可检查现场施工情况与模型、图纸的差别,协助发现现场施工中的问题,这在传统方式下需要工作人员拿着图纸、皮尺在现场检查,费时又费力。

  上海中心大厦项目引入大空间3D激光扫描技术,通过获取复杂的现场环境及空间目标的3D立体信息,快速重构目标的3D模型及线、面、体、空间等各种带有3D坐标的数据,再现客观事物真实的形态特性。同时,将依据点云建立的3D模型与原设计模型进行对比,检查现场施工情况,并通过采集现场真实的管线及龙骨数据建立模型,作为后期装饰等专业深化设计的基础。BIM与3D扫描技术的集成应用,不仅提高了该项目的施工质量检查效率和准确性,也为装饰等专业深化设计提供了依据。

  BIM+虚拟现实:

  BIM与虚拟现实技术集成应用,主要内容包括虚拟场景构建、施工进度模拟、复杂局部施工方案模拟、施工成本模拟、多维模型信息联合模拟以及交互式场景漫游,目的是应用BIM信息库,辅助虚拟现实技术更好地在建筑工程项目全生命周期中应用。

  BIM与虚拟现实技术集成应用,可提高模拟的真实性。传统的二维、三维表达方式,只能传递建筑物单一尺度的部分信息,使用虚拟现实技术可展示一栋活生生的虚拟建筑物,使人产生身临其境之感。并且,可以将任意相关信息整合到已建立的虚拟场景中,进行多维模型信息联合模拟。可以实时、任意视角查看各种信息与模型的关系,指导设计、施工,辅助监理、监测人员开展相关工作。

  BIM与虚拟现实技术集成应用,可有效支持项目成本管控。据不完全统计,一个工程项目大约有30%的施工过程需要返工、60%的劳动力资源被浪费、10%的材料被损失浪费。不难推算,在庞大的建筑施工行业中每年约有万亿元的资金流失。

  BIM与虚拟现实技术集成应用,通过模拟工程项目的建造过程,在实际施工前即可确定施工方案的可行性及合理性,减少或避免设计中存在的大多数错误;可以方便地分析出施工工序的合理性,生成对应的采购计划和财务分析费用列表,高效地优化施工方案;还可以提前发现设计和施工中的问题,对设计、预算、进度等属性及时更新,并保证获得数据信息的一致性和准确性。

  BIM与虚拟现实技术集成应用,可有效提升工程质量。在施工之前,将施工过程在计算机上进行三维仿真演示,可以提前发现并避免在实际施工中可能遇到的各种问题,如管线碰撞、构件安装等,以便指导施工和制订最佳施工方案,从整体上提高建筑施工效率,确保工程质量,消除安全隐患,并有助于降低施工成本与时间耗费。

  BIM与虚拟现实技术集成应用,可提高模拟工作中的可交互性。在虚拟的三维场景中,可以实时地切换不同的施工方案,在同一个观察点或同一个观察序列中感受不同的施工过程,有助于比较不同施工方案的优势与不足,以确定最佳施工方案。同时,还可以对某个特定的局部进行修改,并实时地与修改前的方案进行分析比较。此外,还可以直接观察整个施工过程的三维虚拟环境,快速查看到不合理或者错误之处,避免施工过程中的返工。

  虚拟施工技术在建筑施工领域的应用将是一个必然趋势,在未来的设计、施工中的应用前景广阔,必将推动我国建筑施工行业迈入一个崭新的时代。

  BIM+3D打印:

  BIM与3D打印的集成应用,主要是在设计阶段利用3D打印机将BIM模型微缩打印出来,供方案展示、审查和进行模拟分析;在建造阶段采用3D打印机直接将BIM模型打印成实体构件和整体建筑,部分替代传统施工工艺来建造建筑。

  BIM与3D打印的集成应用,可谓两种革命性技术的结合,为建筑从设计方案到实物的过程开辟了一条“高速公路”,也为复杂构件的加工制作提供了更高效的方案。目前,BIM与3D打印技术集成应用有三种模式:基于BIM的整体建筑3D打印、基于BIM和3D打印制作复杂构件、基于BIM和3D打印的施工方案实物模型展示。

  基于BIM的整体建筑3D打印。应用BIM进行建筑设计,将设计模型交付专用3D打印机,打印出整体建筑物。利用3D打印技术建造房屋,可有效降低人力成本,作业过程基本不产生扬尘和建筑垃圾,是一种绿色环保的工艺,在节能降耗和环境保护方面较传统工艺有非常明显的优势。

  基于BIM和3D打印制作复杂构件。传统工艺制作复杂构件,受人为因素影响较大,精度和美观度不可避免地会产生偏差。而3D打印机由计算机操控,只要有数据支撑,便可将任何复杂的异型构件快速、精确地制造出来。BIM与3D打印技术集成进行复杂构件制作,不再需要复杂的工艺、措施和模具,只需将构件的BIM模型发送到3D打印机,短时间内即可将复杂构件打印出来,缩短了加工周期,降低了成本,且精度非常高,可以保障复杂异型构件几何尺寸的准确性和实体质量。

  基于BIM和3D打印的施工方案实物模型展示。用3D打印制作的施工方案微缩模型,可以辅助施工人员更为直观地理解方案内容,携带、展示不需要依赖计算机或其他硬件设备,还可以360度全视角观察,克服了打印3D图片和三维视频角度单一的缺点。

  随着各项技术的发展,现阶段BIM与3D打印技术集成存在的许多技术问题将会得到解决,3D打印机和打印材料价格也会趋于合理,应用成本下降也会扩大3D打印技术的应用范围,提高施工行业的自动化水平。虽然在普通民用建筑大批量生产的效率和经济性方面,3D打印建筑较工业化预制生产没有优势,但在个性化、小数量的建筑上,3D打印的优势非常明显。随着个性化定制建筑市场的兴起,3D打印建筑在这一领域的市场前景非常广阔。

 

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