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摘要:文中在簡要闡述bim技術及建筑智能化集成管理系統(tǒng)構(gòu)建問題的基礎上,結(jié)合具體工程案例,對BIM技術在建筑智能化集成管理系統(tǒng)構(gòu)建中的應用策略進行探究,以期促進建筑智能化集成管理系統(tǒng)構(gòu)建能力的提升。
關鍵詞:BIM技術;建筑工程;智能化集成管理系統(tǒng)
0引言
漳州詔安中揚•國際城小區(qū)智能化系統(tǒng)工程項目位于詔安新城區(qū)南環(huán)城路與中興大道交匯處,占地面積17.70hm2,總建筑面積約48萬m2,包含37棟西班牙風格建筑,涵蓋商業(yè)、酒店式公寓、住宅等,為詔安首個萬人社區(qū)。在工程項目建設過程中,施工單位緊跟行業(yè)發(fā)展趨勢,加強了現(xiàn)代化信息技術在建設施工中的應用,并對BIM技術在建筑智能化集成管理系統(tǒng)構(gòu)建中的應用策略和要點進行了深入探究,以確保建筑智能化集成管理系統(tǒng)的設計科學性以及使用穩(wěn)定性,為智慧社區(qū)的樓宇可視對講、視頻監(jiān)控、電子巡更、五方通話等智能化系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供了有力保障,進一步凸顯工程項目的現(xiàn)代化、智能化特征。
1BIM技術概述
BIM技術是將數(shù)字技術、信息技術、通信技術等前沿信息技術有機融合后,形成的一種多維模型信息集成技術。該技術能夠使工程項目所有參與者,在項目規(guī)劃到交付使用的整個生命周期內(nèi),通過多維模型獲取信息,通過信息操作多維模型,從根本上改變傳統(tǒng)依據(jù)符號文字形式的圖紙進行工程項目規(guī)劃設計、建設施工、運營管理的固有方式,從而大幅度地提升工程項目建設的科學性與效率。在實際應用中BIM技術,主要有以下突出的技術優(yōu)勢:(1)可視化。BIM技術可將設計圖紙中的二維線條轉(zhuǎn)化為三維圖形,以三維立體模型的方式,將工程項目施工環(huán)境、結(jié)構(gòu)細節(jié)、工藝節(jié)點、施工環(huán)節(jié)生動、直觀地呈現(xiàn)出來,讓工程項目各參建方全面、準確地了解設計施工方案。利用該技術特征對工程項目各類建設信息進行可視化處理,可顯著提升各部門間的施工協(xié)調(diào)效率,降低設計和施工沖突的發(fā)生概率,有助于工程建設質(zhì)量和效率的提升;(2)模擬性。BIM技術通過信息模型的方式將工程項目的整體布局和結(jié)構(gòu)細節(jié)完整地呈現(xiàn)出來,并通過對模型參數(shù)的調(diào)節(jié)設置,模擬出與實際環(huán)境或預期環(huán)境相一致的環(huán)境條件,從而幫助設計施工人員準確判斷設計、施工方案的可行性及實施狀態(tài),最大限度消除設計施工風險,提升工程項目建設的科學性。如:在方案設計階段,利用BIM技術模擬出光照環(huán)境、溫度環(huán)境、壓力環(huán)境等,使設計師充分了解不同環(huán)境條件下設計方案的可行性,幫助其優(yōu)化設計方案;(3)協(xié)調(diào)性。現(xiàn)代工程項目具有技術復雜、涉及專業(yè)領域廣、參建人員多等特征。因此,對各施工環(huán)節(jié)的銜接性與協(xié)調(diào)性具有極高的要求。BIM技術可通過模擬施工、碰撞測試等功能,以直觀化、動態(tài)化的形式將各施工環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)情況、銜接工藝、銜接時間點展示出來,從而為設計、施工階段中,各部門間的溝通和協(xié)調(diào)奠定良好基礎,提升各施工環(huán)節(jié)間的銜接性,確保建設施工有序、高效地進行。由此可見,BIM技術的應用實現(xiàn)了工程項目規(guī)劃設計、建設施工、運營管理等工作由二維模式向多維模式的轉(zhuǎn)變,對現(xiàn)代工程項目建設的信息化、智能化發(fā)展具有極為重要的推進作用[1]。
2建筑智能化集成管理系統(tǒng)存在的問題
2.1布線問題
通常情況下,智能化集成管理系統(tǒng)的導線是通過中心機房,利用中間設備,實現(xiàn)導線與導線之間的“點對點”輸出。雖然這種布線方法能夠一定程度上防止中心機房超負荷運營,但會涉及大量不同類型線纜或接線箱的敷設與安裝,不僅系統(tǒng)構(gòu)建及施工難度高、施工量大,而且極容易出現(xiàn)導線混亂、錯接等問題,為系統(tǒng)后續(xù)調(diào)整和修護帶來諸多困難。
2.2檢測問題
建筑智能化集成管理系統(tǒng)因存在大量的電氣設備,因此在使用過程中,易發(fā)生設備故障或系統(tǒng)故障。而傳統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)建技術難以及時、準確地檢測出故障位置及特征,從而對智能化集成管理系統(tǒng)的構(gòu)建產(chǎn)生諸多不利影響,不僅會影響智能化集成管理系統(tǒng)構(gòu)建施工的質(zhì)量和進度,還會降低系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。
2.3子系統(tǒng)協(xié)調(diào)問題
建筑智能化集成管理系統(tǒng)是由多個子系統(tǒng)融合構(gòu)建而成的,其每個子系統(tǒng)之間都存在一定的聯(lián)系,因此,在構(gòu)建建筑智能化集成管理系統(tǒng)的過程中,必須確保系統(tǒng)中各子系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)性與整體性,以保障智能管理系統(tǒng)內(nèi)各類數(shù)據(jù)信息能夠穩(wěn)定、高效傳輸以及各子系統(tǒng)功能的正常發(fā)揮。然而,在很多工程項目建設過程中,受多種因素的影響,普遍存在子系統(tǒng)物理接口標準和接口協(xié)議不明確或不匹配、數(shù)據(jù)響應格式和校驗方式不統(tǒng)一等問題,嚴重影響各子系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)性,從而導致建筑智能化集成管理系統(tǒng)在使用過程中頻繁出現(xiàn)異常問題,影響其穩(wěn)定性。
2.4專業(yè)協(xié)調(diào)問題
在智能化弱電系統(tǒng)施工過程中,有很多項目需要與其他專業(yè)緊密配合,因此,施工單位要在建設單位及監(jiān)理單位的監(jiān)管下,與電氣、暖通、土建等專業(yè)進行科學有效的溝通和協(xié)商,最大限度確保施工進度和質(zhì)量。然而,從實際情況來看,很多施工單位在此方面仍存在不足,具體表現(xiàn)在技術協(xié)調(diào)和施工界面協(xié)調(diào)兩個層面,例如:施工工序交接缺乏協(xié)調(diào)性、施工界面和時間節(jié)點存在沖突、預埋和隱蔽工程未能有效溝通、施工現(xiàn)場缺乏科學規(guī)劃等。這些問題不僅會對建筑智能化集成管理系統(tǒng)的施工進度和施工質(zhì)量產(chǎn)生嚴重影響,還在一定程度上增加施工安全風險。
3BIM技術構(gòu)建建筑智能化集成管理系統(tǒng)應用策略
3.1應用BIM技術對設計進行穩(wěn)定性
在本項目中,施工單位利用BIM技術對建筑智能化集成管理系統(tǒng)的設計穩(wěn)定性進行測試,主要通過以下兩種方式:(1)施工過程仿真模擬。按照設計方案,在BIM系統(tǒng)中構(gòu)建4D信息模型,根據(jù)實際施工環(huán)境條件對系統(tǒng)參數(shù)進行優(yōu)化調(diào)整,構(gòu)建仿真施工情景,配合Navisworks軟件進行設計方案的仿真模擬施工。通過可視化的虛擬建設過程,設計人員能夠全面了解該設計方案下,各施工環(huán)節(jié)的開始和持續(xù)時間、各施工環(huán)節(jié)間的銜接情況以及系統(tǒng)構(gòu)建完畢后,在特定環(huán)境條件下的運行狀態(tài),從而對本次工程項目智能化集成管理系統(tǒng)的設計穩(wěn)定性予以準確的判斷,并根據(jù)BIM系統(tǒng)反饋的數(shù)據(jù)信息對設計方案進行科學優(yōu)化和調(diào)整。(2)三維碰撞測試。碰撞測試的實施主要包含五個流程:①對土建設計單位、各智能化設備安裝單位提交的BIM模型進行審核與修改;②將審核后的模型進行整合設置,并在revit/ArchiCAD中設定需要進行碰撞測試的范圍;③設置碰撞測試規(guī)則,主要是忽略對象的規(guī)則,以提高測試的準確性;④利用Navisworks軟件進行碰撞測試并生成碰撞測試報告;⑤結(jié)合報告內(nèi)容,對設計方案進行調(diào)整,再次進行碰撞測試直至無碰撞情況為止。利用BIM技術進行三維碰撞測試,既能夠?qū)υO計方案的科學性和可行性進行全面檢查,確保設計方案得以有效落實,又能夠以直觀可視的方式及時排除設計問題,確保智能化集成管理系統(tǒng)的設計穩(wěn)定性。
3.2應用BIM技術對施工場地進行分析
通過對施工現(xiàn)場進行科學分析,全面掌握與智能化集成管理系統(tǒng)構(gòu)建有關的數(shù)據(jù)信息,對于提高智能化集成管理系統(tǒng)設計、施工質(zhì)量具有積極的作用。在本項目中,施工單位利用BIM技術通過以下形式對施工場地進行全面分析:(1)BIM與GIS整合運用,快速獲取施工現(xiàn)場環(huán)境信息。具體做法為:利用GIS廣泛采集施工現(xiàn)場地理環(huán)境信息,然后將采集到的數(shù)據(jù)信息上傳至BIM系統(tǒng)中,利用BIM技術對海量數(shù)據(jù)信息的分析處理能力,篩選與智能化集成管理系統(tǒng)構(gòu)建有關的重要數(shù)據(jù)信息并進行標識,幫助設計和施工技術人員對施工場地進行全面了解,為后續(xù)工作的開展奠定良好基礎。(2)利用BIM技術構(gòu)建場地模型,強化對施工場地的分析能力。具體做法為:根據(jù)GIS及現(xiàn)場勘察所得到的施工場地數(shù)據(jù)信息,利用BIM技術對施工現(xiàn)場地理環(huán)境及現(xiàn)有構(gòu)筑物進行數(shù)字化建模,并構(gòu)建3D推演沙盤。一方面利用BIM技術對數(shù)字化模型的分析,全面了解施工現(xiàn)場地理環(huán)境特征及構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)形式,獲取與智能化集成管理系統(tǒng)構(gòu)建有關重要數(shù)據(jù)信息,為系統(tǒng)設計提供充足的數(shù)據(jù)信息支持;另一方面利用3D沙盤,對施工現(xiàn)場的交通流線組織關系、管線整體布局、材料設備臨時堆放點進行模擬規(guī)劃,增強規(guī)劃設計的科學性與合理性,為智能化集成管理系統(tǒng)的構(gòu)建提供有力保障。
3.3建設“互聯(lián)網(wǎng)+”BIM技術管理平臺
在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代背景下,以“互聯(lián)網(wǎng)+”思維為導向,建設互聯(lián)網(wǎng)+BIM技術管理平臺,對于建筑智能化集成管理系統(tǒng)的構(gòu)建具有重要的作用。在本項目中,施工單位通過以下形式進行互聯(lián)網(wǎng)+BIM技術管理平臺的建設:(1)加強BIM技術與物聯(lián)網(wǎng)技術的融合應用。例如,利用BIM技術生成QR碼,并根據(jù)實際需求,在QR碼中加入技術交底、質(zhì)檢標準、安全管理制度等內(nèi)容,以提高現(xiàn)場技術管理效力;采用通信技術、遙感技術,將各類傳感器、視頻監(jiān)控探頭與BIM系統(tǒng)連接,利用BIM系統(tǒng)強大的數(shù)據(jù)處理能力對前端反饋信息進行分析,并根據(jù)預先設計的規(guī)則進行智能化管理。(2)加強BIM技術與大數(shù)據(jù)技術的融合應用。利用BIM技術將智能化集成管理系統(tǒng)收集和生成的各類數(shù)據(jù)信息進行統(tǒng)計、整理、儲存,形成數(shù)據(jù)庫,然后利用具備專家系統(tǒng)和神經(jīng)診斷功能的大數(shù)據(jù)處理技術對數(shù)據(jù)庫進行分析,以實現(xiàn)建筑智能化集成管理系統(tǒng)的風險分析、故障診斷、智能決策功能,最大限度地發(fā)揮智能化集成管理系統(tǒng)的作用和價值[3]。
4結(jié)語
綜上所述,隨著現(xiàn)代電子信息技術在建筑工程領域中的普及應用,BIM技術已成為提高工程項目建設品質(zhì)和效率的重要技術手段。在構(gòu)建建筑智能化集成管理系統(tǒng)的過程中,相關技術人員應深刻意識到BIM技術的重要性,靈活運用BIM技術進行穩(wěn)定測試、現(xiàn)場分析、管理平臺建設,以應對前期規(guī)劃不合理、設計質(zhì)量較差等問題,為建筑智能化集成管理系統(tǒng)構(gòu)建提供更有力的保障。
參考文獻
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[3]楊成明,孫增珠,武祥磊.應用BIM技術構(gòu)建建筑智能化集成管理系統(tǒng)[J].城市建設理論研究:電子版,2020(20):119-120.
作者:李榕欽 單位:廈門天誠創(chuàng)智能科技有限公司