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基于BIM的數(shù)字工地的新思路

2015-03-06 09:16:15 作者: 來源:第一幕墻網(wǎng) 我要評論0

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導讀:數(shù)字化工地對于業(yè)主與政府部門對工地現(xiàn)場的監(jiān)管有重要意義,建筑信息模型和智能監(jiān)控技術(shù)才是數(shù)字化工地的兩大核心要素,其中BIM技術(shù)是數(shù)字化基礎(chǔ),智能監(jiān)控技術(shù)是全新手段。

    近年來,眾多建筑施工的安全質(zhì)量事故為政府監(jiān)管部門敲響了警鐘。政府監(jiān)管部門面對全市4000多個建筑工地,監(jiān)管任務繁重,而監(jiān)管人手缺乏,稍不留神,就會出現(xiàn)監(jiān)管漏洞。如何應用信息化手段減少監(jiān)管漏洞?建筑信息模型和智能監(jiān)控技術(shù)是數(shù)字化工地的兩大核心要素,這是政府管理部門進行數(shù)字化監(jiān)管的新模式,也將是現(xiàn)代化施工管理的未來趨勢。

數(shù)字化工地的概念引入

    全國有不少城市地區(qū)都在推廣數(shù)字化監(jiān)控技術(shù)。視頻監(jiān)控技術(shù)的應用形成數(shù)字化工地的一大亮點。視頻監(jiān)控技術(shù)提供了工地現(xiàn)場的全新的記錄形式——將施工過程進行現(xiàn)場直播,從而直觀反映形象進度、及時監(jiān)督現(xiàn)場施工狀況、增加現(xiàn)場安保能力。

    視頻監(jiān)控技術(shù)是從增加現(xiàn)場記錄形式的角度去改善與豐富工地現(xiàn)場管理手段,但并沒有將建筑物和現(xiàn)場工地本身進行“數(shù)字化”,基于“數(shù)字化工地”進行管理更無從談起。一般來說,工地上會在主要部位,如吊車、主要施工場地等部位安裝若干攝像頭,因此監(jiān)控視頻的內(nèi)容總是相對零散和局部的。

    實現(xiàn)數(shù)字化工地,就必須應用BIM,即建筑信息模型技術(shù),將建筑物與施工現(xiàn)場等施工管理對象建立數(shù)字化模型,并且把屬性、時間等信息要素輸入到數(shù)字化模型中,形成完整的4D施工模型。以此“虛擬工地”為核心,結(jié)合現(xiàn)有的視頻監(jiān)控技術(shù)以及智能監(jiān)控技術(shù),不但及時發(fā)現(xiàn)問題,排除隱患;而且可以進行“虛擬施工”,提前預知工程的施工安全質(zhì)量問題,控制風險;施工結(jié)束,利用BIM模型直接提交4D的施工文檔,從而真正實現(xiàn)對建造全過程的數(shù)字化管理。

    數(shù)字化工地對于業(yè)主與政府部門對工地現(xiàn)場的監(jiān)管有重要意義。其中BIM技術(shù)是數(shù)字化基礎(chǔ),智能監(jiān)控技術(shù)是全新手段。

BIM在施工建造階段的應用

    BIM技術(shù)是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ),集成了建筑工程項目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型。該模型隨著項目進展處于不斷深化和變化中。設(shè)計師在三維虛擬環(huán)境中進行建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備的協(xié)同設(shè)計;建造師利用三維模型進行模擬施工、方案推敲、施工造價的跟蹤管理,利用BIM,結(jié)合智能控制技術(shù)以及RFID技術(shù)可以進一步實現(xiàn)對實際施工過程的視頻監(jiān)控、資產(chǎn)管理、人員管理等。

    BIM技術(shù)應用的目標是對項目進行更精細化的實時管理,從而達到控制建造成本、控制建造工期、提高建造質(zhì)量、提高建造安全的項目目標。

    在施工方案階段,利用BIM技術(shù)可以進行施工模擬,在虛擬環(huán)境中體驗和分析建筑施工過程,排除可能的問題:比如管線碰撞問題、重大危險源(深基坑、腳手架)等的施工安全問題,對于復雜項目或者重要項目尤其重要。利用BIM的數(shù)據(jù)可以根據(jù)需要直接編制更加詳細的項目規(guī)劃、施工方案、甚至采購計劃。由于BIM數(shù)據(jù)包含了所代表的建筑物的詳盡信息,因此,生成各種門窗表、材料表以及各種綜合表格都非常容易。

    在施工過程中,BIM技術(shù)可以結(jié)合施工方案、施工模擬和現(xiàn)場視頻監(jiān)測,提高項目班組和項目經(jīng)理之間的協(xié)同能力,大大減少建筑質(zhì)量問題,安全問題,減少返工和整改。隨著項目管理精細化,BIM在施工中能夠幫助工程師對整個過程,無論從時間,還是從造價等方面進行有效管理和監(jiān)督,如施工全過程的動態(tài)實物量管理、動態(tài)造價管理、計劃與實施的動態(tài)對比。

    在竣工階段,我們可以利用BIM進行可視化管理。所有圖紙、設(shè)備清單、設(shè)備采購信息、施工期間的文檔都可以與BIM數(shù)據(jù)庫鏈接,直接利用三維模型進行文檔的快速搜索、快速定位。同時通過設(shè)備信息可以查詢到相應的設(shè)備三維位置?梢暬氖┕べY料和文檔管理,為今后建筑物的維修和物業(yè)管理提供了廣闊的應用空間。

    BIM技術(shù)應用實現(xiàn)了數(shù)據(jù)在設(shè)計方、施工方、業(yè)主、政府、采購方和審核方的內(nèi)部共享,能夠增加工程項目的透明度。這點對于規(guī)范建筑市場,防止偷工減料都具有非常重要的意義。

 

政府監(jiān)管部門如何基于數(shù)字化工地進行管理

    讓我們設(shè)想某個基于數(shù)字化工地的工作場景。某施工現(xiàn)場管理辦公室:施工經(jīng)理坐在現(xiàn)場監(jiān)控室內(nèi),一邊面對著電腦中的三維建筑模型的虛擬施工方案,另一邊是視頻監(jiān)視器中從工地傳過來的各個施工畫面,通過對比發(fā)現(xiàn)某班組的工人沒有按照方案要求搭建腳手架,可能造成腳手架坍塌。于是,施工經(jīng)理立刻記錄在案并責令糾正錯誤消除安全隱患。

    政府監(jiān)管部門現(xiàn)場管理辦公室:在項目監(jiān)控室中,監(jiān)視大屏幕隨時可以切換到全市各個施工現(xiàn)場。每個屏幕都顯示著某在建項目的三維建筑模型以及現(xiàn)場視頻對比畫面,該三維建筑模型已經(jīng)加入了施工進度、施工安全事項、施工質(zhì)量事項等要素。隨著時間進展,屏幕中的建筑模型自動按照施工方案模擬施工,而現(xiàn)場視頻的畫面將實際施工狀況進行現(xiàn)場直播。

    數(shù)字化工地集成了BIM建筑數(shù)字化模型與現(xiàn)場監(jiān)控,提供數(shù)字化管理流程,大大減少了管理的人工工作量,增加了管理透明度,提高了管理效率。

政府監(jiān)管部門如何基于數(shù)字化工地進行管理,筆者有如下建議:

    全市數(shù)字化工地平臺搭建。應用已開發(fā)的上海建設(shè)工程管理GIS系統(tǒng)作為顯示平臺、動態(tài)發(fā)布管理全市的現(xiàn)有工地,非常方便和直觀。對于單個工地,可以應用現(xiàn)有成熟的BIM軟件進行數(shù)字化管理。目前可以基于Autodesk Navisworks平臺,也可以基于魯班BIM平臺。這些軟件都經(jīng)過了十多年的發(fā)展。與同類軟件相比,在國內(nèi)應用相對廣泛,并且BIM功能、可視化功能都非常強大。在數(shù)字化工地的軟件平臺中,可以將監(jiān)控的視頻結(jié)合BIM模型,通過虛實對比實現(xiàn)對現(xiàn)場的監(jiān)督與控制。

    選擇數(shù)字化工地平臺軟件。筆者曾經(jīng)在魯班BIM軟件與AutodeskNavisworks軟件平臺上做過類似應用。兩者代表國外與國內(nèi)BIM技術(shù)軟件在施工領(lǐng)域應用的最高水平。這兩個軟件有不同的特點,都可以作為數(shù)字化工地的平臺軟件作為備選。

    魯班BIM軟件是由魯班軟件(集團)開發(fā)的,歷時十年,在國內(nèi)BIM算量方面有很大的用戶群。其特點是建模速度快、軟件操作容易上手、符合國內(nèi)施工人員的習慣。而且可以定制針對施工過程BIM 的特征功能,如:BIM計劃、BIM信息等。軟件有土建、鋼筋、安裝三大模塊,與國內(nèi)現(xiàn)場施工流程相對應。利用該軟件可以增加相應的功能模塊,開發(fā)出適合數(shù)字化工地平臺的系統(tǒng)。

    Autodesk Navisworks軟件是Autodesk在收購Navisworks之后進行整合,應用在建筑工程領(lǐng)域的軟件。目前該軟件在BIM施工方面應用非常廣泛,其特點是能夠接收上百種不同文件格式的BIM模型,施工模擬功能強、擁有與P3等施工進度軟件的接口、提供二次開發(fā)接口;其平臺非常適合開發(fā)基于數(shù)字化工地系統(tǒng)。

    將智能監(jiān)控技術(shù)整合到數(shù)字化工地平臺軟件。智能監(jiān)控是利用技術(shù)手段來獲取需要的信息并且進行現(xiàn)場控制的過程。其要素是系統(tǒng)集成軟件接口。比如視頻監(jiān)控技術(shù)獲取的是視頻信息,現(xiàn)場主管或者政府主管利用視頻信息進行監(jiān)督與控制。這可以在數(shù)字化工地平臺軟件中設(shè)置視頻接口,將視頻、圖像對應或者掛接到軟件的數(shù)據(jù)庫中。

    政府監(jiān)管部門的數(shù)字化管理流程。目前,政府監(jiān)管部門對轄區(qū)各個工地的管理流程,是通過人工巡查然后現(xiàn)場填寫管理日志,統(tǒng)一上報整理,該過程繁瑣費工,時效性差。今后將利用數(shù)字化工地平臺,將數(shù)據(jù)直接整合到該數(shù)字化工地的管理系統(tǒng)中。既減少了人工,又便于管理,最后可以將所有管理信息進行統(tǒng)一整理。

后記

    基于BIM的數(shù)字化工地平臺,能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑工程全生命周期的監(jiān)管,通過其可視化的監(jiān)管方式、流程化的管理方式、透明化的交流方式,使得政府對工地的監(jiān)管及時、透明、全面。對于主管領(lǐng)導及時了解現(xiàn)場動態(tài),減少事故瞞報少報問題,遠程指揮運籌帷幄。

    隨著建筑業(yè)的政府部門從市場行為逐漸轉(zhuǎn)向監(jiān)管行為,政府掌握的有形資源越來越少,但政府的監(jiān)管職能卻越來越重要。在相互矛盾的兩個趨勢中,能否全面、及時、深入地掌握建筑工地現(xiàn)場動態(tài)將成為無漏洞管理的先決條件的基礎(chǔ)和核心,基于BIM的數(shù)字化工地平臺提供了可行且可持續(xù)的解決方案。(編輯:智慧城市圈子邱文斌作者:應宇墾上海魯班企業(yè)管理咨詢有限公司高級咨詢顧問來源: 《新魯班》)

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