BIM+技术在绿色智能建筑信息化发展的应用前景

作者:时间:2019-09-21 10:57:08  来源:  阅读次数:41次 ]
 ◆王 希 夏 磊 王子健 李 根
(北京电子科技职业学院 北京 100176)
摘要:BIM(建筑信息模型)技术,一般指项目信息和模型集成的一种新技术,这项技术的出现摒弃了传统的从零碎的图纸、报表、明细中去人工收集各个元素信息的复杂过程。BIM 技术的最终目的是实现一个信息只需要由参与方输入一次,后续参与方只需根据需求使用信息,避免了错误和重复的工作。 本文分三部分综合实际情况描述了 BIM 技术在实际应用中效果,潜在的问题以及应用前景,对 BIM+的人机协同发展方向做了展望。智能建筑技术涉及面广,难度较高,为 BIM+技术在实际应用中施展应用与拓展提供了广阔的平台。
关键词:BIM+;智能建筑;创新协同;信息处理
一、BIM 技术在智能建筑领域的优势
1、BIM 是建筑信息模型,并不是单一的某一模块的具现化。
通常,我们在施工图纸上看见的只是简单的线条,但是在现代社会,我们对于建筑形式的要求变得更严格,建筑的造型也更加复杂, 管理人员和施工人员很多时候并不能依靠图纸想象出建筑的具体的样子。此时 BIM 就起到了作用,BIM 的可视化效果就能有效的将想法变成一个三维立体的实物图, 使建筑变得比以往更加的直观。
2、BIM 可以在招投标期间和施工期间进行模拟,预演出各类事件的发生。利用四维施工模拟软件,依据施工方进度计划安排,插入时间维度,分科目分甲乙丙三方进行可视化管理。四维模拟使建筑的建造次序简洁明了,工程量透明化。在招投标活动中,工程量的计算总是必不可少的一环。工程量的计算相当复杂,每一个人都有可能因为各种原因计算出不同的工程量, 即使是同一个人两次计算工程量都有可能得到不同的数值。 既然数值存在偏差就要反复进行核对,这就给造价工作带来了大量的麻烦,也会消耗相当多的人力和时间。运用 BIM 技术能够把大量的、重复的、机械的计算工作交给机器去做,解决了计算工程量的问题就可以省下大量的人力去从事别的工作, 最主要的是省下了大把的时间,毕竟在工程领域时间就是金钱。将 BIM 模型与施工工期结合,更为直观地呈现施工的真实进度,使各专业施工之间的施工协调变得经济高效, 通过四维施工模拟与施工组织方案的结合,能够使设备材料进场,劳动力分配,机械使用等各项繁杂工作的安排变得最为高效经济。在施工过程中,还可将 BIM 与数码设备联合,实现数字化的监控模式,更有效的管理施工现场,监控施工质量, 方便此建筑项目的各个参与方的负责人能在第一时间了解现场的实际情况。
3、建筑本身是有一些人力不能及时处理的问题的,所以当参与者不能及时掌握信息不能从众多复杂信息中提取到自己所需要的时候,就可以利用 BIM 模型去优化各类信息。BIM 还可以为业主出图,比如综合管线图;综合结构留洞图(即预埋套管图);碰撞检查侦测报告和建议改进方案。BIM 技术可进行从设计到施工,再到运营贯穿了工程项目的全生命周期的一体化管理。BIM 的技术核心是一个由计算机三维模型所形成的数据库,不仅包含了建筑的设计信息,而且可以容纳从设计到建成使用,甚至是使用周期终结的全过程信息。
4. 当前主流的工程制图软件是 Auto CAD,后来对 BIM 技术进行比对后,我们发现 CAD 技术中的点、线、面等在 BIM 技术中并无太大意义。Revit 软件中的 BIM 技术的基本元素有:墙、窗、门等,不仅仅是具有几何特性,同时还是兼具建筑的物理特征和功能特征的构件。在 AutoCAD 中如果想改动所画图的位置大小或者其他信息,则需要二次画图,或者通过拉伸命令调整大小。 而 BIM 技术则将建筑构件参数化, 赋予其建筑属性, 在“族”
的概念下,只需要更改属性,就可以调节构件的尺寸、样式、材质、颜色等。AutoCAD 软件在平面上进行一次修改,则其它各面都需要进行人为手动修改, 假如操作不当就会出现不同角度视图不一致的错误。而应用 BIM 技术只要进行一次修改,平面、立面、剖面、三维视图、明细表等都会随之自动进行相关的自我修正,实现了一处改动,处处随之修正的重要功能,节约了大量的时间。AutoCAD 软件提供的建筑信息非常有限,它只是将纸质图纸电子化, 导致不具备专业知识的人是无法看懂图纸并从中获取有效信息的。但 BIM 技术包含了建筑的全部信息,不仅可以展现出形象可视的二维和三维图纸,而且可以提供工程量清单、施工管理、虚拟建造、造价估算等更加丰富多元化的信息,便于参与了此项目的各个部门相互沟通,协同工作。
二、当前 BIM 技术潜在的问题
1、初期建模耗时较长,需要工程人员知识面丰富
BIM 虽然非常的便捷,但是有一定的弊端。BIM 工程是系统工程,不是一个单位,或者一个专业,一个人能够完成的,是需要参与建设的五大责任主体单位和各个专业,共同参与,共同协作,才能取得近乎完美的效果。一个完整的 BIM 团队需要建模人才,造价人才,管控人才,需要有足够多的人才做支撑,才能完成 BIM 咨询工作。
2、需要有一定工作经验的工程人员
制作 BIM 的工程师必须具有一定工作经验,经过实地调研,研究建筑工程的各个环节才能确定哪些部分是可以使用 BIM 进行资源节省和为高效快速准确的节省工期。
3、BIM 急需要针对性与时效性的与数字化现实捕捉建立起大数据的链接以完善移动互联网的发展趋势, 通过沉浸交互式的建模实现 BIM+协同发展。
4、BIM+的人机协同发展潜能。
三、BIM 和智能建筑的结合
BIM 也不仅仅用于建筑工程的施工阶段, 对于建筑落成后的日常管理运行维护也有着极大的意义。如果能把 BIM 技术利用到其中,就可以对建筑进行更精细化的管理和维护。一般建筑的管理维护费用占着建筑总成本的二分之一以上, 哪怕只能省下一成的维护费,其带来的利益也是相当可观的。具体可应用到安防系统、设备运行管理、能源管理、紧急事件预演和处置等方面。
其中的能源消耗和利用率是一个关键的指标。利用 BIM 技术检测建筑内的能源消耗情况,将 BIM 与物联网技术组合,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、初步分析等基本功能,使得日常能源管理监控变得更加方便。同时将收集到的数据进行汇总,找出能源使用异常的某一点或者面,并且对异常情况进行警告。若只是存在缺陷就对其进行修复或者改进,从而达到节能的目的。同时也可以将温湿度传感器、 二氧化碳浓度传感器等用于检测环境的设备接入系统,实时监控建筑内得的各项数值。对建筑内的环境更精确的调控,为用户提供更加舒适的环境。
四、结论
综上, BIM 是一种可以更高效快速便携的完成各类绘图的实用应用,也是一种新的技术、新的思维方式,是对于当下各方面的数字化技术,三维到四维模型方法论在设计尤其是建筑设计,建筑管理与建筑工程, 运营维护全过程控制中的一套思维体系到应用环节上的革命性的颠覆性技术升级, 其对现有技术的冲击程度丝毫不亚于 CAD 制图技术对手工绘图的冲击。在这第一次的技术革新后,CAD 全面深入应用到设计施工运维的各个环节,基本上离开 CAD 就无法进入建筑工程和相关工作。考取 CAD 职业技能证书也成建筑工程师在进入工作岗位前不可或缺的一步,而 BIM 也是这样,现今已经有甲方要求工程必须要使用 BIM 换件。可以预见,在不久的将来 BIM 就会像当时的 CAD 一样深入到建筑行业的每一个角落,尤其是 BIM+协同各种大数据技术完善建筑信息化发展。
通讯作者:夏磊。

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