將BIM技術(shù)與信息化技術(shù)相結(jié)合，建立基于BIM技術(shù)的信息應(yīng)用平臺，用以更加好的管理建造過程，一直都是建造各參與方，甚至是信息軟件廠商、與建筑有關(guān)的高等院校想摘取的一項桂冠。本案例由某國內(nèi)知名建筑企深度自行研發(fā)平臺，將BIM技術(shù)、三維GIS技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有機融合，打造了一套智慧建造物聯(lián)網(wǎng)管理平臺。通過展示施工現(xiàn)場模型，進度可視化管理、機械設(shè)備的維護備案管理、視頻監(jiān)控、實名制門禁人員管理、施工材料管理、自動化監(jiān)測等功能模塊，實現(xiàn)現(xiàn)場施工管理信息高度集中化、管理者的移動辦公。對項目實時管控和管理歷史數(shù)據(jù)的保存與查詢，為項目提供最真實、有效的數(shù)據(jù)，最終達到為項目建設(shè)增值的目的。
1.項目背景
某大型市政工程項目占地510000平方米，工程主體結(jié)構(gòu)全部在地下，竣工后，頂板上覆蓋0.8米厚人工填土，并植草綠化，開發(fā)為地上濕地公園。工程采取明挖基坑施工，基坑總體呈長方形，長度為355米，寬度750米，錨索+排樁+頂貫梁支護結(jié)構(gòu)，最大開挖深度為19.5米，在城市污水處理水量排名中居全國前列，其建成運營模式和花園式管理與城市周邊環(huán)境需求的結(jié)合模式有極強的示范效應(yīng)。
2.BIM技術(shù)應(yīng)用的內(nèi)容
?。?）BIM模型展示
建立現(xiàn)場的三維BIM模型，通過GIS技術(shù)與BIM技術(shù)的結(jié)合，在物聯(lián)網(wǎng)平臺上展示BIM模型。在此平臺上，可以對BIM模型進行旋轉(zhuǎn)、漫游等操作，并可以隱藏上部分模型以查看建筑物的內(nèi)部情況等。在物聯(lián)網(wǎng)平臺上展示三維BIM模型，使項目管理者對建筑的理解更直觀、更清晰，將管理者從二維圖紙中充分解脫出來。做到快速的搜索和查詢所在區(qū)域的信息，滿足應(yīng)急保障、運營控制的快速需求。
按照施工現(xiàn)場布置計劃，建立施工圍擋、環(huán)場道路、生活區(qū)、辦公區(qū)、鋼筋加工場、材料堆放場、施工塔吊等工籌設(shè)施；按照設(shè)計文件，建立基坑支護結(jié)構(gòu)、開挖基坑、工程結(jié)構(gòu)等自身結(jié)構(gòu)模型，展示施工場區(qū)三維模型，如下圖所示。
施工現(xiàn)場BIM模型
為將BIM模型導(dǎo)入到BIM技術(shù)綜合應(yīng)用平臺上，并得到較好的視覺效果，將BIM模型在3Dmax軟件中進行了貼圖和材質(zhì)烘焙處理，使項目管理者對建筑的理解更直觀、更清晰，如下圖所示。
施工現(xiàn)場BIM模型
?。?）自動化監(jiān)測模塊
對于現(xiàn)場需要進行溫度和應(yīng)力監(jiān)測的大體積混凝土，在澆筑前預(yù)埋溫度和應(yīng)力自動化監(jiān)測儀器，把溫度、應(yīng)力監(jiān)測儀器回傳的數(shù)據(jù)實時讀取進物聯(lián)網(wǎng)平臺數(shù)據(jù)庫，在平臺Web頁面和手機端APP上實時顯示溫度、應(yīng)力的監(jiān)測曲線和所需溫度差值曲線。本系統(tǒng)在圖表中自動繪制了黃色預(yù)警線和紅色預(yù)警線，直觀展示監(jiān)測點的溫度預(yù)警情況，當超過預(yù)警線的時候可以短信的方式通知相關(guān)人員，如圖
溫度自動化監(jiān)測模塊
?。?）視頻監(jiān)控模塊
為了實時掌握施工現(xiàn)場的情況，總包單位在現(xiàn)場出入大門口、基坑四周、項目部辦公區(qū)、生活區(qū)等主要位置布設(shè)了監(jiān)控攝像頭，將視頻數(shù)據(jù)連接到BIM技術(shù)應(yīng)用平臺的服務(wù)器，服務(wù)器發(fā)布到外網(wǎng)。用戶登錄BIM技術(shù)應(yīng)用平臺后，在BIM模型上點擊攝像頭模型，即可調(diào)取當前的監(jiān)控視頻，并可控制攝像頭轉(zhuǎn)動和變焦，同時也可調(diào)取視頻錄像，查看視頻回放信息等。通過基于BIM模型的視頻監(jiān)控管理，實現(xiàn)了項目管理者對施工現(xiàn)場的無死角的實時監(jiān)控，隨時隨地掌握項目的施工情況。如圖。
現(xiàn)場視頻監(jiān)控模塊
?。?）進度可視化管理
按照施工組織計劃建立滿足展示施工進度管理要求的施工BIM模型，并根據(jù)施工Project計劃，標記每個模型單元的計劃開工、完工時間。在實際施工時，施工人員每天在模型上錄入實際完成工作量。
通過進度計劃和實際工作完成情況對比，可以查詢當前的實際三維進度，同時，也可以查詢?nèi)我鈺r間點的計劃進度和實際進度的實際情況，以分析進度的。
?。?）材料審批管理
傳統(tǒng)對物資材料的審批首先要施工計劃計算所需材料用量，然后由報送項目領(lǐng)導(dǎo)審批，審批通過后采購部進行材料采購。但此過程需要先計算所需材料用量，所需時間較長，易出錯。另外，紙質(zhì)版的審批單需要找各領(lǐng)導(dǎo)簽字，遇到領(lǐng)導(dǎo)出差開會等情況，往往會影響審批，拖后材料的購置和進場，造成工期延后。
根據(jù)施工進度計劃，可通過BIM模型快速導(dǎo)出所需材料用量，大大節(jié)約算量時間，降低了工作人員的勞動強度。同時，通過材料審批單的線上審批，相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)登陸系統(tǒng)即可點擊查看與審批。審批通過后，線上的審批單則自動保留審核人的手簽章，采購部可直接在線打印，并作為材料采購的依據(jù)。
?。?）設(shè)備維護管理
本項目對大型機械設(shè)備的管理主要為現(xiàn)場大型塔吊設(shè)備。本項目共有22部大型塔吊，根據(jù)施工計劃和需求，其進出場時間有先后，設(shè)備的檢查、備案、維修時間需專人負責(zé)。塔吊設(shè)備是現(xiàn)場垂直與水平運輸?shù)闹匾ぞ?，其是否正常運行直接影響著項目的施工進度。本項目在施工初期建立其BIM模型，并加載到應(yīng)用平臺中，并在平臺中劃分了每個塔吊的工作范圍，確保覆蓋整個施工場區(qū)范圍。將塔吊備案、檢查、維修、產(chǎn)權(quán)等信息與塔吊模型關(guān)聯(lián)，在平臺中點擊塔吊模型即可查看該塔吊的主要參數(shù)、安裝維護等信息，作為設(shè)備管理資料進行備案，同時也方便了信息的查閱等。
3.實施經(jīng)驗總結(jié)
本項目主要由施工總承包單位組織實施，由BIM技術(shù)團隊和信息開發(fā)團隊兩個實施團隊組成。BIM技術(shù)團隊主要負責(zé)BIM模型的搭建、管理需求的調(diào)研等，信息開發(fā)團隊負責(zé)平臺的搭建、具體功能開發(fā)、數(shù)據(jù)的流通等，兩個團隊由項目總工統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理。
本系統(tǒng)采用面向服務(wù)的構(gòu)架和強客戶端的技術(shù)方法，強調(diào)技術(shù)的實用、可靠以及安全，保障了系統(tǒng)的可擴充性、易維護性、并實現(xiàn)了以遠程方式對減災(zāi)信息發(fā)布產(chǎn)品的制作。在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面，采用安全隔離機制，實現(xiàn)內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)庫交換。既保證內(nèi)網(wǎng)的安全，又提高了內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)的交換效率。
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