建筑智能化中BIM技术的应用罗汉权

建筑智能化中BIM技术的应用罗汉权

罗汉权

厦门市建筑科学研究院集团股份有限公司福建361000

摘要：随着我国社会经济水平的不断提高,建筑企业因此迎来了一个较为稳定的快速发展时期。在现代科技发展的环境下,智能化建筑已经成为了建筑企业新的发展方向,尤其是BIM技术的应用,对建筑智能化建设的深入革新具有非常重要的积极推进意义。文章针对建筑智能化中BIM技术的应用进行了详细的阐述，内容仅供参考。

关键词：建筑智能化；BIM；技术；应用

1BIM技术在建筑智能化中应用的意义

1.1协同化

BIM的协调特征与传统的建筑理念有很大的不同。通过BIM技术，施工相关人员在不同的工作环节和不同的地理位置可以实现信息在网络上的快速传输和反馈，从而开展协作工作，这将提高建筑质量，充分发挥建筑企业的综合实力。优化资源配置的各个方面是非常重要的。例：当施工单位在施工过程中遇到客观事故，无法正确完成设计要求时，可以通过BIM技术及时与设计单位联系。针对现场实际问题，确保施工顺利进行。

1.2三维碰撞

三维碰撞检测技术是BIM技术在发展初期阶段最直观、最普遍、最切实的价值之一,其是一种将Revit建立的模型导入到Navisworks中进行处理检测的技术手段。通过三维碰撞检测的办法,能够消除施工工作中的各种碰撞情况,优化整体的工程结构,减少施工阶段工程出现施工故障或质量问题的概率,以此实现对工程质量以及效率的保障,推进建筑智能化的进程。

2基于BIM的建筑施工智能化现状

基于BIM的建筑施工智能化可以分为2个方面,即智慧工地和智慧施工。前者面向施工环境和条件,聚焦于施工要素(包括人、机、料、法、环)的管理和一般过程管理(包括进度、质量、安全以及成本方面的管理),适用于各种建筑类型;后者面向特定施工过程,聚焦于施工技术运用和特定过程管理,一般因不同建筑类型(如超高层建筑或大型公共建筑,钢结构建筑或混凝土结构建筑)而异。在智慧工地方面,目前已发表的、以BIM应用为基础的智能化应用技术可归纳如下。

1)基于BIM的作业人员智能化管理系统

让工人佩戴内嵌智能芯片的安全帽,将BIM模型导入系统。系统具有门禁功能,不仅可以自动进行人员的出勤统计,而且可以记录人员在项目场地中的轨迹和分布,并可以对在场人员进行实时语音提示。

2)基于BIM的物料智能化管理系统

导入BIM设计模型,集成施工进度计划、流水段、清单项目、分包队伍等信息。在系统中选择单体、楼层、构件,均可提取相应的材料用量,辅助制定材料采购计划及进行限额领料管理;支持材料的模型量和实际量间的对比,方便物料控制。

3)基于BIM的混凝土建筑钢筋智能化加工系统

以建筑结构专业的BIM模型为输入,实现钢筋的自动翻样,并通过与数控加工设备配合,实现钢筋的半自动或全自动加工。

4)基于BIM的智能化质量管理系统

以建筑模型为输入，并根据相关标准自动生成质量验收方案；支持在建筑工地使用移动终端，通过定位功能动态识别现场组件与模型组件之间的对应关系，并通过点击模型中显示的计划接受组件来显示数据输入表。支持在输入接收数据后自动上载到系统服务器，以促进参与者之间的数据共享和协作。

5)基于BIM的智能化安全管理系统

通过让作业人员在现场佩戴智能安全帽,以施工BIM模型为输入,在系统内生成虚拟施工现场场景,通过定位技术实时采集作业人员位置信息和不安全环境信息,系统可实时对作业人员进行安全监测和预警。

6)基于BIM的智能化成本管理系统

通过输入施工BIM模型,并建立构件与预算文件、分包合同、施工图纸、进度计划的关联,支持实时按专业、楼层、进度、流水段等多维度计算统计工程量、分包量,通过输入实际成本,实现基于“三算对比”的成本控制。

3建筑智能化中BIM技术应用

3.1施工应用

在智能施工过程中，施工本身会受到多种因素的干扰，增加施工压力。在智能建筑发展的现阶段，其施工系统呈现出规模大、复杂的特点，导致智能建筑施工效率低下。此外，智能建筑的多功能要求增加了施工难度。在智能建筑施工中采用了BIM技术，改变了传统的施工方法，更加注重施工现场的资源配置。以高层智能办公楼为例，分析了BIM技术在建筑阶段的应用。高层智能办公大楼集娱乐、餐饮、办公、商务等多种功能于一体，共32层，属于典型智能建筑。建筑施工采用BIM技术，根据智能建筑的实际情况规划资源配置，合理分配建筑材料、设备、人力等资源，而BIM技术也可以根据天气条件调整建筑的施工过程。箱式建筑中间有强降水。为了避免影响混凝土的浇注，采用BIM模型对混凝土的施工周期进行了调整。在这种情况下，BIM技术非常重视施工时间的安排，并与时间节点上的施工过程相匹配。在这种情况下，BIM模型为建筑施工提供视觉操作，即利用视觉技术创造视觉条件，提前观察智能办公楼的施工效果，并直观反馈施工状况。在此基础上，对智能办公楼建设的过程和过程进行了规划，合理分配了施工内容。在这种情况下，BIM提供实时监控条件，并在智能办公大楼的整个施工期间安排全面监控。避免在施工过程中出现技术问题。

3.2运营应用

BIM技术在智能建筑的运行阶段也起着关键的作用。智能建筑建成后，将进入运行阶段。分析了BIM在智能建筑运行阶段的应用，维护了智能建筑运行的稳定性。以智能建筑中的弱电系统为例，分析了BIM技术在建筑运行中的应用。弱电系统建成后，作业单位将弱电系统的后期维护工作移交给施工单位。此时，弱电系统的运行单元无法准确了解具体的运行情况，导致大量的维护数据丢失。在操作中，采用BIM技术实现参数信息的交换。即使施工人员维持弱电系统的后期运行，操作人员也可以了解BIM平台中的参数信息。同时，建立了弱动力系统的特殊运行模型。利用三维模型直观地显示了运行尺寸的数据，并对弱电系统的数据和数据进行了匹配，提高了后期运行尺寸的水平。

3.3设计应用

在智能建筑的设计阶段，BIM技术首先构建了一个BIM平台，该平台拥有一个数据库，可以在BIM平台上进行智能建筑设计。从设计人员到智能建筑施工现场，对智能建筑进行调查，收集与智能建筑相关的价值。在将数据输入BIM平台的数据库后，此时将进行BIM建模。利用BIM的建模功能，根据现场调查的实际数据，在设计阶段建立了符合施工实际的三维模型。设计人员完成模型中各智能建筑的设计工作，模型可以评价设计方案是否符合智能建筑的实际情况。BIM平台数据库的应用为智能建筑设计阶段的信息传递提供了一种途径，使不同模块的设计者之间的距离更近，从而避免了信息交流不畅的局面，以实现设计师之间的协同操作。例如，智能建筑涉及薄弱的电力系统，强大的电力系统等等。大楼里安装了许多智能装置。这时，设计模型可以通过BIM平台显示。与计划相关的数据信息写入数据库。直接调整模型的弱功率、强和智能设备设计方法，促进智能建筑的各种系统功能达到标准。

结束语

实现建筑施工智能化任重而道远,目前实现的建筑施工智能化还仅仅处在初级阶段。今后,建筑行业需要一边推进建筑施工数字化,一边推进建筑施工智能化,并使两者互相促进,相得益彰,在这个过程中,BIM技术将继续得到发展和应用,并发挥关键作用。

参考文献

[1]赵昕,马智亮.中国建筑施工行业信息化发展报告(2017)——智慧工地应用与发展[M].北京:中国建材工业出版社,2017.

[2]马智亮,蔡诗瑶,杨启亮,等.基于BIM和移动定位的施工质量管理系统[J].土木建筑工程信息技术,2017,5(9):29-33.