颜翔
中国建筑第二工程局有限公司华东公司 上海 200000
摘要:本文通过系统总结,构建了一个基于云计算的 BIM 应用体系结构,结合 BIM 在建筑领域的应用现状和不足,提出了实现该体系结构的关键技术。针对数据互操作、数据管理、数据集成和数据响应等关键问题,形成了一套完整的数据集成与管理理论和技术体系,使更多参与者在建筑物的整个生命周期中应用 BIM。通过具体工程实例的应用验证,实现了水利水电工程各阶段信息模型的集成、共享和服务。研究结果表明,该方案能够在基于云计算的分布式环境中实现项目所有参与者 BIM 数据的传输和共享,为分布式数据的所有权管理和一致性保证机制提供了保障,并为各参与者在建筑物的整个生命周期中协同 BIM 应用探索了可行的理论、方法和技术。
关键词:云平台;建筑工程;项目管理;
1 建筑工程项目管理概述
施工是一个高度复杂的动态过程。施工过程与工期、成本、资源、场地之间存在着复杂的动态关系,具有很大的不确定性和随机性。因此,施工项目管理不仅要考虑建筑物本身设计的独特性,还要考虑时限、成本、资源和场地等约束条件。进度、成本、质量三项管理指标的动态平衡是贯穿于施工全过程的复杂管理活动,具有信息量大、信息变化快、涉及因素复杂等特点,因此信息技术在施工项目管理领域的潜在应用价值是巨大的。目前,最受欢迎的建筑信息模型(BIM)旨在建立一个基于三维数字技术的建筑信息模型,包括项目的各种工程信息,实现建筑生命周期各阶段、各个参与者的信息互用和全面共享。然而,目前BIM技术主要应用于本地应用点,无法实现项目生命周期各阶段、各学科、各参与方的数据集成管理和全面信息共享。BIM技术的整体应用价值难以反映,阻碍了BIM技术的进一步发展和深入应用。
建筑信息模型与大数据技术在建筑业的协同应用,是建筑业信息化发展的必然趋势,具有大数据、物联网、云计算等特点。基于BIM和大数据的施工项目管理是一种全新的项目全寿命周期管理理念和方法,涉及项目设计、施工、运行和维护等方面。通过数据价值分析,可以从建筑物相关的大量信息中快速获取有意义、有价值的信息,并在复杂建筑行业的数据中寻找合理、有用的信息,为相关决策单位提供有效的决策依据。利用BIM项目管理平台,解决了项目管理信息化程度低、工程信息缺失、管理数据信息难以可视化和共享等问题,实现了工程项目信息的准确、及时、高效、全面的表达。
2 建筑工程项目管理系统中云平台的应用现状分析
随着互联网技术的发展,越来越多的应用系统迁移到了云计算平台上。云计算平台是一个并行的共享信息平台。集群技术通过互联网将计算工作分配给分布式计算终端,形成一个资源共享池,用于动态扩展存储数据和应用计算,并构建一个满足各种需求和定制要求的应用环境,通过互联网访问其信息服务资源,在用户端可以无限扩展、随时使用、按需使用。云平台服务系统通常分为以下几个部分。
(1)基础设施服务层,主要包括服务器资源、存储资源和计算资源。用户根据需要租用基础设施资源,通过互联网和移动互联网获得相应的服务,并完成虚拟云中的所有操作。(2)平台服务层,主要实现定制应用系统的开发和部署。它可以包括系统开发环境、部署环境、数据库和其他应用程序服务环境,允许使用应用程序编程接口api进行部署和配置。(3)软件服务层,它可以根据用户的业务需要提供多种软件服务,这些服务可以随时通过互联网、移动互联网接入。用户资源是相互隔离的,软件应用程序资源是相互共享的。
建筑信息模型(BIM)是应用于建筑物全生命周期的辅助模型。建筑设计师在BIM软件的支持下,可以模拟和显示建筑模型的全部数据信息,实现建筑设计规划、施工、运行等阶段的参数化信息表达。
BIM建模过程不仅限于三维模型,还可以引入时间和成本等维度来实现多维数据模型。通过整合建筑物的数据信息,为各方协同工作、传递数据信息、实现项目整个生命周期的数据共享提供了一个基本平台,帮助参与项目生命周期各阶段的人员实现高效管理和科学决策,实现建筑物的信息化管理。在大数据时代,建筑信息模型技术在建筑工程领域的应用得到了越来越广泛的支持。BIM模式的应用集图纸、模型和计算结果于一体,产生了大量的数字信息。随着数字技术的飞速发展,工程项目产生的数据量也在不断增加,数据类型也越来越复杂,这直接影响到工程项目管理中通信和数据传递的效率。BIM模型是项目协作平台的基础。在支持设计师、工程师、施工人员和其他项目各方之间的沟通和协作的同时,它还在整合模型、收集和存储项目生命周期中的各种信息方面发挥着重要作用。建筑信息模拟技术的应用,使过去分散的建筑业信息得以整合,并能有效地分析和利用建筑业产生的海量数据。过去十年,中国大规模的基础设施建设催生了大量的建设项目,也产生了大量的建设项目数据。根据顾问的估计,一个建筑物的生命周期平均产生10TB的数据,这意味着建筑业有大量的数据尚未应用。
传统的项目管理和控制主要依靠经验丰富的技术人员和管理人员,难以对项目进行细化和标准化。目前,建筑信息模型作为建筑工程信息的载体,结合其自身的可见性,可以有效地将信息传递给参与者,然后与大数据相结合,借鉴同类建筑工程的宝贵经验,避免同样的错误再次发生。随着大数据时代的到来,工程人员不仅可以方便地找到他们需要的成本数据,而且还可以利用大数据技术快速分析和处理冗余数据,从而形成一个真实可靠的数据库,经过深入地挖掘和分析,形成一种新的工作模式。
3 基于BIM的建设项目大数据云平台的构建
对于一个建设项目,为了实现其精细化管理,在管理过程中会产生大量的数据信息,包括设计、造价、进度、材料、分包、付款等各个阶段。可见,建筑工程领域实际上是一个大数据产业,可靠的数据处理能力将提高企业的竞争力。然而,一直以来,施工企业并不重视大数据的处理。为了实现企业级工程数据的自动化、智能化和准确的统计分析,必须建立企业级BIM数据库。借助BIM技术,可以建立一个多维的大数据云平台来存储整个项目开发周期的所有数据。因此,项目施工各方可以在BIM平台上实现信息处理、共享和应用,支持项目全过程的精细化管理。
企业将每个工程项目的BIM模型集成到数据库中,形成BIM大数据云平台。BIM技术可以自动计算项目的物理量,因此BIM大数据云平台包含了项目量的数据。同时,BIM大数据云平台还可以承载建筑工程全生命周期中几乎所有的工程信息。建立基于BIM的企业大数据云平台,将彻底改变企业传统的项目管理模式。通过建立BIM关联数据库,可以支持项目参与者及时获取管理所需的数据,实现各个项目基础数据的协作与共享,极大地提高了企业对项目数据的控制能力。
4 小结
BIM技术的出现给建筑业带来了一场新的革命。基于信息技术的新型建设项目管理模式为企业提供了新的项目管理理念、技术、方法和手段。基于BIM和大数据的施工项目管理是一种全新的项目全寿命周期管理理念和方法,涉及项目设计、施工、运行和维护等方面。本文针对建筑工程项目管理中存在的主要问题,首先分析了大数据时代BIM技术的特点,然后利用BIM技术和大数据技术构建了企业工程数据管理平台,建立了项目全寿命周期管理流程和信息协同管理机制,为建筑工程项目管理提供了可参考的实施途径。
参考文献
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