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摘要:随着我国物联网、大数据和信息技术的飞速发展,建筑工程规模日益扩大,BIM技术在智能建筑工程中得到广泛应用。将BIM技术应用于建筑智能化施工,不仅可以提高建筑行业各专业的协作能力,而且可以实现工程应用的模块化、标准化运作。BIM技术在智能建筑工程中的应用具有重要意义。
关键词:BIM技术;建筑建设;智能化工程;应用
1 BIM技术核心
BIM技术的核心是建立一个针对某一具体建筑工程施工全过程的实时动态数据库。根据动态数据库的实际内容,增加智能技术、信息技术、仿真技术等多种虚拟化技术,并将其应用到施工现场管理中,为实际施工过程的相关信息提供一定的参考,并利用虚拟模型帮助项目所有参与者及时了解项目的实际情况,实现信息的交流与共享。建设项目管理涉及的内容非常广泛,具有很强的复杂性和可变性,因此项目管理也非常困难。采用传统的管理方法,由于各种因素的影响,很难将所有的信息集中在一个地方,这就使得在施工现场管理中很难形成统一、规范的信息。大多数施工企业在管理中,由于不同专业之间信息的差异,很难根据工程的具体情况做出科学合理的预测,并利用BIM技术将其应用到施工管理中,可以突破传统管理模式带来的局限,实现信息数据的实时共享和利用BIM技术的数据分析功能,可以有效整合和共享项目建设全过程的所有信息和数据,建立数据共享平台,帮助各参与方及时获取相应的数据和信息利用管理平台,全面掌握整个项目的建设情况,帮助管理人员做出正确决策。
2 建筑智能化工程管理中存在的问题
2.1 设计中存在的问题
目前,我国智能建筑工程管理的发展相对较晚。设计单位没有真正把握智能建筑的设计本质。受传统建筑设计理念的影响,智能建筑的设计不够系统,不同的建筑工厂和企业的功能也不尽相同。设计企业应根据项目的具体情况进行优化设计。但是,很多设计单位并没有意识到这一点,因为设计不够同步,其主要表现是设计企业没有根据施工的具体内容建立智能化管理系统,如果施工的重点不纳入设计环节,很可能会影响建设项目的实际应用业绩。
2.2 缺乏全面系统的规划理念
目前大多数施工企业已经意识到了智能化工程管理的重要性。但是,由于一些施工企业没有系统的管理理念,在实际的管理过程中没有达到预期的效果,这主要体现在施工企业提出了一些毫无根据的管理理念,而且管理目标比较简单,其中不包括施工阶段。此外,由于缺乏专业技术人员,很多技术往往是简单积累的,这对施工企业的整体规范管理产生了负面影响。
3 BIM技术在建筑智能化工程中的应用要点
3.1 建筑智能化设计
在施工初期的概念规划中,利用BIM技术收集与施工项目有关的各种信息数据,并将这些信息数据存储在BIM的信息数据库中。其次,结合人与自然因素分析,建立了建设项目周边环境模型。通过对太阳照射的范围和程度的分析,得出BIM模型的仿真数据,可以建立一个更适合施工现场实际情况的综合建筑模型。在规划设计过程中,采用了BIM技术。相关规划人员深入探讨建筑周边环境与建筑位置的关系,进而规划总体布局方案。其次,运用BIM技术对各种方案进行改进,最终选出最适合现场施工的智能规划方案。在初步设计工作中,运用BIM技术,整合规划方案的可行性,建立初步建设项目的建设模式。在施工环节的施工阶段,可以利用BIM技术和BIM软件对材料配比、工程预算和技术模式确定的数据进行提取,根据获得的数据信息创建最佳施工模式,提高施工效率,提高工程质量,减少建设资金投入。
3.2 建筑智能化质量管控
在BIM模型的质量管理方面,采用BIM三维碰撞监测技术,将由Revit创建的模型传递给NavisWorks。传输完成后,利用创建的碰撞表对系统中的信息数据进行元素划分。分区后,需要对系统进行碰撞监控。NavisWorks可以更有效地集成碰撞监测的信息数据,独立生成和输出监测报告结果。然后,分析了BIM建设模型的质量,完成了BIM建设模型的质量管理。同时,利用BIM搭建仿真训练平台还可以对建筑物的三维模型进行多方位的调整,为实现建筑物三维模型的更好变化提供了便利。利用BIM的三维碰撞监测技术,还可以有效地改进工程管道控制方案,更好地提高工程规划的智能性。
如大型、重型建筑材料从加工区或材料储存区运至施工现场时,应根据风速等干扰原因设置安全阈值。一旦重量和数量超过运输安全值或超过地板的承载能力,将发出警报。将每天的工作目标进行精细划分,根据工程进度安排任务,施工人员根据自身施工能力接受任务。技术好、速度快的人员,可以接受更多的劳动任务、更多的劳动和更多的工作,从而调动施工人员的劳动积极性,提高施工人员的技术水平。同时,施工量和时间均在任务体系中分配,及时登记、确定和核算,除施工人员的工作质量需要登记外,可作为月末或季度的考核参考依据。
3.3 建筑智能化安全管理
创建安全体验库,将建筑的BIM模型输入到虚拟现实系统中。在模型的三维漫游过程中,我们可以体验到洞、落物、围栏、高空着陆和火灾。示范讲解人员要系好安全带,戴好安全帽,进行规范的安全管理。安全监控采用无人机飞行巡逻,实现安全监控自动化、安全设备组装和施工电梯可视化。
3.4 建筑智能化成本管理
通过输入施工BIM模型,建立构件与预算文件、分包合同、施工图、进度计划的关联,支持按专业、楼层、进度、流水段等维度实时计算和统计工程量和分包合同量,通过实际成本的输入,实现了基于“三计算比较”的成本控制。
3.5 基于BIM的智能化施工综合管理
以BIM模型为输入,将三维模型与施工时间规划相结合,使建筑物的施工过程可视化、直观。此外,及时收集和更改日常施工过程、资源、资金成本等信息数据,然后实施独立的资源整合、项目进度记录、资金成本核算等,还能够实施冲突解决和协助调整规划。在智能建筑方面,现阶段已发表的论文主要有以下几个方面:(1)以BIM的智能机电装配管理与控制程序为基础,然后以BIM的智能建筑集成管理程序为基础,建立机电设备4D模型,完成机电装配施工的实时管理和直观仿真。此外,还可以利用激光扫描技术、GPS技术、移动通信技术等技术对工程现场的机电设施进行监测,为治理和监测建设的效率带来便利。(2)在BIM智能施工过程监控程序中引入了BIM施工模型,利用日常施工图片建立了已成功施工部分的点云模型。将点云模型与BIM构建模型进行比较,利用支持向量机等机械学习方法自主识别施工进度差异。
3.6 三维碰撞检测
三维碰撞检测是BIM技术早期应用中最容易实现、最直观、最有价值的功能之一。三维碰撞检测的操作过程是将由Revit构建的模型导入NavisWorks中,在设置碰撞规则并对每个系统中的元素进行排序后,进行系统间的碰撞检测,然后由NavisWorks输出检测报告。通过三维碰撞检测,不仅可以消除各种碰撞,而且可以优化工程设计,降低施工阶段误差损失和返工的可能性,优化间隙和管线布置。当然,在检验报告中也不能发现一些错误,如管道是否通过以玻璃为上盖的共用空间,管道穿过混凝土墙时是否有预留孔洞等。专业间三维碰撞检测完成后,各专业设计负责人根据碰撞检测报告协商确定合理、准确的管线综合调整原则,进一步深化图纸设计。
结束语
到目前为止,我国建筑信息模型的发展还存在许多问题,但随着住房和城乡建设部于2016年12月2日发布的第1380号公告,建筑信息模型应用统一标准被批准为国家标准,编号为GB/t51212-2016,自2017年7月1日起实施。本标准充分考虑了我国国情和工程建设行业的现状特点,创造性地提出了应用我国建筑信息模型(bim)的实用方法(p-bim),该方法内容科学合理,基础性强,具有开拓性,具有重要意义对促进我国建筑信息化模式的应用和发展具有指导作用。随着国务院第十三次国家信息化五年计划的颁布,该标准的实施将为国家建筑业信息化能力的提高奠定基础。有望使建筑智能化工程设计达到一个新的水平,为后续施工带来极大的便利。
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