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“BIM+”如何实现

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“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,以期发挥更大的综合价值。 BIM +PM、BIM +云计算、BIM+物联网……“BIM+”+什么?怎么+?记者梳理2015版中国建筑施工行业信息化发展报告,在BIM与九大技术集成应用的理论与实践中寻找答案。


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。


针对超高层施工难度大、多专业施工立体交叉频繁等问题,广州周大福国际金融中心项目与广联达软件股份有限公司合作开发了东塔BIM综合项目管理系统,实现了BIM模型与项目管理中各种数据的互联互通,有效降低了成本,缩短了工期,项目管理水平大大提升,成为了BIM与PM集成应用于超高层建筑施工的典范。


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

云计算是一种基于互联网的计算方式,以这种方式共享的软硬件和信息资源可以按需提供给计算机和其他终端使用。BIM与云计算集成应用,是利用云计算的优势将BIM应用转化为BIM云服务,目前在我国尚处于探索阶段。


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。


不久前刚刚封顶的天津高银金融117大厦项目,在建设之初启用了广联云服务,将其作为BIM团队数据管理、任务发布和信息共享的数据平台,并提出基于广联云的BIM系统云建设方案,开展BIM技术深度应用。广联云为该项目管理了上万份工程文件,并为来自10个不同单位的项目成员提供模型协作服务。项目部将BIM信息及工程文档同步保存至云端,并通过精细的权限控制及多种协作功能,满足了项目各专业、全过程海量数据的存储、多用户同时访问及协同的需求,确保了工程文档能够快速、安全、便捷、受控地在团队中流通和共享,大大提升了管理水平和工作效率。


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

物联网是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议将物品与互联网相连进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。


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与物联网集成应用目前处于起步阶段,尚缺乏数据交换、存储、交付、分类和编码、应用等系统化、可实施操作的集成和实施标准,且面临着法律法规、建筑业现行商业模式、BIM应用软件等诸多问题,但这些问题将会随着技术的发展及管理水平的不断提高得到解决。


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

数字化是将不同类型的信息转变为可以度量的数字,将这些数字保存在适当的模型中,再将模型引入计算机进行处理的过程。数字化加工则是在应用已经建立的数字模型基础上,利用生产设备完成对产品的加工。


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。


深圳平安金融中心为超高层项目,有十几万平方米风管加工制作安装量,如果采用传统的现场加工制作安装,不仅大量占用现场场地,而且受垂直运输影响,效率低下。为此,该项目探索基于BIM的风管工厂化预制加工技术,将制作工序移至场外,由专门加工流水线高效切割完成风管制作,再运至现场指定楼层完成组合拼装。在此过程中依靠BIM技术进行预制分段和现场施工误差测控,大大提高了施工效率和工程质量。


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。


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