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【摘要】随着建筑业的快速发展,传统的项目管理方式越来越不符合实际需求,人们对项目管理也提出了更高的要求。在科技快速发展的背景下,集成化的管理模式对比传统管理模式,可以更好的满足现代化管理的需求。同时,关于BIM技術在基建施工中的应用,也获得了较多的实践发展机会。
【关键词】BIM技术;信息集成;智慧工地平台;技术分析
“智慧工地”是一种全新的工程全生命周期管理的理念,将大数据的概念及各种高新技术应用到工程管理。“智慧工地”通过互联网来搭建一个信息管理平台,基于BIM技术对工程项目进行信息化、三维化、可视化,结合物联网技术、GIS技术、大数据技术、云计算技术、移动互联网和人工智能等技术,参建各方共享信息数据,达到对施工场地全天候、全方位的监控,实现工程信息化管理,提升管理水平的同时降低管理成本,并提高施工场地的工作效率,从而逐步实现绿色建造和生态建造。
1、BIM技术信息集成
目前,BIM技术的发展逐渐成熟.BIM技术主要通过对项目全寿命周期不同阶段的信息集成、管理、存储、交换、共享,支持各阶段不同参与方之间的信息交流和共享,从而实现项目设计、施工、运营、维护效率及质量的提升。BIM技术在建筑业中的应用并不是单独进行的,需要解决各方面软硬件的配套问题。
2、基于BIM技术“智慧工地”
2.1基于BIM的三维可视化设计
在以往的建筑工程设计中,设计方案都是通过二维的图纸来模拟呈现的,需要设计人员通过自我的想象来构建整个模型,但很多时候建筑微观细节构件复杂,系统繁多,设计人员难以直观地想象、理解设计图纸,在合作设计时造成影响。而BIM技术就完美解决了这个问题,摆脱传统二维图纸,可以将设计模型进行三维、动态的展示,同时这也是BIM技术最基础的一项功能。
2.2基于BIM的碰撞检测及设计优化
传统的建筑设计方式受限于2D图纸,许多潜藏的管线冲突、碰撞与多余设计难以发现,而应用BIM技术只需将设计各方设计的建筑、管道、结构、机电等不同BIM模型导入专业的碰撞检测软件中,进行管线碰撞检测,即可将原本复杂的管线设计清晰展示,从而进行合理的设计与布置。
2.3基于BIM的4D施工模拟
通过BIM技术专门的施工模拟软件还可以在模型中添加时间进度信息,将模型实体与时间轴相关联,建立4D模型,对整个建造过程中的施工进度及工艺进行模拟,可以提前发现设计中可能存在的问题及缺陷,减少开工后的设计变更及工程返工。同时也可以对工程中的施工进度进一步掌控,更好的管理施工设施,改变了以往传统项目施工管理的管理混乱、计划衔接不当、沟通困难等问题。
2.4基于BIM的5D成本管理
进一步再将成本信息添加至BIM模型中,形成3D模型+1D进度+1D成本的5D建筑信息模型,可以对项目成本进行预估。5D成本管理直接在模型中统计工程量,通过平台生成报表,相比传统人工计算成本更精确,可以让施工方更有效的进行成本管理,并采取更合理的施工工艺技术,来控制成本。
3、基于BIM+信息集成的智慧工地平台应用分析
3.1智慧工地管理平台的构建
在集成管理模式下,管理人员的核心任务为将已有资源进行一体化整合,并积极寻找各类资源间的动态平衡,在应对现场变化的同时达成管理目标。一般情况下应构建智慧工地信息管理平台。
(1)平台集成内容
智慧工地管理平台可将各类子系统统筹管理,并在平台之上构建统一的管理界面、数据库以及业务流程。智慧工地管理平台包含物联网技术平台以及BIM技术平台,并可以扩展集成传感器、硬件设备以及第三方软件。
(2)平台业务内容
在平台中系统管理员应对不同级别的用户设置不同的权限,以保证不同管理功能的实现。同时应运用平台实现信息共享,使得不同级别的用户之间可以高效沟通。此外,平台的界面设计还应该满足施工现场不同阶段的施工要求,应利用软件与硬件实时记录施工过程数据,再利用云平台予以分析和传输。
3.2劳务实名制管理系统构建
在工人进场之前应开展人员实名制信息收集,并将有关信息输入系统,其后向工人发放一卡通以及智能安全帽。实名制考勤及一卡通系统的硬件部分由智能头盔、智能手环、射频基站、发卡器、射频卡口、本地服务器等构成。其中头盔、手环与射频基站的通讯技术采用433MHz无线组网技术,无需手机基站和GPS的支持就可以完成数据传输和定位功能,非常适合在地下、野外等没有手机通讯和卫星的施工地点工作,除此之外433MHz穿透力强,受环境因素干扰小。
通过一卡通,工人可以在现场用餐、洗浴、购物等。同时,APP应用、Web网页以及现场LED显示大屏还可以实时统计现场内部工人数量、工人的进出场时间、各工种人数等。
3.3现场智能监控系统的构建
智慧工地系统从硬件设备中获取数据,进一步基于数据实施对施工现场人员、机具、物资、环境等要素的控制。
(1)视频监控系统借助布置于现场的摄像头将现场实时情况进行图像采集、储存并传输,确保管理人员可以全面透彻的认知现场。同时,还可以通过人工智能主动分析数据,将现场的安全隐患逐一识别,进一步启动报警接收以及发送功能,从而确保施工现场人员与机具的安全。
(2)环保监测系统在“四节一环保”的施工诉求下,为有效收集工地的温湿度、风力风向、噪音以及粉尘等环境要素情况,应将感应器与智慧工地管理平台集成,及时收集上述环境要素的信息,进一步将雾炮机、报警器、喷淋等设备与智慧工地管理平台联动,当现场噪音超标时,报警器自动报警;当PM2.5超标时,雾炮机及喷淋等设备自动开启并有效降尘。
3.4工程物料管理系统的构建
【关键词】BIM技术;信息集成;智慧工地平台;技术分析
“智慧工地”是一种全新的工程全生命周期管理的理念,将大数据的概念及各种高新技术应用到工程管理。“智慧工地”通过互联网来搭建一个信息管理平台,基于BIM技术对工程项目进行信息化、三维化、可视化,结合物联网技术、GIS技术、大数据技术、云计算技术、移动互联网和人工智能等技术,参建各方共享信息数据,达到对施工场地全天候、全方位的监控,实现工程信息化管理,提升管理水平的同时降低管理成本,并提高施工场地的工作效率,从而逐步实现绿色建造和生态建造。
1、BIM技术信息集成
目前,BIM技术的发展逐渐成熟.BIM技术主要通过对项目全寿命周期不同阶段的信息集成、管理、存储、交换、共享,支持各阶段不同参与方之间的信息交流和共享,从而实现项目设计、施工、运营、维护效率及质量的提升。BIM技术在建筑业中的应用并不是单独进行的,需要解决各方面软硬件的配套问题。
2、基于BIM技术“智慧工地”
2.1基于BIM的三维可视化设计
在以往的建筑工程设计中,设计方案都是通过二维的图纸来模拟呈现的,需要设计人员通过自我的想象来构建整个模型,但很多时候建筑微观细节构件复杂,系统繁多,设计人员难以直观地想象、理解设计图纸,在合作设计时造成影响。而BIM技术就完美解决了这个问题,摆脱传统二维图纸,可以将设计模型进行三维、动态的展示,同时这也是BIM技术最基础的一项功能。
2.2基于BIM的碰撞检测及设计优化
传统的建筑设计方式受限于2D图纸,许多潜藏的管线冲突、碰撞与多余设计难以发现,而应用BIM技术只需将设计各方设计的建筑、管道、结构、机电等不同BIM模型导入专业的碰撞检测软件中,进行管线碰撞检测,即可将原本复杂的管线设计清晰展示,从而进行合理的设计与布置。
2.3基于BIM的4D施工模拟
通过BIM技术专门的施工模拟软件还可以在模型中添加时间进度信息,将模型实体与时间轴相关联,建立4D模型,对整个建造过程中的施工进度及工艺进行模拟,可以提前发现设计中可能存在的问题及缺陷,减少开工后的设计变更及工程返工。同时也可以对工程中的施工进度进一步掌控,更好的管理施工设施,改变了以往传统项目施工管理的管理混乱、计划衔接不当、沟通困难等问题。
2.4基于BIM的5D成本管理
进一步再将成本信息添加至BIM模型中,形成3D模型+1D进度+1D成本的5D建筑信息模型,可以对项目成本进行预估。5D成本管理直接在模型中统计工程量,通过平台生成报表,相比传统人工计算成本更精确,可以让施工方更有效的进行成本管理,并采取更合理的施工工艺技术,来控制成本。
3、基于BIM+信息集成的智慧工地平台应用分析
3.1智慧工地管理平台的构建
在集成管理模式下,管理人员的核心任务为将已有资源进行一体化整合,并积极寻找各类资源间的动态平衡,在应对现场变化的同时达成管理目标。一般情况下应构建智慧工地信息管理平台。
(1)平台集成内容
智慧工地管理平台可将各类子系统统筹管理,并在平台之上构建统一的管理界面、数据库以及业务流程。智慧工地管理平台包含物联网技术平台以及BIM技术平台,并可以扩展集成传感器、硬件设备以及第三方软件。
(2)平台业务内容
在平台中系统管理员应对不同级别的用户设置不同的权限,以保证不同管理功能的实现。同时应运用平台实现信息共享,使得不同级别的用户之间可以高效沟通。此外,平台的界面设计还应该满足施工现场不同阶段的施工要求,应利用软件与硬件实时记录施工过程数据,再利用云平台予以分析和传输。
3.2劳务实名制管理系统构建
在工人进场之前应开展人员实名制信息收集,并将有关信息输入系统,其后向工人发放一卡通以及智能安全帽。实名制考勤及一卡通系统的硬件部分由智能头盔、智能手环、射频基站、发卡器、射频卡口、本地服务器等构成。其中头盔、手环与射频基站的通讯技术采用433MHz无线组网技术,无需手机基站和GPS的支持就可以完成数据传输和定位功能,非常适合在地下、野外等没有手机通讯和卫星的施工地点工作,除此之外433MHz穿透力强,受环境因素干扰小。
通过一卡通,工人可以在现场用餐、洗浴、购物等。同时,APP应用、Web网页以及现场LED显示大屏还可以实时统计现场内部工人数量、工人的进出场时间、各工种人数等。
3.3现场智能监控系统的构建
智慧工地系统从硬件设备中获取数据,进一步基于数据实施对施工现场人员、机具、物资、环境等要素的控制。
(1)视频监控系统借助布置于现场的摄像头将现场实时情况进行图像采集、储存并传输,确保管理人员可以全面透彻的认知现场。同时,还可以通过人工智能主动分析数据,将现场的安全隐患逐一识别,进一步启动报警接收以及发送功能,从而确保施工现场人员与机具的安全。
(2)环保监测系统在“四节一环保”的施工诉求下,为有效收集工地的温湿度、风力风向、噪音以及粉尘等环境要素情况,应将感应器与智慧工地管理平台集成,及时收集上述环境要素的信息,进一步将雾炮机、报警器、喷淋等设备与智慧工地管理平台联动,当现场噪音超标时,报警器自动报警;当PM2.5超标时,雾炮机及喷淋等设备自动开启并有效降尘。
3.4工程物料管理系统的构建