有正软件—工程行业信息化专家

上海有正软件有限公司(简称有正软件)是由一批在国内建筑行业(AEC)和市政行业(Civil)具有超过20年专业应用软件研发、专业技术服务经验的人员组建。有正软件主要致力于为AEC和Civil行业提供一流的专业应用软件,研发适合国内行业使用习惯和要求的协同管理平台,进一步提高工作效率和质量。在此基础上,针对紧抓行业发展脉络,掌握信息化最新技术提供行业最先进、可靠的完整解决方案,努力帮助行业挖掘信息化建设的更大价值,助力工程行业信息化发展。

有正软件针对Civil行业的系列化专业应用软件有正道路URoad、有正管线UPipe、有正交通UTraffic全面推向市场,获得国内市政设计企业的认可。行业应用软件走专业化、系列化、一体化、协同化是有正软件始终坚持的理念,因为我们坚信,国内工程设计企业只有深化专业软件的应用,推进协同管理才能在信息化应用中发挥更大的价值。

国家针对建筑行业(AEC)相继推出关于推进建筑信息模型(BIM)等信息技术在工程设计、施工和运行维护全过程的应用,提高综合效益的一系列政策文件,有正软件适时推出中国本土化的BIM软件有正AMEP软件,并提供建筑全生命周期BIM咨询服务及系统解决方案,取得了行业客户的认可与信赖。

城市地下综合管廊建设成为市政行业(Civil)主旋律,有正软件推出综合管廊建设全周期BIM技术应用咨询服务及基于BIM+GIS的综合监控系统及运维管理系统,为综合管廊建设发展贡献自己的力量。

因为专业,所以信赖。有正软件的核心研发、技术服务团队人员以超过20年从事同一行业的专注精神,从工程行业软件应用的视角,科学规划产品的研发,努力服务我们的客户,成为客户信赖的软件公司。

 

BIM技术在路桥隧工程中的应用

如今说起BIM,作为建筑人或许都不陌生了。BIM无论从现阶段技术工具出发,还是基于未来的协同管理模式的创新来看,其应用推广的趋势已不可阻挡。那么BIM对于路桥行业又会有一个什么样的冲击呢?

一、效果展示(效果图、宣传视频及施工动画)

BIM最强大的功能就是它的可视化功能,利用已完成的三维模型,结合渲染软件和视频编辑软件什么的,出效果图和宣传视频不是什么难事。另外还可以依据施工工艺及施工组织设计做模拟施工,出施工动画。

桥梁效果

隧道效果图

 

二、工程量提取(混凝土、钢筋、土石方等)

依据已建成的三维模型(当然对建模精度有要求)出具工程量是BIM的优势。不同于房屋建筑,路桥隧中构件数少,扣减规则不复杂,所以说出工程量是BIM在路桥隧工程中的优势。根据已建成的模型出桥梁各构件、隧道二衬以内准确工程量(隧道初支工程量难以统计)。钢筋工程量的提取,理论上可以,但是对钢筋建模精度及建模设备要求有点高;根据实测地形数据及道路高程生成模型,可以统计出土石方工程量,感觉很不错;其他材料用量的统计:排水管、电气设备、通风设备、消防设备、支座等。

土石方模型

 

混凝土构件

三、技术交底(模板、钢筋、及复杂工序的技术交底)

利用三维数据模型代替传统二维图纸做技术交底,方便施工人员对交底技术的理解。在桥隧工程中的桥台、洞门、涵洞、边坡支护等处需用木模板支护,预制构件间钢筋的搭接方式及复杂结构钢筋的布置都可以对其进行BIM建模,方便对一线工人做技术交底;其他如路基开挖、脚手架搭建、预应力施工、防水工程的技术交底。

桩基钢筋模型

 

四、深化设计出施工图

在路桥隧工程中,由于地质和地形的误差会导致原设计与实际施工有一定出入,这些问题常集中在边坡支护、桥台锥坡、隧道洞门、涵洞、挡土墙等地方。利用BIM技术结合现场实测地形与地质做深化设计,出施工图,工程量什么的都顺便出来了。

桥台锥坡

边坡支护

 

五、助力投标、方案汇报

在路桥隧工程投标标书当中,BIM技术可以给人展现一种直观、明了的施工过程控制,这样无形会给标书带来一个很高的分值,中标的机率会大大增加。投标方可以根据BIM模型快速获取正确的工程量信息,与招标文件的工程量清单进行比较,制定更好的投标策略。传统的方案汇报常采用图纸来向甲方汇报,二维图形有时很难被接受,利用BIM技术便可以直接形象的展示所要表达的内容,增加感染力和说服力。

六、提交竣工模型

对于使用BIM贯穿整个项目周期的工程,工程竣工时,所更新的模型,就是竣工模型。通过更新、更改模型,保证了各平面图、直观图、剖面图的一致性,省去了查验比对一致性的这个复杂环节。而传统的2D图只能将平面图,直观图,剖面图逐张更改,比使用BIM的方式要慢很多。竣工模型的交付,也为甲方做后期运维管理提供了方便,发挥其潜在价值。

来源:BIM施工应用

BIM究竟能干啥?未来将消灭“建筑行业”这个理念?

来源:网络

BIM作为建筑领域的一项新技术最近两年一直在全国各地开始推广试用,很多大的企业建立了自己的BIM研发团队,如今说起BIM,建筑行业人员都能说出一二,这说明BIM的推广速度确实在加快。但是作为一项颠覆设计、施工管理的新技术,BIM能彻底改变了相关人员的工作或管理方式吗?非常值得一看!

BIM让我们从不同的角度看待资产,促使我们在资产的设计、定价、建造和终身维护方面作出改变。对那些还没有开始行动的人,时间已经所剩无几。当今建筑和基础设施行业管理人员需要掌握BIM的哪些基本技巧?BIM又究竟能改变些什么呢?

1、符合BIM的要求

 

当前一些国家/地区已强制要求所有大型工程符合BIM的要求。英国就是一个例子:不符合BIM要求的公司将无法获得任何国家拨款的建筑工程。

伦敦的横贯铁路工程是欧洲最大的建筑工程,共有10000名工人在40个不同地点建造总长42千米的新隧道。该工程的所有承包商必须从英国BIM学院获得BIM认证。不仅英国如此,来自法国、南非、瑞典以及挪威的公司,也来电说他们都想进一步了解BIM。对大型建筑公司而言,BIM合规的要求已经尘埃落定,具体实施只是时间问题。

2、工程投标中使用BIM

通过BIM,承包商可使用4D排程工具向资产的数字3D模型中添加时间表。他们使用4D排程工具能够映射每个建造阶段,并按顺序预先推演项目。4D排程正成为投标中越来越常用的工具。在当前的很多大工程中,建筑师会给承包商一个BIM模型作为招标要求,并要求他们据此进行投标。进行投标时,4D排程是一项强有力的竞争优势。说不定某些工程很快就会强制要求使用这个工具。

3、使用BIM估算成本

传统的建筑工程成本估算往往基于一系列规范,以及一种可以说是“魔法”的东西。我们都知道基于规范的成本核算会如何不了了之——几个月后供应商就会发现,他们理论上承诺的成本在现实中根本无法实现。以现在微薄的利润,没有人能负担得起这种延误。

BIM模型包括所有目前可用的组件成本,并且模型本身最终就能生成一个成本估算。当然,实际操作起来可能更为复杂,但对于大多数企业来说,效率的提高是不可抗拒的。BIM意味着更准确的成本核算,且配有反馈回路,使公司可以了解自身的估算是否正确,以及下次如何才能进行更明智的估算。

4、使用BIM降低资产的终身成本

随着对永续建筑的监管需求日益增长,有必要建造低终身成本的低维护性资产。BIM模型中的数字主数据在建造完成后可以移交并保存,用于资产的终身维护和不断更新。在由2D图纸和相互矛盾的Excel表格主导的工程中,一份真正定稿的关于完工建筑的图纸可能永远不会出现。3D BIM数据需要驱动业务流程,与资产一起进化,随着时间的推移与建筑一起成长,并作为恒定的蓝图在资产的生命周期中代代相传。

随着社会变得日益复杂化和网络化,所有行业都在努力建造更智慧、更快速、拥有成本更低的资产。英国BIM学院和BIM任务组等组织认识到行业之间本质上的相似性,通用的奖励制度将是通用的最佳实践。在今天的数字化、可视化社会中,未来的工程师们已经在他们的游戏机上建立起多维世界。不同行业间的差异必然会消除。也许BIM对建筑行业的最后一个重大影响就是消灭独立、专业的“建筑行业”这个理念。

目前来看,今后几年仍然是BIM百花齐放的时代,各设计单位、咨询公司、施工企业等都在组建自己的研发团队,推广BIM,同时随着相关BIM标准以及规范的出台,各单位联合推广BIM的意识逐渐加强,BIM的大协同时代必然来临。传统的施工管理方式将发生颠覆性的变化,所以对于施工管理人员来讲提前做好准备,做好职业规划以适应社会的发展需要。

BIM

建筑信息模型(Building Information Modeling)或者建筑信息管理(Building Information Management)是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础,建立起三维的建筑模型,通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。[1]  它具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、 可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性八大特点[2]  将建设单位、设计单位、施工单位、监理单位等项目参与方在同一平台上,共享同一建筑信息模型。利于项目可视化、精细化建造。

从BIM设计过程的资源、行为、交付三个基本维度,给出设计企业的实施标准的具体方法和实践内容。BIM(建筑信息模型)不是简单的将数字信息进行集成,而是一种数字信息的应用,并可以用于设计、建造、管理的数字化方法。这种方法支持建筑工程的集成管理环境,可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率、大量减少风险。

 

 

“BIM+”如何实现——透视BIM与九大技术集成应用

来源:中国建设报

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**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,**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,**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。

BIM+智能型全站仪

施工测量是工程测量的重要内容,包括施工控制网的建立、建筑物的放样、施工期间的变形观测和竣工测量等内容。

近年来,外观造型复杂的超大、超高建筑日益增多,测量放样主要使用全站型电子速测仪(简称全站仪)。随着新技术的应用,全站仪逐步向自动化、智能化方向发展。智能型全站仪由马达驱动,在相关应用程序控制下,在无人干预的情况下可自动完成多个目标的识别、照准与测量,且在无反射棱镜的情况下可对一般目标直接测距。

BIM与智能型全站仪集成应用,是通过对软件、硬件进行整合,将BIM模型带入施工现场,利用模型中的三维空间坐标数据驱动智能型全站仪进行测量。二者集成应用,将现场测绘所得的实际建造结构信息与模型中的数据进行对比,核对现场施工环境与BIM模型之间的偏差,为机电、精装、幕墙等专业的深化设计提供依据。同时,基于智能型全站仪高效精确的放样定位功能,结合施工现场轴线网、控制点及标高控制线,可高效快速地将设计成果在施工现场进行标定,实现精确的施工放样,并为施工人员提供更加准确直观的施工指导。此外,基于智能型全站仪精确的现场数据采集功能,在施工完成后对现场实物进行实测实量,通过对实测数据与设计数据进行对比,检查施工质量是否符合要求。

与传统放样方法相比,BIM与智能型全站仪集成放样,精度可控制在3毫米以内,而一般建筑施工要求的精度在1~2厘米,远超传统施工精度。传统放样最少要两人操作,BIM与智能型全站仪集成放样,一人一天可完成几百个点的精确定位,效率是传统方法的6~7倍。

目前,国外已有很多企业在施工中将BIM与智能型全站仪集成应用进行测量放样,而我国尚处于探索阶段,只有深圳市城市轨道交通9号线、深圳平安金融中心和北京望京SOHO等少数项目应用。未来,二者集成应用将与云技术进一步结合,使移动终端与云端的数据实现双向同步;还将与项目质量管控进一步融合,使质量控制和模型修正无缝融入原有工作流程,进一步提升BIM应用价值。

BIM+GIS

地理信息系统是用于管理地理空间分布数据的计算机信息系统,以直观的地理图形方式获取、存储、管理、计算、分析和显示与地球表面位置相关的各种数据,英文缩写为GIS。BIM与GIS集成应用,是通过数据集成、系统集成或应用集成来实现的,可在BIM应用中集成GIS,也可以在GIS应用中集成BIM,或是BIM与GIS深度集成,以发挥各自优势,拓展应用领域。目前,二者集成在城市规划、城市交通分析、城市微环境分析、市政管网管理、住宅小区规划、数字防灾、既有建筑改造等诸多领域有所应用,与各自单独应用相比,在建模质量、分析精度、决策效率、成本控制水平等方面都有明显提高。

BIM与GIS集成应用,可提高长线工程和大规模区域性工程的管理能力。BIM的应用对象往往是单个建筑物,利用GIS宏观尺度上的功能,可将BIM的应用范围扩展到道路、铁路、隧道、水电、港口等工程领域。如,邢汾高速公路项目开展BIM与GIS集成应用,实现了基于GIS的全线宏观管理、基于BIM的标段管理以及桥隧精细管理相结合的多层次施工管理。

BIM与GIS集成应用,可增强大规模公共设施的管理能力。现阶段,BIM应用主要集中在设计、施工阶段,而二者集成应用可解决大型公共建筑、市政及基础设施的BIM运维管理,将BIM应用延伸到运维阶段。如,昆明新机场项目将二者集成应用,成功开发了机场航站楼运维管理系统,实现了航站楼物业、机电、流程、库存、报修与巡检等日常运维管理和信息动态查询。

BIM与GIS集成应用,还可以拓宽和优化各自的应用功能。导航是GIS应用的一个重要功能,但仅限于室外。二者集成应用,不仅可以将GIS的导航功能拓展到室内,还可以优化GIS已有的功能。如利用BIM模型对室内信息的精细描述,可以保证在发生火灾时室内逃生路径是最合理的,而不再只是路径最短。

随着互联网的高速发展,基于互联网和移动通信技术的BIM与GIS集成应用,将改变二者的应用模式,向着网络服务的方向发展。当前,BIM和GIS不约而同地开始融合云计算这项新技术,分别出现了“云BIM”和“云GIS”的概念,云计算的引入将使BIM和GIS的数据存储方式发生改变,数据量级也将得到提升,其应用也会得到跨越式发展。

BIM+3D扫描

3D扫描是集光、机、电和计算机技术于一体的高新技术,主要用于对物体空间外形、结构及色彩进行扫描,以获得物体表面的空间坐标,具有测量速度快、精度高、使用方便等优点,且其测量结果可直接与多种软件接口。3D激光扫描技术又被称为实景复制技术,采用高速激光扫描测量的方法,可大面积高分辨率地快速获取被测量对象表面的3D坐标数据,为快速建立物体的3D影像模型提供了一种全新的技术手段。

3D激光扫描技术可有效完整地记录工程现场复杂的情况,通过与设计模型进行对比,直观地反映出现场真实的施工情况,为工程检验等工作带来巨大帮助。同时,针对一些古建类建筑,3D激光扫描技术可快速准确地形成电子化记录,形成数字化存档信息,方便后续的修缮改造等工作。此外,对于现场难以修改的施工现状,可通过3D激光扫描技术得到现场真实信息,为其量身定做装饰构件等材料。BIM与3D扫描集成,是将BIM模型与所对应的3D扫描模型进行对比、转化和协调,达到辅助工程质量检查、快速建模、减少返工的目的,可解决很多传统方法无法解决的问题。

BIM与3D激光扫描技术的集成,越来越多地被应用在建筑施工领域,在施工质量检测、辅助实际工程量统计、钢结构预拼装等方面体现出较大价值。如,将施工现场的3D激光扫描结果与BIM模型进行对比,可检查现场施工情况与模型、图纸的差别,协助发现现场施工中的问题,这在传统方式下需要工作人员拿着图纸、皮尺在现场检查,费时又费力。

再如,针对土方开挖工程中较难统计测算土方工程量的问题,可在开挖完成后对现场基坑进行3D激光扫描,基于点云数据进行3D建模,再利用BIM软件快速测算实际模型体积,并计算现场基坑的实际挖掘土方量。此外,通过与设计模型进行对比,还可以直观了解基坑挖掘质量等其他信息。

上海中心大厦项目引入大空间3D激光扫描技术,通过获取复杂的现场环境及空间目标的3D立体信息,快速重构目标的3D模型及线、面、体、空间等各种带有3D坐标的数据,再现客观事物真实的形态特性。同时,将依据点云建立的3D模型与原设计模型进行对比,检查现场施工情况,并通过采集现场真实的管线及龙骨数据建立模型,作为后期装饰等专业深化设计的基础。BIM与3D扫描技术的集成应用,不仅提高了该项目的施工质量检查效率和准确性,也为装饰等专业深化设计提供了依据。

BIM+虚拟现实

虚拟现实,也称作虚拟环境或虚拟真实环境,是一种三维环境技术,集先进的计算机技术、传感与测量技术、仿真技术、微电子技术等为一体,借此产生逼真的视、听、触、力等三维感觉环境,形成一种虚拟世界。虚拟现实技术是人们运用计算机对复杂数据进行的可视化操作,与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比,虚拟现实在技术思想上有了质的飞跃。

BIM技术的理念是建立涵盖建筑工程全生命周期的模型信息库,并实现各个阶段、不同专业之间基于模型的信息集成和共享。BIM与虚拟现实技术集成应用,主要内容包括虚拟场景构建、施工进度模拟、复杂局部施工方案模拟、施工成本模拟、多维模型信息联合模拟以及交互式场景漫游,目的是应用BIM信息库,辅助虚拟现实技术更好地在建筑工程项目全生命周期中应用。

BIM与虚拟现实技术集成应用,可提高模拟的真实性。传统的二维、三维表达方式,只能传递建筑物单一尺度的部分信息,使用虚拟现实技术可展示一栋活生生的虚拟建筑物,使人产生身临其境之感。并且,可以将任意相关信息整合到已建立的虚拟场景中,进行多维模型信息联合模拟。可以实时、任意视角查看各种信息与模型的关系,指导设计、施工,辅助监理、监测人员开展相关工作。

BIM与虚拟现实技术集成应用,可有效支持项目成本管控。据不完全统计,一个工程项目大约有30%的施工过程需要返工、60%的劳动力资源被浪费、10%的材料被损失浪费。不难推算,在庞大的建筑施工行业中每年约有万亿元的资金流失。BIM与虚拟现实技术集成应用,通过模拟工程项目的建造过程,在实际施工前即可确定施工方案的可行性及合理性,减少或避免设计中存在的大多数错误;可以方便地分析出施工工序的合理性,生成对应的采购计划和财务分析费用列表,高效地优化施工方案;还可以提前发现设计和施工中的问题,对设计、预算、进度等属性及时更新,并保证获得数据信息的一致性和准确性。二者集成应用,在很大程度上可减少建筑施工行业中普遍存在的低效、浪费和返工现象,**缩短项目计划和预算编制的时间,提高计划和预算的准确性。

BIM与虚拟现实技术集成应用,可有效提升工程质量。在施工之前,将施工过程在计算机上进行三维仿真演示,可以提前发现并避免在实际施工中可能遇到的各种问题,如管线碰撞、构件安装等,以便指导施工和制订最佳施工方案,从整体上提高建筑施工效率,确保工程质量,消除安全隐患,并有助于降低施工成本与时间耗费。

BIM与虚拟现实技术集成应用,可提高模拟工作中的可交互性。在虚拟的三维场景中,可以实时地切换不同的施工方案,在同一个观察点或同一个观察序列中感受不同的施工过程,有助于比较不同施工方案的优势与不足,以确定最佳施工方案。同时,还可以对某个特定的局部进行修改,并实时地与修改前的方案进行分析比较。此外,还可以直接观察整个施工过程的三维虚拟环境,快速查看到不合理或者错误之处,避免施工过程中的返工。

虚拟施工技术在建筑施工领域的应用将是一个必然趋势,在未来的设计、施工中的应用前景广阔,必将推动我国建筑施工行业迈入一个崭新的时代。

BIM+3D打印

3D打印技术是一种快速成型技术,是以三维数字模型文件为基础,通过逐层打印或粉末熔铸的方式来构造物体的技术,综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等方面的前沿技术。

BIM与3D打印的集成应用,主要是在设计阶段利用3D打印机将BIM模型微缩打印出来,供方案展示、审查和进行模拟分析;在建造阶段采用3D打印机直接将BIM模型打印成实体构件和整体建筑,部分替代传统施工工艺来建造建筑。BIM与3D打印的集成应用,可谓两种革命性技术的结合,为建筑从设计方案到实物的过程开辟了一条“高速公路”,也为复杂构件的加工制作提供了更高效的方案。目前,BIM与3D打印技术集成应用有三种模式:基于BIM的整体建筑3D打印、基于BIM和3D打印制作复杂构件、基于BIM和3D打印的施工方案实物模型展示。

基于BIM的整体建筑3D打印。应用BIM进行建筑设计,将设计模型交付专用3D打印机,打印出整体建筑物。利用3D打印技术建造房屋,可有效降低人力成本,作业过程基本不产生扬尘和建筑垃圾,是一种绿色环保的工艺,在节能降耗和环境保护方面较传统工艺有非常明显的优势。

基于BIM和3D打印制作复杂构件。传统工艺制作复杂构件,受人为因素影响较大,精度和美观度不可避免地会产生偏差。而3D打印机由计算机操控,只要有数据支撑,便可将任何复杂的异型构件快速、精确地制造出来。BIM与3D打印技术集成进行复杂构件制作,不再需要复杂的工艺、措施和模具,只需将构件的BIM模型发送到3D打印机,短时间内即可将复杂构件打印出来,缩短了加工周期,降低了成本,且精度非常高,可以保障复杂异型构件几何尺寸的准确性和实体质量。

基于BIM和3D打印的施工方案实物模型展示。用3D打印制作的施工方案微缩模型,可以辅助施工人员更为直观地理解方案内容,携带、展示不需要依赖计算机或其他硬件设备,还可以360度全视角观察,克服了打印3D图片和三维视频角度单一的缺点。

随着各项技术的发展,现阶段BIM与3D打印技术集成存在的许多技术问题将会得到解决,3D打印机和打印材料价格也会趋于合理,应用成本下降也会扩大3D打印技术的应用范围,提高施工行业的自动化水平。虽然在普通民用建筑大批量生产的效率和经济性方面,3D打印建筑较工业化预制生产没有优势,但在个性化、小数量的建筑上,3D打印的优势非常明显。随着个性化定制建筑市场的兴起,3D打印建筑在这一领域的市场前景非常广阔。

本文来源:中国建设报

BIM运维发展现状分析

BIM在国内的兴起是从设计行业开始,逐渐扩展到施工阶段。究其原因,无非是设计领域离BIM的源头——BIM模型最近,BIM建模软件比较容易上手,建模也相对简单;到施工阶段发现应用起来实际落地很难,涉及领域更广,协同配合难度也更大;进一步延伸到运维阶段的BIM应用体现得就更明显,实施困难更大,因为运维阶段往往周期更长,涉及参与方更多更杂,国内外现存可借鉴经验更少。

BIM运维的通俗理解即为运用BIM技术与运营维护管理系统相结合,对建筑的空间、设备资产等进行科学管理,对可能发生的灾害进行预防,降低运营维护成本。具体实施中通常将物联网、云计算技术等将BIM模型、运维系统与移动终端等结合起来应用,最终实现如设备运行管理、能源管理、安保系统、租户管理等。

BIM运维应用领域

空间管理

空间管理主要应用在照明、消防等各系统和设备空间定位。获取各系统和设备空间位置信息,把原来编号或文字表示变成三维图形位置,直观形象且方便查找。如通过RFID获取大楼安保人员位置;消防报警时,在BIM模型上快速定位所在位置,并查看周边疏散通道和重要设备等。

其次应用于内部空间设施可视化。传统建筑业信息都存在于二维图纸和各种机电设备操作手册上,需要使用时由专业人员去查找、理解信息,然后据此决策对建筑物进行一个恰当动作。利用BIM技术将建立一个可视化三维模型,所有数据和信息可以从模型中获取和调用。如装修时可快速获取不能拆除的管线、承重墙等建筑构件的相关属性。

设施管理

设施管理主要包括设施装修、空间规划和维护操作。美国国家标准与技术协会(NIST)于2004年进行了一次研究,业主和运营商在持续设施运营和维护方面耗费的成本几乎占总成本的三分之二,这次统计反映了设施管理人员的日常工作繁琐费时。而BIM技术能够提供关于建筑项目协调一致、可计算的信息,因此该信息非常值得共享和重复使用,且业主和运营商便可降低由于缺乏互操作性而导致的成本损失。此外还可对重要设备进行远程控制。把原来商业地产中独立运行的各设备通过RFID等技术汇总到统一平台进行管理和控制。通过远程控制,可充分了解设备的运行状况,为业主更好地进行运维管理提供良好条件。

设施管理在地铁运营维护中起到了重要作用,在一些现代化程度较高、需要大量高新技术的建筑,如大型医院、机场、厂房等,也会得到广泛应用。

隐蔽工程管理

建筑设计时可能会对一些隐蔽管线信息不能充分重视,特别是随着建筑物使用年限的增加,这些数据的丢失可能会为日后的安全工作埋下很大的安全隐患。

基于BIM技术的运维可以管理复杂的地下管网,如污水管、排水管、网线、电线及相关管井,并可在图上直接获得相对位置关系。当改建或二次装修时可避开现有管网位置,便于管网维修、更换设备和定位。内部相关人员可共享这些电子信息,有变化可随时调整,保证信息的完整性和准确性。

应急管理

基于BIM技术的管理杜绝盲区的出现。公共、大型和高层建筑等作为人流聚集区域,突发事件的响应能力非常重要。传统突发事件处理仅仅关注响应和救援,而通过BIM技术的运维管理对突发事件管理包括预防、警报和处理。如遇消防事件,该管理系统可通过喷淋感应器感应着火信息,在BIM信息模型界面中就会自动触发火警警报,着火区域的三维位置立即进行定位显示,控制中心可及时查询相应周围环境和设备情况,为及时疏散人群和处理灾情提供重要信息。

节能减排管理

通过BIM结合物联网技术,使得日常能源管理监控变得更加方便。通过安装具有传感功能的电表、水表、煤气表,可实现建筑能耗数据的实时采集、传输、初步分析、定时定点上传等基本功能,并具有较强的扩展性。系统还可以实现室内温湿度的远程监测,分析房间内的实时温湿度变化,配合节能运行管理。在管理系统中可及时收集所有能源信息,并通过开发的能源管理功能模块对能源消耗情况进行自动统计分析,并对异常能源使用情况进行警告或标识。

BIM运维实现方式

方式一:分步走

第一步先建立BIM模型或数据库,第二步做BIM运维。可能第一步与第二步并不衔接,先得到一个具有相关数据接口和达到相关深度的BIM模型,积累基础数据,等到成熟的时候再实施第二步。

方式二:一步到位

这一类项目必须要有明确的运维目标和可实现途径。这一思路的局限性在于其适用范围,并不是所有项目都需要做BIM运维。

BIM运维发展展望

鉴于BIM技术的重要性,我国从“十五”科技攻关计划中已经开始了对BIM技术相关研究的支持。经过多年发展,在设计和施工阶段已经被广泛应用,而在设施维护中的应用案例并不多,尚未被广泛应用。但相关专家一致认为,在运维阶段,BIM技术需求非常大,尤其是对于商业地产的运维将创造巨大的价值。

随着物联网技术的高速发展,BIM技术在运维管理阶段的应用也迎来一个新的发展阶段。物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮。业内专家认为,物联网一方面可以提高经济效益,节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。目前,美国、欧盟、日本、韩国等都在投入巨资深入研究探索物联网。我国也高度关注、重视物联网的研究,工业和信息化部会同有关部门,在新一代信息技术方面开展研究,已形成支持新一代信息技术发展的政策措施及相关标准。我们相信将物联网技术和BIM技术相融合,并引入到建筑全生命周期的运维管理阶段,将带来巨大的经济效益。真正实现BIM运维,脚下的路还很长。