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        BIM+VR在施工管理中的應(yīng)用研究

        2020-03-01 20:44:40董婉婉
        綠色環(huán)保建材 2020年1期
        關(guān)鍵詞:可視化成本建筑

        董婉婉

        洛陽理工學(xué)院土木工程學(xué)院

        1 引言

        在建筑全壽命周期中,傳統(tǒng)的建筑施工管理方法弊端逐漸凸顯,而BIM(建筑信息模型)技術(shù)在項(xiàng)目全周期能進(jìn)行信息共享、過程管控,且基于BIM 模型的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有交互性、直觀性、場景化等優(yōu)點(diǎn)。BIM 技術(shù)最初是由美國佐治亞技術(shù)學(xué)院建筑與計(jì)算機(jī)專業(yè)的扎克伊士曼提出的,把不同階段、不同專業(yè)的所有建筑信息,整合集成在統(tǒng)一的三維模型中,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方、施工方、運(yùn)營方等各方在設(shè)計(jì)過程、施工過程、運(yùn)營管理過程的信息共享、協(xié)同工作。

        2 BIM技術(shù)在施工管理中的優(yōu)勢

        2.1 可視化

        在傳統(tǒng)的工程項(xiàng)目管理過程中,對于甲方、設(shè)計(jì)方、施工方等各參與方,在項(xiàng)目實(shí)施前和實(shí)施過程中建筑產(chǎn)品是“不可見不可觸”的,且各方更多的是通過二維圖紙、CAD模型、現(xiàn)場實(shí)地考察等方式溝通交流。利用BIM 技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)建筑產(chǎn)品的可視化,“不可見”變“可見”,2D變3D。利用refit軟件創(chuàng)建3D數(shù)字化信息模型,二維到三維的轉(zhuǎn)變,不僅使得建筑產(chǎn)品可視化,而且所有構(gòu)件信息參數(shù)化,且具有互動(dòng)性和反饋性,便于項(xiàng)目實(shí)施過程中實(shí)時(shí)溝通交流,及時(shí)反饋信息,減少信息差。

        2.2 協(xié)調(diào)性

        一個(gè)工程項(xiàng)目的順利完成,需要各方通力協(xié)作,不同專業(yè)協(xié)調(diào)溝通。施工過程中的溝通不暢、反饋不及時(shí)等,均可能造成施工效率降低、成本增加、工期拖延。項(xiàng)目前期建立BIM3D模型的過程中,通過碰撞檢查,可避免硬碰撞和軟碰撞問題產(chǎn)生。且在前期模型建立過程中,從結(jié)構(gòu)、機(jī)電、水暖等的設(shè)計(jì)到施工,都可以利用三維模型信息進(jìn)行溝通協(xié)調(diào),及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問題,減少返工、縮短工期、節(jié)約成本。

        2.3 模擬性

        BIM 技術(shù)不只是模型的可視化展示,還可以進(jìn)行虛擬動(dòng)態(tài)模擬,比如進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)施工,可以基于refit導(dǎo)出的GCL.文件進(jìn)行4D施工模擬,預(yù)先了解施工過程,優(yōu)化施工方案。基于4D施工模擬可以進(jìn)行成本控制5D 模擬,在水電暖設(shè)計(jì)時(shí),可以進(jìn)行水流、節(jié)能等模擬,預(yù)估可能發(fā)生的安全問題可進(jìn)行緊急疏散模擬等。

        3 BIM+VR技術(shù)在施工管理中的優(yōu)勢

        VR 虛擬現(xiàn)實(shí)綜合利用了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù),模擬人的視覺、聽覺、觸覺等感覺器官功能,使人能夠沉浸在計(jì)算機(jī)生成的虛擬境界中,并且能夠通過語言、手勢等自然的方式與之進(jìn)行實(shí)時(shí)交互。VR 作為一種新興的可視化溝通技術(shù)和溝通平臺(tái),與BIM 技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用,能夠發(fā)揮出二者的優(yōu)勢。二維圖紙到BIM 模型是“2D”到“3D”,“不可見不可觸”到“可見不可觸”的轉(zhuǎn)變,而BIM 到BIM+VR 的應(yīng)用是“可見不可觸”到“可見可觸”的轉(zhuǎn)變。BIM 與VR 技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用,使得原來“可視化”的模型“場景化”,參與者可以進(jìn)行場景漫游,預(yù)覽建筑實(shí)體,觀察施工過程,了解施工進(jìn)度,掌握成本控制,查看構(gòu)件狀態(tài)信息等。BIM與VR的關(guān)系中,BIM模型是內(nèi)核,提供建筑信息,VR是外觀,提供建筑信息的直觀表現(xiàn)。

        4 BIM+VR在施工管理中的應(yīng)用

        BIM+VR 技術(shù)可面向的對象多樣化,涵蓋的階段全面化,覆蓋的過程動(dòng)態(tài)化,二維到三維可視化動(dòng)態(tài)控制管理,有利于項(xiàng)目實(shí)施管理最終達(dá)到工期短、成本低、質(zhì)量高、安全好等目標(biāo)。

        4.1 進(jìn)度管理

        在refit 建立的BIM 模型的基礎(chǔ)上,結(jié)合編制的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)度計(jì)劃,可以形成4D 虛擬施工模擬。例如,將實(shí)體模型、場地模型、施工進(jìn)度計(jì)劃導(dǎo)入BIM5D軟件中,通過模型整合、劃分流水段等操作,可以完成基于BIM的4D虛擬施工。4D虛擬施工實(shí)現(xiàn)了施工動(dòng)態(tài)化模擬,施工現(xiàn)場三維化可視化,網(wǎng)絡(luò)進(jìn)度計(jì)劃的調(diào)整,場地方案的改變等均可在虛擬施工過程中實(shí)現(xiàn)。對于實(shí)際過程中遇到的有關(guān)施工進(jìn)度、施工操作等問題,可以做到提前發(fā)現(xiàn),及時(shí)優(yōu)化。

        4.2 成本管理

        工程項(xiàng)目成本控制涉及整個(gè)項(xiàng)目過程各方面的資源消耗,如人工、設(shè)備、材料等。BIM 模型中包含各構(gòu)件相關(guān)屬性信息,基于4D虛擬施工模擬,模型與數(shù)據(jù)掛接關(guān)聯(lián),從而通過5D模擬實(shí)現(xiàn)成本預(yù)算和成本控制。如需進(jìn)行模型修改或施工方案調(diào)整,相應(yīng)關(guān)聯(lián)的成本可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)控,便于施工單位做好成本控制及信息化管理。

        4.3 質(zhì)量管理

        工程項(xiàng)目質(zhì)量管理需全周期、全過程、全方位把控?;贐IM的4D虛擬施工可以實(shí)時(shí)監(jiān)控和跟蹤各個(gè)階段施工質(zhì)量,實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)控,實(shí)現(xiàn)各參與方信息共享,避免信息偏差,提高效率和質(zhì)量。

        4.4 安全管理

        在安全管理制度健全的基礎(chǔ)上,建立BIM 安全信息模型和平臺(tái),線上線下定期巡查各個(gè)環(huán)節(jié)安全問題。同時(shí),基于BIM的4D、VR 等技術(shù)可以使參與人通過可視化場景、侵入式漫游等方式進(jìn)行安全培訓(xùn),真實(shí)化的安全情景模擬利于增強(qiáng)當(dāng)事人安全意識(shí),鍛煉安全應(yīng)急管理能力。

        5 結(jié)束語

        BIM 技術(shù)在國內(nèi)已經(jīng)得到普遍重視和應(yīng)用,也是近些年建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢。在數(shù)字信息飛速發(fā)展的時(shí)代,BIM 技術(shù)和VR 技術(shù)相結(jié)合,有利于提高建筑工程效率,更有益于建筑模型信息化的常態(tài)化發(fā)展。但是現(xiàn)有專業(yè)BIM 從業(yè)人員有限,BIM技術(shù)應(yīng)用深度不夠,硬件需求跟不上等問題也是BIM 技術(shù)發(fā)展道路上需要解決的問題。

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