BIM 以实现建筑工程信息可视化与信息量化为分析目标,是能够提高工程建设质量与工程建设效率的信息技术。
由于现代建筑造型逐渐复杂化,通过传统人为想象很难完成整个建筑施工图设计。而BIM 可视化能将复杂建筑以三维模型姿态呈现,可全方位展示、查看建筑的设计细节,且更加直观地展现各建筑设备的运行状态。BIM技术也被应用于自动化运维中。
一、运维可视化
以BIM可视化技术为基础,结合物联网、大数据与敏捷的交互技术实现“可视化、集成化、智能化”的大型综合运营与管理模式,从“全局视野”和“精准洞察”的角度来管理大型建筑空间、EPM、综合安全等。
BIM运用大数据+云计算+物联网等一系列现代化技术使得它可以应用在各种各样的建筑场景中,其中桥梁建筑也是在它的能力范围内的。
BIM智慧桥梁中的应用
伴随高速铁路的快速发展,我国先后建成了武汉天兴洲长江大桥、南京大胜关长江大桥、济南黄河大桥、铜陵长江大桥等一批具有代表性的铁路或公铁两用大跨度桥梁。它们不仅体积大、荷载重、运营速度快,而且结构新颖,设计美观,表明我国建桥水平已跃升于世界先进行列。
目前,桥梁工程管理模式依旧是“设计-施工-管养”,面对不同管理者,相关信息在传递过程中可能出现失真甚至丢失的现象。
1、以二维图纸作为信息载体,不易携带、传递和保存,且非专业人士较难理解。
2、关键工序采用传统施工机具,效率偏低且人为因素影响大,施工信息沟通协调不足、追踪性差。
3、桥梁管养依靠定期检定和人工巡检,未将设计、施工及各种监(检)测数据进行联动分析。
建设智慧桥梁需要从项目全生命周期角度出发,以BIM技术为核心,以移动互联网等先进信息技术为手段,通过打破信息断层,有效控制工程信息的采集、加工、存储和交流,构建信息的创造、传递、评估和利用的良性循环机制。实现智慧设计、智慧建造和智慧管养,支持决策者对项目进行合理的协调、规划和控制,进而不断提升桥梁技术创新、信息化和智能化水平。
通过控制多类型参数,调整模型中数据关系,实现模型的几何和类型参数变化,从而适应复杂多变的结构设计,提高建模效率。
基于参数化建模,搭建桥梁构件库和模型库,累积标准构件的几何尺寸、属性信息,提高设计效率及质量。
1、智慧建造+数字化施工
借助物联网技术,及时采集建造过程中的关键数据和信息,并通过互联网实时上传到管理平台,实现关键参数量值、关键工序质量的有效把控。利用BIM模型所包含构件的几何尺寸信息,与大型机械设备进行无缝对接,直接生成下料、加工等信息,省略二次翻图转换工序,提高自动化水平。
2、虚拟施工
构建施工设备、施工工艺等相关族库,在工程正式施工前,利用BIM技术进行施工4D虚拟建造,通过可视化的预演练和施工过程模拟,检查设备空间位置和工艺实施的可行性,进而优化施工组织方案,减少返工,切实提高工效。
3、施工信息管理
集成建设、施工、监理、监控等各参与方的具体要求,依据规范标准,实现进度、安全、成本等施工信息的采集、存储、分析和反馈,对物料、设备等资源进行动态管控,获取有效施工信息。施工信息管理不仅可以实现施工质量的追踪,更为竣工验收资料的交付提供基础。同时融入施工计算分析模块,可为施工人员提供技术支持,极大方便了现场应用。
4、基于“状态修”的管养
基于互联网、物联网和云计算技术,搭建基于车-线-桥的数字化管养系统,集成智能巡检、病害库和知识库管理等模块。综合设计、施工、联调联试等信息,利用大数据技术对多源数据进行分析和深度挖掘。结合相关规范、标准,梳理并构建桥梁结构性能评价的基本指标体系,最终实现基于“状态修”的智慧管养体系,为今后类似工程的设计、施工和运营提供技术依据。
5、BIM模型与FEM分析软件的衔接
结合第三方网格划分软件或利用Python,c/c++等编程语言进行二次开发,开发与主导有限元分析软件的无缝接口,实现数据模型无损传递,避免重复工作,提高分析效率。
伴随BIM、移动互联网、物联网、云计算及大数据等技术的广泛应用,传统土木行业正经历向智慧产业发展的信息革命。未来桥梁正在向更智能、更安全、更经济、更耐久、更环保、更美观的方向发展
BIM桥梁中的应用
1、BIM建模
根据二维的设计图纸,依照国家和地方相关设计标准,利用BIM技术创建桥梁三维模型,建立的三维模型具有可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性等优点,同时该模型反映了设计师的设计思想和工作成果。反映出设计院交付的成果的质量和深度,对其成果质量和水平能够起到客观反映。
根据模型,形成对二维图纸中的设计错误,信息不完整、设计描述错误等明显错误的报告,对二维图纸的质量进行客观评价,同时通过桥梁的BIM模型进行桥梁深化设计。
2、BIM设计方案对比
由于桥梁工程地质、环境、人文比较复杂,选择一个好的设计方案显得非常重要。传统二维设计方法和多人协同工作专业分工的模式,从表面形式来看,设计师通过二维的图纸来表达三维的结构形式,而缺少结构的三维模型,除了容易出现结构的表达的不够清楚外,还常常出现绘图的错误,这些限制导致了施工图纸设计深度不够。而BIM技术提供了非常好的解决方案,三维模型具有可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性等优点,基于其特性,将BIM技术应用于工程的实际施工。同时BIM可使结构与地质、环境、相结合,很好的为设计人员提供设计选择方案。
3、协助设计
原文取自凯聚教育《BIM在智慧桥梁和普通桥梁中的几十项应用》
BIM技术在建筑施工管理中的场景应用与发展现状-工保网
BIM技术,其雏形最早可追溯到20世纪70年代。21世纪以后,随着计算机软硬件水平的迅速发展以及对建筑生命周期的深入理解,BIM技术逐渐被工程人熟知。自2002年,BIM变革风潮便在全球范围内席卷开来,BIM技术开始发展。
随着国内建筑设计领域的发展,BIM已经初步应用于建筑工程行业,并彰显了其巨大的商业价值!随着国内大力推进BIM技术,许多企业有了非常强烈的BIM意识,同时也出现了一批BIM应用的标杆项目。如中国尊,望京SOHO等。
但是现阶段BIM的市场发展如何?有着怎样的实践应用?这里主要从目前施工企业应用BIM的主要内容、运维阶段BIM的应用以及BIM人才需求几大模块来浅析BIM技术。
1、目前施工企业应用BIM的主要内容
碰撞检查,减少返工
利用BIM的三维技术在前期进行碰撞检查,直观解决空间关系冲突,优化工程设计,减少在建筑施工阶段可能存在的错误和返工,优化管线排布方案。施工人员可以利用碰撞优化后的方案,进行施工交底、施工模拟,提高施工质量,同时也提高了与业主沟通的能力。
模拟施工,有效协同
三维可视化功能再加上时间维度,可以进行进度模拟施工。随时随地直观快速地将施工计划与实际进展进行对比,同时进行有效协同,项目参建方都能对工程项目的各种问题和情况了如指掌。从而减少建筑质量问题、安全问题,减少返工和整改。
三维渲染,宣传展示
三维渲染动画,可通过虚拟现实让客户有代入感,给人以真实感和直接的视觉冲击,配合投标演示及施工阶段调整实施方案。
建好的BIM模型可以作为二次渲染开发的模型基础,大大提高了三维渲染效果的精度与效率,给业主更为直观的宣传介绍,在投标阶段可以提升中标几率。
知识管理,保存信息
在模拟过程可以获取施工中不易被积累的知识和技能,保存施工过程中所有信息,不仅仅将完整信息保存下来,在运维过程中也可以快速查看问题源头。
2、目前运维阶段BIM的应用
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,把原来编号或者文字表示变成三维图形位置,直观形象且方便查找。
设施管理
主要包括设施的装修、空间规划和维护 *** 作。BIM技术的特点是,能够提供关于建筑项目的协调一致的、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 *** 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。
隐蔽工程管理
随着建筑物使用年限的增加,人员更换频繁,这些安全隐患日益显得突出,有时直接导致悲剧酿成。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、电线以及相关管井,并且可以在图上直接获得相对位置关系。
当改建或二次装修的时候可以避开现有管网位置,便于管网维修、更换设备和定位。内部相关人员可以共享这些电子信息,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技术的管理不会有任何盲区。通过BIM系统我们可以迅速定位设施设备的位置,避免了在浩如烟海的图纸中寻找信息,如果处理不及时,将酿成灾难性事故。
节能减排管理
通过BIM结合物联网技术的应用,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、煤气表后,可以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。
3、BIM相关人才需求
如今BIM技术正处于快速发展阶段,企业选聘人才会从各个方面考察。无论是知识技能、使用的软件工具、工作方法流程还是工作的质量及交付成果,都是企业重点考虑因素。
因此,BIM首先作为一种工具手段和平台,今后必然会成为选拨人才的一个硬性指标。而且这个选择,不是仅限于技术人员的,而是全员覆盖的。所以从这个意义上讲,BIM是未来工程行业的发展趋势。这不仅仅是从事职业所必备的一项技能,也是提高自身的竞争力的必要工具!随着专业人才逐步增多,BIM势必会引领建筑业的一场全新变革。
bim技术:建筑信息模型技术。
建筑信息模型是建筑学、工程学及土木工程的新工具。建筑信息模型或建筑资讯模型一词由Autodesk所创的
BIM的核心是通过建立虚拟的建筑工程三维模型,利用数字化技术,为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。
该信息库不仅包含描述建筑物构件的几何信息、专业属性及状态信息,还包含了非构件对象(如空间、运动行为)的状态信息。
借助这个包含建筑工程信息的三维模型,大大提高了建筑工程的信息集成化程度,从而为建筑工程项目的相关利益方提供了一个工程信息交换和共享的平台。
BIM有如下特征:它不仅可以在设计中应用,还可应用于建设工程项目的全寿命周期中;用BIM进行设计属于数字化设计;BIM的数据库是动态变化的,在应用过程中不断在更新、丰富和充实;为项目参与各方提供了协同工作的平台。我国BIM标准正在研究制定中,研究小组已取得阶段性成果。
扩展资料:
特点:
可视化:
可视化即“所见所得”的形式,对于建筑行业来说,可视化的真正运用在建筑业的作用是非常大的,例如经常拿到的施工图纸,只是各个构件的信息在图纸上采用线条绘制表达,但是其真正的构造形式就需要建筑业从业人员去自行想象了。
BIM提供了可视化的思路,让人们将以往的线条式的构件形成一种三维的立体实物图形展示在人们的面前;现在建筑业也有设计方面的效果图.但是这种效果图不含有除构件的大小、位置和颜色以外的其他信息,缺少不同构件之间的互动性和反馈性。
而BlM提到的可视化是一种能够同构件之间形成互动性和反馈性的可视化,由于整个过程都是可视化的,可视化的结果不仅可以用效果图展示及报表生成,更重要的是,项目设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策都在可视化的状态下进行。
协调性:
协调是建筑业中的重点内容,不管是施工单位,还是业主及设计单位,都在做着协调及相配合的工作。一旦项目的实施过程中遇到了问题,就要将各有关人士组织起来开协调会,找各个施工问题发生的原因及解决办法.然后作出变更,做出相应补救措施等来解决问题。
在设计时,往往由于各专业设计师之间的沟通不到位,出现各种专业之间的碰撞问题。
例如暖通等专业中的管道在进行布置时,由于施工图纸是各自绘制在各自的施工图纸上的,在真正施工过程中,可能在布置管线时正好在此处有结构设计的梁等构件在此阻碍管线的布置,像这样的碰撞问题的协调解决就只能在问题出现之后再进行解决。
BIM的协调性服务就可以帮助处理这种问题,也就是说BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期对各专业的碰撞问题进行协调,生成协调数据,并提供出来。
当然,BIM的协调作用也并不是只能解决各专业间的碰撞问题,它还可以解决例如电梯井布置与其他设计布置及净空要求的协调、防火分区与其他设计布置的协调、地下排水布置与其他设计布置的协调等。
模拟性:
模拟性并不是只能模拟设计出的建筑物模型.还可以模拟不能够在真实世界中进行 *** 作的事物。在设计阶段,BIM可以对设计上需要进行模拟的一些东西进行模拟实验。
例如:节能模拟、紧急疏散模拟、日照模拟、热能传导模拟等;在招投标和施工阶段可以进行4D模拟(三维模型加项目的发展时间)。
也就是根据施工的组织设计模拟实际施工,从而确定合理的施工方案来指导施工。同时还可以进行5D模拟(基于4D模型加造价控制),从而实现成本控制;后期运营阶段可以模拟日常紧急情况的处理方式,例如地震人员逃生模拟及消防人员疏散模拟等。
优化性:
事实上整个设计、施工、运营的过程就是一个不断优化的过程.当然优化和BIM也不存在实质性的必然联系,但在BIM的基础上可以做更好的优化。
优化受三种因素的制约:信息、复杂程度和时间。没有准确的信息,做不出合理的优化结果,BIM模型提供了建筑物的实际存在的信息,包括几何信息、物理信息、规则信息,还提供了建筑物变化以后的实际存在信息。复杂程度较高时。
参与人员本身的能力无法掌握所有的信息,必须借助一定的科学技术和设备的帮助。现代建筑物的复杂程度大多超过参与人员本身的能力极限.BIM及与其配套的各种优化工具提供了对复杂项目进行优化的可能。
参考资料:
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