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拒绝低效搬砖!看BIM如何助力智能建造?

拒绝低效搬砖!看BIM如何助力智能建造?

打印 0条评论来源:HKCRC

当代年轻人都爱说自己是搬砖人,实际上,搬砖可不是个简单的活儿,得要有过硬的身体素质去应对高强度的工作!


大家似乎还经常把搬砖和土木专业联想到一起。做土木工程就是搬砖、搬砖、不停地搬砖?


得益于各种高新技术发展,现在的建造业已经发生了翻天覆地的变化!


近年来,BIM的普及程度不断提升、应用范围不断扩大,在推行智能建造的过程中,担任着越来越重要的角色。


中华人民共和国香港特别行政区政府发展局规定,由2018年起,任何政府基本工程项目预算超过3000万元,项目的设计和建造必须采用BIM技术。


BIM真的那么厉害吗?一起来看看这项技术如何助力智能建造——


BIM的定义


BIM即建筑信息模型,英文全称是“Building Information Modeling”,是指在建筑设计、施工及整个建筑或资产生命周期中提供并管理建筑信息的过程。


上述流程将建立出一个建筑信息模型资料库,涵盖建筑几何结构、空间关系、地域性资讯、建筑物元件数量及特性等资料,能够协助项目管理、调控建造程序、跨界别合作、对外沟通、决策支援及风险管理等。


BIM的好处


✓ BIM让建造业专业人士能够在虚拟环境中进行设计和建造工作,减少建造过程中需要作出的变更,同时减低风险,让工程人员能更准确地估算各个阶段的项目成本。


✓ 这项技术不单是一种3D绘图工具,更是崭新的管理和执行工具,能够用以管理整个工程生命周期,从筹备设计到建造阶段,乃至后期营运、维护阶段,业界不同专业人员(建筑师、工程师、建造业人士等)都能够在同一平台上沟通协调。


✓ 建筑信息模型(BIM)、组装合成建筑法(MiC)这些创新建筑方法,可以简化建造过程,并且减少对环境造成的影响。


BIM是建筑工程全生命周期中的重要一环,能够有力地支持智能建造的发展。


香港智能建造研发中心团队——无穹创新则将BIM技术应用于数字化实践,基于地理信息+BIM+实景模型的智慧工地数字孪生平台以轻量化的三维模型为基础,为工地提供进度管理、场地布置、缺陷检测等服务。该平台已在中建香港等合作伙伴超过20个地盘测试和使用,其中包含香港政府的市政项目与深圳市政府的抗疫项目等。


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特首在现场查看无穹创新数字孪生平台


团队还开发了三维扫描设备,可轻松高效地完成空间结构的三维扫描,有利于远程监控、进度管理以及现状与BIM图纸的比对,有效实现建筑数字化。


目前,BIM技术已被广泛应用到土木与建筑工程领域。其实在香港,BIM已有超过10年的应用历史。我们一起来看看BIM在香港的实际应用案例——


一、618上海街


01 关于项目


香港市区重建局(市建局)于2008年宣布启动上海街保育及活化项目,是香港市建局首个全面应用BIM的项目。


项目范围涵盖14个街号,当中最早期的10幢属于1920年代的骑楼式唐楼建筑,为香港市区其中一排硕果仅存的战前旧楼,获古物咨询委员会评为二级历史建筑物。


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上海街


02 BIM技术的应用


经过两年时间的反复研究和测试,团队为项目量身打造了“BIM设施管理系统”(BIM-FM系统),以一体化的平台,将负责各设施运作的楼宇管理系统、设施管理系统,与BIM、闭路电视系统和物联网等连结起来,便于运作。


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BIM-FM系统


管理人员只需在计算机平台上透过三维模型视像,便可实时监测建筑物内不同系统及设施的状态,并控制它们的开关。另外亦可透过已连接的闭路电视系统,于“BIM-FM系统”内监测到建筑物的各个位置;假如发生问题,系统还能实时自动向工程人员发出维修通知。


“BIM-FM系统”亦会因应设施的周期和状态,定时提醒工程人员作测试和检查,避免设施损坏后才作补救。


这种高度视像化的设施管理系统除方便场地管理人员外,亦可让管理层以遥距方式实时得知场地运作的最新情况。


二、中环街市


01 关于项目


中环街市为香港市建局辖下的保育活化项目,亦为政府“保育中环”的重点工作之一。


市建局早于2017年开始为中环街市进行复修及保育,经历超过三年完成首阶段的复修及保育工作。


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中环街市


02 BIM技术的应用


当市建局团队最初接手为中环街市进行保育及活化工程时,马上就遇到了第一重挑战:建筑图则因年代久远致散失而遍寻不获。


要开展复修工作,则必须先为整幢中环街市制作图则。这时,被视为业界前沿科技的BIM技术正好派上用场。


团队在前期设计阶段利用镭射扫描技术,将中环街市内外的细节以点云方式记录下来。由于每一点均包含三维座标,因而可取得一个与实物相同的立体模型,其精确度十分之高;然后以此点云模型作基础,转化为更精密的BIM模型。


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团队利用镭射扫描技术和点云方式,制作BIM模型


通过BIM技术建立起一个建筑信息数据库后,再透过3D建筑模型软件,可以将收集到的数据整合并以不同的视像方式呈现,例如三维立体视像、平面图、立面、横切面或透视图等等。配合各种与BIM相关的应用软件,亦可用於自动运算各类准确的建筑及环境资料。


除3D立体模型外,团队在中环街市其他的设计及工程阶段亦采用了BIM技术,例如加入4D营建模型技术来模拟施工计划,预视实际施工时的程序和状况,工程人员能更好地筹划施工安排,减少在施工现场出现问题的可能性,亦可以借此对比和监察实际工程进度,做好时间管理及提高工程效率。


此外,工料测量师亦引入5D成本管理技术,利用BIM资料库内的建筑工料数据,更准确地计算工程合约估价,以及分析实际工程量数据及按进度支付工程款项,大大加强项目管理的效率。


技术还可套用至BIM设施管理平台,结合5G网络和大楼周围的物联网感知器作智能物业管理,如改善维修保养、个别空间的耗电配置等。


中环街市活化项目得奖情况


香港测量师学会2022年奖 -  银奖 - QS大奖(创新服务)

香港建筑师学会2021年奖 - 主题建筑奖 - 文物建筑

亚太区领袖高峰会大奖2021年奖 - 金奖 - 最佳翻新建筑

CIC 2020建筑信息模拟成就优胜者名单

……


三、太古坊一座


01 关于项目:香港首座人工智能建筑


太古坊一座于2018年落成,是亚洲首个获得WELL建筑认证最终铂金级认证(核心与外壳)的商厦,亦是香港首座同时获得WELL 建筑认证、绿建环评(BEAM Plus)及能源与环境设计先锋评级(LEED)最终铂金级认证的办公楼。


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太古坊一座


02 BIM技术的应用


在建筑周期内,太古坊一座运用了AI智能建筑控制平台,采用BIM技术,配合3D扫描、虚拟现实(VR)及人工智能(AI)等崭新科技,令设计实境化和建筑模拟化,优化设计、施工规划,从而大幅提升生产力及加强未来建筑营运。


在营运上,太古坊一座数字化系统透过AI和BIM,汇集多个独立楼宇设备和装置的数据,帮助管理者掌握建筑物的实时情况,从而优化大厦营运和管理——


1、建筑自我学习数据,提高管理效率


基于这个智能建筑方案,建筑物能够利用物联网及人工智能,通过自我学习楼宇营运的纪录数据,快速预测、积极响应四周环境变化,从而提升了这座商业枢纽建筑内的管理效率。

 

2、数据平台连结3D BIM,提供清晰参数


数字化系统提供简单直观、度身订造的界面优化营运流程,基础数据平台可以将来自不同建筑系统、设备的数据源集成到中央存储库或通用数据模型中。


比如,将3D BIM模型与各楼宇系统及暖通空调系统的实时数据结合,并创建模型自行计算各项楼宇营运的有效参数,使管理人员可透过简单易明的控制台界面实时知悉特定参数及数据。


3、节约运营能源,实现可持续管理


通过高端数据分析、机器学习和预测性维护,建筑项目结合绿色科技,能够减低营运时需要的能源需求和消耗,节约能源,以协助实现低碳发展的愿景。


可以说,BIM以及之前介绍过的MiC(可点击下方“往期推荐”跳转推文)已颠覆传统建筑业,并不断地推动智能建造发展。


参考资料

[1] 建造业议会.甚么是建筑信息模拟?

https://www.bim.cic.hk/zh-hans/bim_in_hk/what_is_bim

[2] 建造业议会.有关BIM的香港政策

https://www.bim.cic.hk/zh-hans/bim_in_hk/bim_policy_in_hk

[3] 发展局.前任发展局局长黄伟纶先生随笔-2017年7月2日至2022年6月26日

https://www.devb.gov.hk/tc/home/my_blog/index_id_259.html

[4] am730.智慧生活丨人文融和 活化共享 中环街市为模 华懋以科技基建 奠永续宜居

https://hk.news.yahoo.com/%E6%99%BA%E6%85%A7%E7%94%9F%E6%B4%BB%E4%B8%A8%E4%BA%BA%E6%96%87%E8%9E%8D%E5%92%8C-%E6%B4%BB%E5%8C%96%E5%85%B1%E4%BA%AB-%E4%B8%AD%E7%92%B0%E8%A1%97%E5%B8%82%E7%82%BA%E6%A8%A1-%E8%8F%AF%E6%87%8B%E4%BB%A5%E7%A7%91%E6%8A%80%E5%9F%BA%E5%BB%BA-%E5%A5%A0%E6%B0%B8%E7%BA%8C%E5%AE%9C%E5%B1%85-203044472.html

[5] 香港01.市建局冀2021年內开放中环街市部分设施 本届政府任内完成活化

https://www.hk01.com/article/399169?utm_source=01articlecopy&utm_medium=referral

[6] 中环街市网页

https://www.centralmarket.hk/tc/our-concept

[7] 明报.建筑界增值丨中建8月设BIM培训中心 目标两年内培训公司八成工程相关人员 增加BIM应用 整合分判商 预视、解决工程问题

https://jump.mingpao.com/career-news/%E6%B1%82%E8%81%B7%E6%94%BB%E7%95%A5/%E5%BB%BA%E7%AF%89%E7%95%8C%E5%A2%9E%E5%80%BC-%E4%B8%AD%E5%BB%BA8%E6%9C%88%E8%A8%ADbim%E5%9F%B9%E8%A8%93%E4%B8%AD%E5%BF%83/

[8] 市区重建局.保育活化唐楼 传承历史 618上海街延续社区故事

https://www.ura.org.hk/tc/news-centre/feature-stories/legacy-of-shanghai-street-continued-through-old-shophouses-revitalisation

[9] 香港绿色建筑议会.议会电子通讯2019年12月号

https://www.hkgbc.org.hk/tch/news-events/greenmag-plus/2019/Dec-2019/Dec-2019.jsp#1

[10] 建造业议会.良好作业行业先驱 太古坊一座

https://sfcs.cic.hk/tc/BestPracticesHub/33




(责任编辑:何雯丽)


延伸阅读:

全球BIM软件市场收入约为3657.7百万美元 项目上常见、实用的BIM技术交底应用! BIM技术如何优化装配式建筑的生产流程?

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[责任编辑:Susan]

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