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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(píng)論0

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導(dǎo)讀:數(shù)字化工地對(duì)于業(yè)主與政府部門對(duì)工地現(xiàn)場(chǎng)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(duì)全市4000多個(gè)建筑工地,監(jiān)管任務(wù)繁重,而監(jiān)管人手缺乏,稍不留神,就會(huì)出現(xiàn)監(jiān)管漏洞。如何應(yīng)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(jìn)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(shì)。

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(yīng)用形成數(shù)字化工地的一大亮點(diǎn)。視頻監(jiān)控技術(shù)提供了工地現(xiàn)場(chǎng)的全新的記錄形式——將施工過程進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)直播,從而直觀反映形象進(jìn)度、及時(shí)監(jiān)督現(xiàn)場(chǎng)施工狀況、增加現(xiàn)場(chǎng)安保能力。

    視頻監(jiān)控技術(shù)是從增加現(xiàn)場(chǎng)記錄形式的角度去改善與豐富工地現(xiàn)場(chǎng)管理手段,但并沒有將建筑物和現(xiàn)場(chǎng)工地本身進(jìn)行“數(shù)字化”,基于“數(shù)字化工地”進(jìn)行管理更無從談起。一般來說,工地上會(huì)在主要部位,如吊車、主要施工場(chǎng)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(duì)零散和局部的。

    實(shí)現(xiàn)數(shù)字化工地,就必須應(yīng)用BIM,即建筑信息模型技術(shù),將建筑物與施工現(xiàn)場(chǎng)等施工管理對(duì)象建立數(shù)字化模型,并且把屬性、時(shí)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(shí)發(fā)現(xiàn)問題,排除隱患;而且可以進(jìn)行“虛擬施工”,提前預(yù)知工程的施工安全質(zhì)量問題,控制風(fēng)險(xiǎn);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(shí)現(xiàn)對(duì)建造全過程的數(shù)字化管理。

    數(shù)字化工地對(duì)于業(yè)主與政府部門對(duì)工地現(xiàn)場(chǎng)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(yīng)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(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型。該模型隨著項(xiàng)目進(jìn)展處于不斷深化和變化中。設(shè)計(jì)師在三維虛擬環(huán)境中進(jìn)行建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備的協(xié)同設(shè)計(jì);建造師利用三維模型進(jìn)行模擬施工、方案推敲、施工造價(jià)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(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)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(yīng)用的目標(biāo)是對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行更精細(xì)化的實(shí)時(shí)管理,從而達(dá)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(xiàng)目目標(biāo)。

    在施工方案階段,利用BIM技術(shù)可以進(jìn)行施工模擬,在虛擬環(huán)境中體驗(yàn)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(xiǎn)源(深基坑、腳手架)等的施工安全問題,對(duì)于復(fù)雜項(xiàng)目或者重要項(xiàng)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(xì)的項(xiàng)目規(guī)劃、施工方案、甚至采購計(jì)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(chǎng)視頻監(jiān)測(cè),提高項(xiàng)目班組和項(xiàng)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(xiàng)目管理精細(xì)化,BIM在施工中能夠幫助工程師對(duì)整個(gè)過程,無論從時(shí)間,還是從造價(jià)等方面進(jìn)行有效管理和監(jiān)督,如施工全過程的動(dòng)態(tài)實(shí)物量管理、動(dòng)態(tài)造價(jià)管理、計(jì)劃與實(shí)施的動(dòng)態(tài)對(duì)比。

    在竣工階段,我們可以利用BIM進(jìn)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(jìn)行文檔的快速搜索、快速定位。同時(shí)通過設(shè)備信息可以查詢到相應(yīng)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(yīng)用空間。

    BIM技術(shù)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)在設(shè)計(jì)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(xiàng)目的透明度。這點(diǎn)對(duì)于規(guī)范建筑市場(chǎng),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(jìn)行管理

    讓我們?cè)O(shè)想某個(gè)基于數(shù)字化工地的工作場(chǎng)景。某施工現(xiàn)場(chǎng)管理辦公室:施工經(jīng)理坐在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控室內(nèi),一邊面對(duì)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(gè)施工畫面,通過對(duì)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(zé)令糾正錯(cuò)誤消除安全隱患。

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

    數(shù)字化工地集成了BIM建筑數(shù)字化模型與現(xiàn)場(chǎng)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(jìn)行管理,筆者有如下建議:

    全市數(shù)字化工地平臺(tái)搭建。應(yīng)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(tái)、動(dòng)態(tài)發(fā)布管理全市的現(xiàn)有工地,非常方便和直觀。對(duì)于單個(gè)工地,可以應(yīng)用現(xiàn)有成熟的BIM軟件進(jìn)行數(shù)字化管理。目前可以基于Autodesk Navisworks平臺(tái),也可以基于魯班BIM平臺(tái)。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(yīng)用相對(duì)廣泛,并且BIM功能、可視化功能都非常強(qiáng)大。在數(shù)字化工地的軟件平臺(tái)中,可以將監(jiān)控的視頻結(jié)合BIM模型,通過虛實(shí)對(duì)比實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)督與控制。

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

    魯班BIM軟件是由魯班軟件(集團(tuán))開發(fā)的,歷時(shí)十年,在國內(nèi)BIM算量方面有很大的用戶群。其特點(diǎn)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(xí)慣。而且可以定制針對(duì)施工過程BIM 的特征功能,如:BIM計(jì)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(chǎng)施工流程相對(duì)應(yīng)。利用該軟件可以增加相應(yīng)的功能模塊,開發(fā)出適合數(shù)字化工地平臺(tái)的系統(tǒng)。

    Autodesk Navisworks軟件是Autodesk在收購Navisworks之后進(jìn)行整合,應(yīng)用在建筑工程領(lǐng)域的軟件。目前該軟件在BIM施工方面應(yīng)用非常廣泛,其特點(diǎn)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(qiáng)、擁有與P3等施工進(jìn)度軟件的接口、提供二次開發(fā)接口;其平臺(tái)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(tái)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(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)主管或者政府主管利用視頻信息進(jìn)行監(jiān)督與控制。這可以在數(shù)字化工地平臺(tái)軟件中設(shè)置視頻接口,將視頻、圖像對(duì)應(yīng)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(duì)轄區(qū)各個(gè)工地的管理流程,是通過人工巡查然后現(xiàn)場(chǎng)填寫管理日志,統(tǒng)一上報(bào)整理,該過程繁瑣費(fèi)工,時(shí)效性差。今后將利用數(shù)字化工地平臺(tái),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(jìn)行統(tǒng)一整理。

后記

    基于BIM的數(shù)字化工地平臺(tái),能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)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(duì)工地的監(jiān)管及時(shí)、透明、全面。對(duì)于主管領(lǐng)導(dǎo)及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài),減少事故瞞報(bào)少報(bào)問題,遠(yuǎn)程指揮運(yùn)籌帷幄。

    隨著建筑業(yè)的政府部門從市場(chǎng)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(gè)趨勢(shì)中,能否全面、及時(shí)、深入地掌握建筑工地現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)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(tái)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(yīng)宇墾上海魯班企業(yè)管理咨詢有限公司高級(jí)咨詢顧問來源: 《新魯班》)

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