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采用BIM技术的装配式住宅智慧管理平台构建

集成电路应用杂志 2018-11-15 15:39 次阅读

1  引言

建筑信息模型(BIM,Building Information Modeling)应用在建筑全生命周期的信息化集成管理,具体包括规划、设计、施工、运行维护各个阶段。BIM技术具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性五大特点。借助 BIM 技术,对施工场地进行规划、布置,建立三维信息模型,运用 BIM 动画技术模拟施工过程,通过虚拟模拟实现施工现场合理性布置,优化资源配置,提高施工效率。使用 BIM 软件可以对建筑、结构、机电等不同专业实现三维参数化建模,对钢筋、管道、施工工序等进行冲突碰撞检查,设计师可以及时地进行设计的修改,对工程设计进行优化,有效地解决设计上的碰撞冲突问题。

预制装配式住宅需要对构件进行拆分,利用BIM 技术建立标准化构件库,进行构件拆分及深化设计,借助数据库平台,汇总构件拆分信息,对墙板、楼板、梁、阳台等结构部品部件进行自动化拆分,以达到工厂生产和现场吊装拼接的目的。利用BIM技术对构件进行拆分,并对拆分构件进行编码,结合 RFID 技术、二维码技术,构件在工厂生产时,工厂的智慧管理平台从 BIM智慧管理平台读取拆分构件相关数据,用于构件加工生产。与此同时,每个预制构件的加工生产过程信息,质量检测信息等将记录到BIM智慧管理平台;在施工过程中,通过读取 BIM 智慧管理平台的数据,可以了解预制构件的重量、尺寸、安装位置等。构件安装完成后,构件的安装情况会录入到BIM 智慧管理平台,实现预制构件的信息化管理。

2  施工现场的智能化

施工阶段,预制构件入库、出库、盘点等管理的工作量大,建立物料跟踪智慧管理平台,利用RFID 和二维码技术,在物资进场验收、入库登记、调拨、出库等环节进行扫码跟踪,实时更新仓储数据库,及时掌握库存真实数据,减少管理人员工作量,提高仓库管理的工作效率。

采用BIM技术的装配式住宅智慧管理平台构建

2.1 RFID 技术应用

RFID(Radio Frequency Identification)无线射频识别技术,可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而不需要识别系统与特定目标之间建立接触[2]。构件在工厂加工阶段,在其内部植入 RFID芯片,芯片的编码与构件编码一致,同时借助 GIS(地理信息系统),实现预制构件的定位、跟踪。每个芯片上将会记录构件的生产、储存、运输、入库、出库、吊装过程中的信息,通过预制构件跟踪智慧管理平台,将构件从生产到现场吊装全过程的信息,传送到 BIM 智慧管理平台中,对构件全程进行实时动态监控管理。RFID 芯片具有唯一性,保证了构件在生产加工、储存、运输、入库、吊装过程中信息的准确性。利用物联网技术,将 BIM 与 RFID 技术结合起来,实现 BIM 智慧管理平台与物料跟踪智慧管理平台的对接,有利于资源和空间优化配置,优化施工方案,提高工程施工效率。

2.2 二维码技术应用

二维码在代码编制上巧妙地利用计算机的算法,转化成移动端容易识别的二维码图形,可以直接粘贴或喷涂在构件上,二维码相当于赋予了每个构件唯一的一个“身份”。二维码最大的优势是不需要专门的设备,智能手机端就可以扫描识别,方便快捷,利于普及。预制构件生产企业所生产的每一构件应在显著位置粘贴二维码,二维码标识应清晰、耐久、可靠,防止构件在运输、进场入库、吊装时掉落,以确保能够识别预制构件的“身份”。

二维码标识信息应包括以下信息:构件生产单位、构件名称、构件编号、规格尺寸、使用部位、重量、生产日期、图纸、生产进程、物料清单、品质检验等。预制构件生产验收合格后,质检人员将生成的二维码标签,粘贴在指定的区域。以远大住工构件加工厂为例,图中是远大住工预制外墙挂板粘贴二维码及手机端扫描识别的信息。构件运输时,司机根据自己的运输任务,扫描二维码确认构件信息准确无误。构件吊装时,施工作业人员根据吊装任务,扫描构件二维码,确保构件无误吊装就位。通过二维码承载信息,可以实现对预制构件的身份识别、状态确认等操作,最终实现预制构件从装盘生产到吊装就位的全过程管理。

3  施工档案管理的信息化

工程档案资料是项目管理的一部分,大部分施工资料由承包单位跟随工程建设进度,同步收集、积累、归档形成文件,待工程竣工验收合格,移交给建设单位。工程项目工序多,施工阶段多,将产生大量的资料数据[3-5]。对于一些重要部位及隐蔽工程验收的记录,一旦遗漏或记录错误,对工程建设各方责任划定影响较大,出现问题有可能会互相推诿扯皮。一般施工过程档案资料需要按单位工程、分部分项工程,整理归档。对于楼号较多的住宅工程需要分房号、专业,按每个检验批每个分项每个分部报验,整理归档工作量大。另外档案资料来源于建设、设计、施工、监理等单位,包含了设计、施工、进度、成本等各方面的信息,整理难度大。而且不同单位使用不同的施工资料管理系统,数据信息之间很难共享使用,不利于项目建设各参与方之间的协作。

使用 BIM 技术与物联网技术,将工程建设的所有信息录入参数化模型中,实现基于 BIM 的施工档案资料智慧管理。参数化信息模型所包含的数据库,随着工程项目的进展不断的实时更新。无论是建设方、设计方、施工方或是监理方,都可以将施工日志、监理日志、会议记录、设计变更等所有项目资料录入,实现数据智慧管理。同时使用OA 档案管理系统,可将过程资料有效保存备查,实现信息系统集成融合,将数据有效、快速、准确的推送到相关方。施工方在竣工验收阶段,向建设方提供一份参数化信息模型电子档案资料,并可一直用于建设项目全生命周期的信息化管理。

4  移动验房管理平台的应用

对于业主而言,验房是检查房屋质量的关键环节,房屋质量问题要尽早发现,否则影响后期的使用。传统的验房方式已经不能满足业主对服务的体验需求,越来越多的房地产企业开始注重交房环节,不断推进技术研发,以提升业主的体验和服务质量。建立信息化综合服务管理平台,实现了工程现场政府、建筑方、监理、甲方、业主、物业方工程质量监管及手机一站式服务,为业主的房子质量进行严控把关。

移动验房的优势是操作简单,方便快捷。业主验房时进入移动端 APP,选择楼号、楼层、房间号,可直接在户型图上标注问题位置。有问题的部位进行拍照,圈出问题,记录问题,自动形成问题列表,在列表中查看问题详情。移动端 APP 数据接入 BIM 智慧管理平台,对验房遇到的问题,智慧管理平台通知整改人,整改人完成之后可以拍照记录反馈,业主可以查看问题整改进度及完成情况。通过智慧管理平台,管理员可以实时查看验房和整改数据,对接收的数据进行数据统计。移动验房的应用,改变了传统的现场检查、交付验收的方式,验房更加高效、便捷。

5  结语

借助物联网技术巨大优势,实现了基于 BIM 的工程项目在规划、设计、施工、运行维护阶段全生命周期的信息化管理,促进了装配式住宅工业化建造。但目前,缺少系统、有效的管理体系,从设计、构件加工、施工等环节,无法形成系统的全过程管理,没有应用建筑信息化技术,国内尚未出现成熟的基于 BIM 的装配式住宅智慧管理平台。

建立基于 BIM 的装配式住宅智慧管理平台,实现工程管理向智能化、可视化跨越式变革。对预制构件进行预建模,建立三维可视化参数模型,实现构件的预搭,构件拆分及编码。BIM 智慧管理平台对接工厂智慧管理系统,实现数据共享,将构件信息传送至构件生产工厂,工厂进行生产加工。

利用 RFID 技术、GIS 技术、二维码技术,实现预制构件从生产加工、储存、运输、入库、调拨、出库、吊装,全过程的智能识别、定位、跟踪、监控和管理。施工过程中产生的资料数据,上传至 BIM 智慧管理平台,智慧管理平台依据工程实体质量和资料检查情况,进行综合评定工程质量等级,实现智能验收。伴随着移动验房管理平台的发展与应用,验房中存在的问题能够及时上传到 BIM 智慧管理平台,管理平台通知整改人整改,验房交付变得简单、快捷。信息技术的应用,推动了我国装配式建筑的发展,未来将产生巨大的经济和社会效益。

原文标题:基于 BIM 的装配式住宅智慧管理平台的应用研究

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