發(fā)布時間:2023-12-21 11:23:40
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾蕚淞瞬煌L格的5篇智能建造的內(nèi)容,期待它們能激發(fā)您的靈感。
【關(guān)鍵詞】鐵路隧道;協(xié)同管理;智能化設備
1BIM模型設計
1.1建立隧道模型
在傳統(tǒng)的二維圖紙設計中,發(fā)現(xiàn)有不合理不協(xié)調(diào)的狀況很難進行修改,對工程整體施工進度產(chǎn)生影響。隨著BIM技術(shù)的普及,在隧道工程設計中實現(xiàn)了設計的可視化,在對隧道工程進行整體施工建造前,建造一個模型,直觀展示工程中的過軌管分布、接觸網(wǎng)槽道預埋、鋼筋安裝等施工工作。采用CSD軟件分段建立隧道BIM設計模型,再按施工要求對設計模型自動切分、自動生成和綁定編碼,最終形成隧道施工BIM模型(見圖1)。
1.2BIM可視化管理
三維模型精細呈現(xiàn)設計細節(jié)。通過三維建模首先使技術(shù)人員在建模過程中更加深刻理解工程內(nèi)容,通過三維模型進行技術(shù)交流和探討。基于BIM模型的成果和設計數(shù)據(jù),通過基于GIS的管理平臺,全面整合各項數(shù)據(jù),如里程樁號、地形地貌、環(huán)水保線、穿既有線等各種場景的信息,以更加清晰逼真的形式體現(xiàn)工程實景。同時,通過三維展示方式可以任意角度查看,在主體模型與既有地形模型相結(jié)合后,方便施工方案的制定和審核[1]。
2協(xié)同管理
BIM管理體系以BIM模型為管理載體,將BIM技術(shù)與信息化管理緊密結(jié)合起來,通過對工程項目三維可視化、信息化、精細化的綜合管理,打通各個業(yè)務、各個參與單位之間的數(shù)據(jù)聯(lián)系,搭建“數(shù)字工地”。全員參與,建立起項目的高效協(xié)同。以BIM技術(shù)搭建的三維模型為基礎,以協(xié)同管理為手段,在施工過程的管理中建立全員參與的協(xié)同管理體系,實現(xiàn)各項信息共享,按照不同的權(quán)限、角色建立起職責履行清單。以工序為紐帶加強現(xiàn)場把控,實現(xiàn)建造過程痕跡保留,建立以工序過程為核心的過程控制體系。工序作為施工過程的重要環(huán)節(jié),實現(xiàn)了基于工序的自動關(guān)聯(lián)進度。工序開始,反映到模型上:顯示結(jié)構(gòu)物正在施工,進行到關(guān)鍵工序時自動關(guān)聯(lián)檢、驗、批,必須驗收合格以后才允許進入下道工序。同時,基于工序建造過程的時間節(jié)點、責任人、現(xiàn)場影像資料同步自動生成,形成了完整的建造過程的痕跡保留。基于BIM技術(shù),推動標準化、規(guī)范化、精細化的管理體系。BIM技術(shù)的本質(zhì)是以信息化為驅(qū)動。在建設BIM體系的過程中要求管理體系標準化,同時結(jié)合規(guī)范化的措施和精細化的管理要求,確保所有信息有序流動,最終關(guān)聯(lián)到模型。在檢、驗、批現(xiàn)場填報,現(xiàn)場確認時,結(jié)合手機端GPS定位,實時現(xiàn)場確認,落實規(guī)范標準的管理體系。
3隧道智能化施工設備
3.1ZYS113全智能三臂鑿巖臺車
3.1.1超前地質(zhì)預報的應用采用ZYS113全智能三臂鑿巖臺車進行超前地質(zhì)預報,結(jié)合超前鉆孔及加深炮孔法等方法,實現(xiàn)快速預報。鉆孔時,鉆孔深度30m~50m,實時監(jiān)測推進速度、沖擊壓力、推進壓力、回轉(zhuǎn)壓力、水壓力和水流量等參數(shù),并通過MWD軟件分析復原地質(zhì)情況,形成地質(zhì)報告。對掌子面前方情況進行綜合分析,科學判定前方地質(zhì)情況;對掌子面穩(wěn)定性做出分類,為現(xiàn)場施工提供準確的依據(jù),并基于此在BIM模型上建立隧道大數(shù)據(jù)地質(zhì)庫,指導現(xiàn)場施工。
3.1.2鉆爆開挖及初期支護智能化建造的應用導入作業(yè)面爆破設計圖,與隧道坐標結(jié)合,在鑿巖臺車電腦上生成開挖循環(huán)的隧道輪廓與爆破圖,不需要測量人員標注隧道輪廓和鉆孔孔位,將斷面圖及炮孔圖顯示在鑿巖臺車電腦上,操作人員完全按照電腦顯示,控制炮孔的角度和深度,根據(jù)電腦指示擺臂架的角度。系統(tǒng)錨桿施工前,臺車預先輸入錨桿設計參數(shù)以及斷面數(shù)據(jù),進而確定錨桿位置信息,臺車依據(jù)系統(tǒng)預設實現(xiàn)自動移臂對孔定位、自動鉆孔。
3.2SCDZ133智能型多功能作業(yè)臺車
SCDZ133智能型多功能作業(yè)臺車配套設施有底盤行走系統(tǒng)、發(fā)動機系統(tǒng)、臂架系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、掃描系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等。①智能型多功能作業(yè)臺車裝有定位系統(tǒng),通過系統(tǒng)換算將大地2000坐標系轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)內(nèi)部可識別坐標,實現(xiàn)臺車在隧道坐標系下的精準定位。②臺車車前裝有掃描系統(tǒng),對斷面進行掃描,同時采集數(shù)據(jù),車內(nèi)設有設備對采集數(shù)據(jù)進行處理,形成三維隧道斷面點云模型,通過與BIM模型相連,在模型上與設計斷面對比分析出隧道超欠挖情況。③改變傳統(tǒng)拱架安裝方式,在臺車上安裝有智能控制系統(tǒng),在地面鏈接中間3節(jié)拱架,舉升至拱頂,再抓取左右兩側(cè)拱架,舉升至安裝位置,安裝連接螺栓,調(diào)整拱架姿態(tài),焊接網(wǎng)片與連接筋,掃描拱架安裝位置尺寸,并實時采集數(shù)據(jù)上傳至BIM模型,將其與設計位置進行對比,實現(xiàn)按照設計數(shù)據(jù)進行拱架自動安裝作業(yè)。
3.3HPSZ3016S濕噴臺車
HPSZ3016S濕噴臺車是在HPS3016S的基礎上進行智能化升級改造的產(chǎn)品,其配套設施有底盤行走系統(tǒng)、發(fā)動機系統(tǒng)、臂架系統(tǒng)、泵送系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、掃描系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等。①濕噴臺車車前安裝掃描系統(tǒng),對斷面進行掃描采集數(shù)據(jù),車內(nèi)設有設備對數(shù)據(jù)進行處理,形成三維隧道斷面點云模型,自動精確計算各處超欠挖值。通過對隧道輪廓的三維建模與計算,施工中指導噴射方式并評估噴射質(zhì)量。電腦圖像實時指示各區(qū)域噴射厚度,對噴射厚度進行精準量化控制。通過三維掃描提前預估噴射方量,噴射完成后計算實噴方量、回彈率,評估噴射質(zhì)量。②濕噴臺車安裝有智能控制系統(tǒng),通過對隧道輪廓的三維建模與計算,進行設計噴射數(shù)據(jù)處理,控制臂架系統(tǒng)、泵送系統(tǒng)、掃描系統(tǒng)進行自動噴射。
3.4數(shù)字化襯砌臺車
數(shù)字化襯砌臺車配套裝置有滑移軌道系統(tǒng)、發(fā)動機系統(tǒng)、雙灌注系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、高頻氣動振動系統(tǒng)、軟搭接系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、壓力傳感系統(tǒng)、參數(shù)觀測系統(tǒng)、實時監(jiān)控系統(tǒng)、全自動打磨涂脫模劑系統(tǒng)、信息化系統(tǒng)等。①襯砌臺車裝有定位系統(tǒng),通過前端架設掃描儀,后端架設全站儀,分別對隧道內(nèi)的三個激光靶標進行半自動和自動照準;獲取的臺車中軸定位坐標,可通過臺車控制系統(tǒng)與油缸自動調(diào)節(jié)至與隧道中軸線重合,實現(xiàn)臺車自動定位功能。②襯砌臺車具備參數(shù)觀測系統(tǒng),可進行混凝土灌注方量測量、灌注壓力監(jiān)測、拱頂飽滿度測量、入模溫度記錄等功能。對實時灌注流量及總量,通過混凝土流量計進行測量統(tǒng)計,混凝土的預澆筑方量可通過車載式3D自動掃描儀或激光斷面儀測量。③改變傳統(tǒng)振搗方式,在臺車模板上加裝高頻氣動振動系統(tǒng)引進歐洲臺車的主流振動技術(shù),減少拱頂局部堵塞,解決混凝土密實問題。④采用雙灌注系統(tǒng),下灌注系統(tǒng)采用機械手分窗分層自然流下澆筑,上灌注系統(tǒng)采用“拱頂部水平壓入澆筑工法”實現(xiàn)帶壓澆筑。提高了混凝土質(zhì)量,減少氣泡產(chǎn)生。⑤混凝土澆筑過程中,通過實時采集數(shù)據(jù),關(guān)聯(lián)至BIM模型,展示出混凝土的狀態(tài),可及時檢查襯砌混凝土是否飽滿、混凝土入模溫度能否達到要求、振搗是否到位等問題。
【關(guān)鍵詞】精益建造理論;BIM技術(shù);建筑工程;項目管理
1引言
廣義上的精益建造是指將精益思想用于建筑工程設計施工與管理工作中,從而在保障施工質(zhì)量的基礎上實現(xiàn)成本最小化。本文探究的是狹義上的精益建造理論,結(jié)合建筑工程項目成本管理與質(zhì)量管理體系,應用智慧化管理模式和先進的精益建造技術(shù)對施工項目展開精益建造,避免施工中不必要浪費,降低成本,提高質(zhì)量。
2精益建造理論概述
2.1精益建造的基本原則
精益建造理論應用時應遵循以下基本原則:1)確定價值按照客戶需求確定價值,聯(lián)系客戶與生產(chǎn)商切實利益,從客戶角度出發(fā)發(fā)掘其需要的價值,進而確定產(chǎn)品組成與價值流程。2)識別價值流這是原材料轉(zhuǎn)為產(chǎn)品并賦予產(chǎn)品價值的過程,其中包含了客戶溝通、原材料采購、產(chǎn)品設計加工與后期服務等內(nèi)容。3)工作流精益建造理論下要讓創(chuàng)造價值的步驟流動起來,通過減少各施工環(huán)節(jié)的浪費,提高管理水平,應用JIT模式避免價值流阻斷[1]。
2.2精益建造理論的體系結(jié)構(gòu)
精益建造理論的落實包含三方面內(nèi)容:①基礎理論,即TFV理論。該理論內(nèi)包含轉(zhuǎn)化模型理論、流動模式理論、價值生成理論,將施工物流與信息流相融合達到節(jié)約成本的效果,綜合資金、技術(shù)、材料等資源,將建筑施工轉(zhuǎn)化為建筑產(chǎn)品,尋找可以讓產(chǎn)品增值的部分,去掉無法增值的部分,減少浪費。②應用理論,其中包含客戶需求管理、標準化管理、設計水平管理、過程績效管理。③精益建造技術(shù),包含末位計劃系統(tǒng)、5S現(xiàn)場管理以及并行工程、質(zhì)量管理等內(nèi)容。
3精益建造理論用于建筑工程項目管理的必要性
分析建筑工程項目管理中,精益建造理論應用的必要性,具體如下:①滿足消費者的個性化需求,在精益建造理論的指導下實現(xiàn)施工與項目設計的高效結(jié)合,應用先進的網(wǎng)絡信息技術(shù)解決規(guī)模化施工與個性化問題,實現(xiàn)對項目的智慧化管理。②協(xié)調(diào)施工成本、工期與質(zhì)量,應用精益管理方式與材料供應商加強合作,達到效益最優(yōu)化,降低成本,保障質(zhì)量。③避免不必要的浪費。按照精益建造理論中的流動模式理論,將增至活動予以管理,去除沒有貢獻的非增值活動,采用精細化管理技術(shù)與智慧化管理方式避免材料在采購與運輸環(huán)節(jié)中的浪費。④保障建筑產(chǎn)品質(zhì)量。將建筑產(chǎn)品質(zhì)量作為建筑管理的出發(fā)點,依靠精益建造理論和自身優(yōu)勢,結(jié)合用戶需求,逐層分解責任,將責任落實到個人,保障建筑質(zhì)量,利用質(zhì)量贏得行業(yè)市場[2]。
4精益建造理論的建筑工程項目管理研究
4.1精益建造技術(shù)應用
以往的項目管理方式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化建筑行業(yè)施工需求,精益化技術(shù)的應用技術(shù)將精益建造理論用于建筑領(lǐng)域內(nèi),在減少浪費的同時提高客戶滿意度,實現(xiàn)對項目的智慧化管理。對此,精益建造技術(shù)的應用具體如下。1)5S現(xiàn)場管理企業(yè)需要將這一管理方法提高到戰(zhàn)略發(fā)展地位,明確管理細則,編制管理手冊,從經(jīng)濟成本和質(zhì)量管理方面入手,推行5S管理方法的應用,選定樣板區(qū)后應用精益建造技術(shù)。2)準時化施工和拉動式物料供應將產(chǎn)品用戶需求作為準時化施工的起點,重視材料運輸和各工序的間隔,保障材料庫存為零,避免不必要的浪費。利用看板傳遞信息,將圖紙與計劃展示在實際施工中。某建筑工程施工項目在第三季度實施了JIT采購計劃,以入庫板材庫存變化情況為例,如表1所示,得知該精益建造技術(shù)的應用有效減少了庫存占地與采購資金,為工程節(jié)約了采購成本。看板管理是建筑工程準時化施工的核心,看板可傳遞上下工序信息,幫助人們做好準備,避免浪費,防止過量施工,管理者利用“目視化”工序了解施工作業(yè)的最新進展[3]。3)末位計劃系統(tǒng)這是按照建筑工程項目末端執(zhí)行人員根據(jù)實際進展,對設計方案的反饋,管理者按照現(xiàn)場情況總結(jié)計劃,為項目管理形成環(huán)形控制系統(tǒng),避免施工現(xiàn)場和計劃之間出現(xiàn)矛盾,提高施工效率,保障工程質(zhì)量。某建筑施工項目依靠精益建造理論,利用云平臺和AI技術(shù)全方位打造了智慧工地。項目部內(nèi)智慧工地管理系統(tǒng)井然有序的運行,實現(xiàn)了項目設備管理,依靠物聯(lián)網(wǎng)平臺集成傳感器檢測運行和超載技術(shù),結(jié)合塔吊智慧巡檢系統(tǒng)和可視化監(jiān)測系統(tǒng),對設備實際運行狀況展開實時監(jiān)控。預制構(gòu)件三維模型可視化拼裝、無人機全景成像可展示整個施工項目的全貌。二維碼工藝卡對施工工序進行測量,避免傳統(tǒng)人工測量產(chǎn)生的誤差。4)精益建造理論下的拆解模式憑借著企業(yè)多年的施工建設經(jīng)驗,將建筑物各部件拆分,結(jié)合時間空間與資源利用情況,深化施工設計與信息化技術(shù)使用,有序的展開建筑組裝生產(chǎn)。應用BIM和WBS工具將房屋部件拆解,依據(jù)精益建造理論和相關(guān)技術(shù),優(yōu)化墻面三維模型,墻體上不僅有開關(guān)插座面板,也有管線敷設。憑借精益建造拉動式管理實現(xiàn),使建造過程呈現(xiàn)出結(jié)構(gòu)化特點,對生產(chǎn)、質(zhì)量、成本、安全等模塊逐一管理。5)BIM技術(shù)應用,推動數(shù)字建筑發(fā)展應用BIM技術(shù)與大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計算技術(shù)、人工智能技術(shù)結(jié)合,應用精益建造理論方法實現(xiàn)建筑項目全過程管理。可視化結(jié)構(gòu)的建筑項目管理需要用到專業(yè)的BIM數(shù)字軟件,軟件中包含原材料的管控和節(jié)點質(zhì)量驗收標準,任何一個流程都在數(shù)字管控體系內(nèi)有所體現(xiàn)。數(shù)字建筑中,管道長度、內(nèi)徑與外徑等數(shù)據(jù)可直接讀取,管線立體設計一目了然,施工時不會再出現(xiàn)管線交叉和管線碰撞的情況。管理方面,數(shù)字建筑立足于智能交互與邏輯關(guān)系,以虛控實,提高了資源配置與工作透明度,幫助建筑施工企業(yè)強化事前控制,提高風險控制水平。大數(shù)據(jù)體系為建筑項目管理提供了信息共享平臺,建筑建設后通過智能化系統(tǒng)可自動清潔空氣、控制PM2.5,使建筑成為綠色建筑。
4.2建筑工程項目成本管理
建筑工程項目成本具體指完成項目施工消耗的人力資源、設備與材料資源產(chǎn)生的費用總和。設備成本包含施工中工具的損耗與機械折損、租賃費用;材料成本包含材料消耗、采購、運輸費用;人工費用包含施工人員、管理人員與設計人員的工資與獎金。建筑工程項目成本管理有著綜合性和一次性特點,項目從設計到竣工經(jīng)歷時間漫長,項目返工成本巨大。為保證項目盈利,成本管理必須將所有問題預料到,將材料、技術(shù)、信息等影響因素綜合,讓項目成本管理不再是單一的財務問題,而是需要各部門配合,從精益建造理論角度展開項目成本管理。對于精益建造理論的實際應用,可體現(xiàn)在以下幾方面。1)材料采購JIT模式建筑工程施工中材料成本占總成本70%以上,合理控制材料成本意義重大。項目施工需要應用多種材料,JIT模式的應用可將合適數(shù)量與質(zhì)量的物品,在相應的時間供應到相應地點,這種采購模式更加靈活,供應商可在線得到采購計劃,對客戶需求加以了解,為項目施工提供適宜的材料。圖1代表的是JIT模式的基本原理,要求施工單位選擇合適的供應商,通過制定詳細的進度計劃,應用JIT模式進行材料采購,實現(xiàn)對項目智慧化管理。采購方與供應商簽訂合同,供應商可以及時的將采購方所需的材料送到施工現(xiàn)場,JIT采購模式提高了材料供應對需求的響應速度,也消除了浪費現(xiàn)象,降低了材料的庫存。該采購模式的應用需要依靠企業(yè)資源規(guī)劃,ERP以管理會計為核心,其系統(tǒng)可識別企業(yè)資源,實現(xiàn)資源的有效整合,對成本、庫存、采購、財務等資源規(guī)劃。ERP是精益建造在材料物流供應上的延伸,可保證材料及時供應。2)5S施工現(xiàn)場管理為避免施工現(xiàn)場的資源浪費現(xiàn)象,可將5S管理宗旨落實,實現(xiàn)建設成本的優(yōu)化。改善現(xiàn)場施工環(huán)境,成立項目推進小組,明確負責人職責,做好活動整體規(guī)劃,制定獎懲制度,對各部門展開監(jiān)督考核,建立獎勵激勵制度,將5S考核結(jié)果與個人工作相聯(lián)系。5S理論的落實應體現(xiàn)在以下幾方面:①整理,結(jié)合實際情況判斷物品去留,做好工具擺放,及時整理庫房;②整頓,對如何方便存取物品加以考慮,實現(xiàn)物品擺放的規(guī)范化;③清掃,定期清掃,使庫房內(nèi)沒有垃圾;④清潔,注重清潔的結(jié)果,根除臟亂源頭,保障材料質(zhì)量,為原材料的存放創(chuàng)造無污染的環(huán)境;⑤素養(yǎng),提高人員素養(yǎng),使其遵守規(guī)章制度,保持良好的工作習慣。應用5S管理系統(tǒng)后,可提高庫存周轉(zhuǎn)率15%~50%,材料實現(xiàn)定置管理,減少了不必要的庫存浪費;設備故障率降低了10%~50%,縮短了5%~30%的作業(yè)周期,降低了10%~40%的生產(chǎn)成本,培養(yǎng)員工產(chǎn)生資源節(jié)約意識[4]。3)并行工程與價值工程應用精益建造方法就是運用并行工程,整合設計階段與施工階段,讓設計與施工人員集合智慧,共同努力,縮短施工準備時間。根據(jù)精益建造價值工程需求,對價值流中的增值活動予以識別。應用數(shù)字工程系統(tǒng),通過巡檢系統(tǒng)、移動驗房系統(tǒng)、統(tǒng)計分析系統(tǒng)展開日常檢查與交付驗房工作,以質(zhì)量檢查整改促進工程標準體系的完善。應用智建云工程管理APP(見圖2),實現(xiàn)智慧化管理與精益建造理論的完美契合,打造施工現(xiàn)場智能化管理模式。如圖所示,智建云可為建筑行業(yè)提供工程管理解決方案信息平臺,從土方、基礎與樁基礎到業(yè)主交付、物業(yè)維保等工程質(zhì)量管控場景,可形成完整的管控體系,實現(xiàn)對施工現(xiàn)場的成本管理,幫助企業(yè)控制潛在風險。
4.3建筑工程項目質(zhì)量管理
分析精益建造理論在工程質(zhì)量管理中的應用,具體體現(xiàn)如下。1)全面質(zhì)量管理精益建造理論中的全面質(zhì)量管理要求從建筑過程展開管理,保障建筑產(chǎn)品質(zhì)量。項目從設計階段開始,每一道工序都要經(jīng)過質(zhì)量檢驗,要求相關(guān)人員提高質(zhì)量控制意識,及時發(fā)現(xiàn)問題,及時改進問題,確保項目各環(huán)節(jié)管理質(zhì)量,確保不會有不合格建筑產(chǎn)品出現(xiàn)。要做到全面質(zhì)量管理,應培養(yǎng)人員在質(zhì)量檢測上保持自覺性,對自己負責的內(nèi)容自覺檢測,根據(jù)質(zhì)量評定要求主動記錄檢測結(jié)果,強化自我約束。在精益建造理論基礎上確立“3N”實現(xiàn),在建設初期消除質(zhì)量問題。2)標準化作業(yè)采用標準化作業(yè)管理模式有利于提升建筑工程項目質(zhì)量管理水平,以規(guī)范化作業(yè)方法建立標準定額,按照施工工序建設標準樣板工藝,界定時間標準細化工作時間,去除不必要的損失時間,為工程建立標準化工作程序。比如在地板安裝工程中,考慮到地板搬運與安裝準備工序、安裝速度,可確定鋪裝1㎡地板需要的標準時間,隨后根據(jù)房間總面積計算鋪裝整個房間所需的時間。材料標準化作業(yè)可保障材料質(zhì)量合格,某項目在管理期間嚴格限用質(zhì)量、性能不穩(wěn)定的材料。此外,破壞耕地、污染環(huán)境、帶有放射性、甲醛污染的材料也被限制使用。項目施工管理時,要求對所有龍頭、五金件、潔具全部開箱檢查;對墻地磚每批次開箱5%抽查,施工時注意材料的選用,如果墻地磚本身有色差或其他缺陷,應由供應商負責處理;對可視對講裝置每批次開箱10%抽查,加強對裝置外觀質(zhì)量的驗收,出現(xiàn)質(zhì)量問題由設備廠家負責。3)將精益建造與智慧工地理念相融合,可推動裝配式技術(shù)的發(fā)展設計圖紙拿到后,工程項目部立即整合行業(yè)需求,形成具體要求提交給PC廠家,廠家根據(jù)構(gòu)建模具情況作出調(diào)整。從構(gòu)件生產(chǎn)開始,選用高效施工機具和優(yōu)質(zhì)化輔助材料,通過制定合理的吊裝方案,對構(gòu)件生產(chǎn)驗收、吊裝、灌漿等環(huán)節(jié)進行管控,保障施工質(zhì)量。將智慧設施用于項目質(zhì)量管理,應用綜合信息系統(tǒng)、施工現(xiàn)場管理系統(tǒng)與協(xié)同辦公管理平臺,施工現(xiàn)場內(nèi)使用環(huán)境檢測儀、人臉識別門禁、塔吊吊鉤可視化、塔吊防碰撞系統(tǒng)、卸料平臺超載報警裝置等智慧化安全措施,應用智能工地云平臺對各數(shù)據(jù)基層,落實精益建造理論,保障項目施工質(zhì)量[5]。
5結(jié)語
總而言之,從精益建造理論入手,將該理論用于建筑工程項目管理中,從建筑設計施工到項目交付的全過程進行管控,使精益建造為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益和社會效益,推動綠色建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。通過對精益建造技術(shù)的應用分析,探究精益建造理論在建筑工程項目成本管理與質(zhì)量管理中的應用,從而有效解決成本,保障質(zhì)量,實現(xiàn)對施工現(xiàn)場的精益化管理和智慧化管理。
參考文獻
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智能建筑興建于20世紀80年代,是社會信息化與經(jīng)濟國際化的需要,對他的定義很多,概括起來為:智能建筑在建筑物內(nèi)使用計算機集成系統(tǒng),利用綜合布線系統(tǒng)為通道來控制系統(tǒng)實現(xiàn)高度信息化、自動化及舒適化的現(xiàn)代建筑物。
智能建筑的建筑環(huán)境對于一棟公共建筑的大樓,給業(yè)主的定位及建筑的特點及功能要求,確定應做些什么。在規(guī)劃和設計的過程中,當有幾種方案,它有什么優(yōu)點和特點,當一些智能系統(tǒng)的借口須和外界相連接時,必須要有明確的分界,哪部分由誰來做,什么時候做,在什么地方做。上述問題提出后,接著就是怎么來解決這些問題,例如一棟公共建筑樓,從建筑功能來定義是什么性質(zhì)的大樓,是純辦公樓,還是有一些其它功能的綜合樓,不同性質(zhì)的有不同的功能。在規(guī)劃和設計之初,將這些功能了解清楚,根據(jù)功能要求來設置相關(guān)的智能化系統(tǒng),并考慮這些系統(tǒng)之間有什么樣的內(nèi)在聯(lián)系或聯(lián)動關(guān)系。在解決和協(xié)調(diào)這些系統(tǒng)之間的關(guān)系時,可統(tǒng)籌考慮系統(tǒng)的集成,這就達到了按需集成,避免貪大求全而不考慮實際需要的盲目性。
在一座綜合樓的規(guī)劃和設計過程中,根據(jù)其功能和當前建筑發(fā)展趨勢,業(yè)主會提出一系列的要求,智能化系統(tǒng)設置如:辦公自動化系統(tǒng)、樓宇自動化設置、火災自動報警系統(tǒng)、公共廣播系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡系統(tǒng)等。對于這棟究竟應該設置哪些系統(tǒng),應根據(jù)時間需要定方案。
智能化建筑的設計,并不是由一個人或一個專業(yè)就可以完成,他是一個系統(tǒng)工程,因此,存在界面劃分的問題,在建筑、設備和智能化系統(tǒng)的銜接下,應該明確分工,既不能各專業(yè)都管,也不要出現(xiàn)都不管的情況。要做好各專業(yè)間的配合,需提出在什么時候進行以及配合哪些內(nèi)容。智能化系統(tǒng)從設計方案到施工圖,從施工圖到現(xiàn)場安裝和調(diào)試,這期間有多次專業(yè)間的配合以及與承包商的配合。它既要保證建造師為滿足智能化系統(tǒng)的功能而給出的建筑平臺,如各機房、設備間等,又要保證各設備專業(yè)間的暢通,不互相打架,管道線槽的敷設還必須滿足建造師設計的層高要求,保證有足夠的空間凈高。在施工過程中,各專業(yè)管線的施工安裝順序?qū)⒅苯佑绊懙较到y(tǒng)的質(zhì)量。在工程實施的全過程中,無論是規(guī)劃、設計、施工、承包商進場,甚至某些零部件的在外加工,均應在一條主線的引導下進行控制。實施過程中,有任何改動,應及時給相應的施工方輸出信息,使之適應變化的步伐。在整個過程的每個環(huán)節(jié),若將質(zhì)量、進度、成本的一系列人流、物質(zhì)流信息化,將其轉(zhuǎn)換成計算機應用系統(tǒng)中的信息流,則能夠非常方便、快捷地進行控制,真實的反應出建筑過程中的每一個環(huán)節(jié)。從而達到各環(huán)節(jié)緊密相銜接,以最經(jīng)濟的投入獲得最好的效益。
1.計算機系統(tǒng)是智能化建筑的平臺
計算機集成制造系統(tǒng)時基于計算機技術(shù)、信息技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的。我國在863計劃中也提出了制造系統(tǒng)過程。此項技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應用才剛剛起步,但從其理念和哲理上看,它比我們以往所做的工作更完善、更有條理性,并不是所有的做法都是全新的,智能建筑系統(tǒng)集成不是多種多樣產(chǎn)品設備的簡單集合,而是指一種能力。它能夠把現(xiàn)有的高新技術(shù),巧妙靈活的運用在現(xiàn)有的智能建筑系統(tǒng)中,充分發(fā)揮其作用和潛力。
2.技術(shù)發(fā)展存在的關(guān)鍵問題
(1)由于智能化建筑不是單一技術(shù)、單一設備產(chǎn)品,而是多學科多專業(yè)綜合運用的整體建筑物產(chǎn)品。如何能夠把這些產(chǎn)品和技術(shù)有機的融為一體植入建筑物,便成為解決的問題,智能化建筑系統(tǒng)集成技術(shù)是借助于樓宇設備自控系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng),把現(xiàn)有分離的設備、功能、信息等綜合集成一個相互關(guān)聯(lián)、統(tǒng)一、協(xié)調(diào)的系統(tǒng)之中,由于綜合建筑物的各個環(huán)境,它的技術(shù)發(fā)展必須要多個專業(yè)、多個部門綜合協(xié)調(diào)同步發(fā)展,需要統(tǒng)一計劃、統(tǒng)一協(xié)調(diào)、統(tǒng)一對策,不能各部門、各行業(yè)、各環(huán)節(jié)“各個為政”“互不協(xié)調(diào)”,更不可分封割據(jù)打亂仗。
(2)智能化建筑技術(shù)不同于傳統(tǒng)技術(shù),智能化建筑屬新興的高新技術(shù)領(lǐng)域,技術(shù)發(fā)展還不成熟完善正處在變化之中。因此,技術(shù)發(fā)展政策急需要有遠見卓識的前瞻性,更需要深思熟慮嚴謹準確性。智能化建筑技術(shù)發(fā)展要實現(xiàn)技術(shù)發(fā)展要實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化而不是僅看作一項應用技術(shù),目前國內(nèi)智能化建筑市場仍由國外技術(shù)系統(tǒng)產(chǎn)品設備占主導。要大力扶持鼓勵發(fā)展國產(chǎn)化的技術(shù)產(chǎn)品與系統(tǒng),技術(shù)發(fā)展才可能形成國產(chǎn)化產(chǎn)業(yè)。
3.智能化建筑的系統(tǒng)配置
3.1系統(tǒng)構(gòu)成
現(xiàn)代化辦公大樓,多功能大廈的智能化是通過綜合線作為傳輸通道,采用3A系統(tǒng);通信網(wǎng)絡系統(tǒng)CSA并對各種設備以及各種子系統(tǒng)進行監(jiān)控和管理來實現(xiàn)的。在這三大系統(tǒng)下,每個系統(tǒng)中需要配置許多不同的子系統(tǒng),如樓宇設備自控系統(tǒng)中包括:火災自動報警與消防聯(lián)動控制系統(tǒng),公共安全管理系統(tǒng)等。辦公自動化從廣義上講即計算機協(xié)助進行辦公業(yè)務處理,辦公自動化的具體內(nèi)容因工作性質(zhì)的不同而不同。一般而言,即采用計算機網(wǎng)絡技術(shù),承擔一般常規(guī)的辦公業(yè)務活動,如一般文字處理、文檔資料管理、電子郵件、統(tǒng)計數(shù)據(jù)處理等。經(jīng)營管理系統(tǒng)則有建設單位根據(jù)自身需要自主開發(fā)應用軟件。通信網(wǎng)絡系統(tǒng)內(nèi)容繁多,實際上包含各種語音、文字、圖像、信息系統(tǒng)、傳真服務系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、可視圖文定位、可視電話定位、會議電視系統(tǒng)、數(shù)字無繩電話系統(tǒng)、衛(wèi)星電視接收系統(tǒng),有線電視系統(tǒng)、公共廣播系統(tǒng)、音響系統(tǒng)、同聲傳譯系統(tǒng)、多媒體教學系統(tǒng)等。
建筑智能化系統(tǒng)工程設計涵蓋了弱電系統(tǒng)的所有范圍,涉及專業(yè)面廣,是一項龐大的系統(tǒng)工程。具有智能化系統(tǒng)的建筑物對建造師的建筑設計要求也高了,智能建筑的設計需要智能化設計人員與建筑、暖通、電氣(強電)、給排水、結(jié)構(gòu)等各工種設計人員的密切配合。
3.2智能建筑的系統(tǒng)配置原則
建筑環(huán)境適應變化的原則,智能化建筑物向人們提供一個高效、舒適、便利、安全的工作、學習、生活環(huán)境。建設智能建筑在其界面劃分時,需要考慮使用性質(zhì),要和人們正在改變的工作和生活模式變化相匹配。隨著高新技術(shù)的運用,先進設備和系統(tǒng)的運用,建筑進入人性化時代。
子系統(tǒng)服從大系統(tǒng)的原則,各種不同的設備,在建筑物內(nèi)發(fā)揮不同的作用,智能建筑與傳統(tǒng)建筑最大的區(qū)別在于,建筑物的功能是統(tǒng)一體,不同的子系統(tǒng)建立在大系統(tǒng)之大,為大系統(tǒng)服務。經(jīng)濟適用、資源優(yōu)化原則,各種不同的設備,在建筑物內(nèi)發(fā)揮不同的作用,進場建筑設計時,要考慮到功能實用性和造價的關(guān)系,考慮需要和技術(shù)的可能性。各種設備、產(chǎn)品、工程技術(shù)的使用經(jīng)濟適用又要與整個系統(tǒng)有機地融為一體,借助樓宇設備自控系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)的集成,把分離的設備、功能、信息等綜合集成為一個相互關(guān)聯(lián)、統(tǒng)一、協(xié)調(diào)的系統(tǒng)之中,才能使所有的設備和系統(tǒng)發(fā)揮其優(yōu)勢,達到資源共享。
弱電比較權(quán)威的證書如下:
1、智能建筑弱電工程師證書,由工業(yè)和信息化部教育與考試中心頒發(fā),該證書全國通用并可在工業(yè)和信息化部教育與考試中心官方網(wǎng)站查詢,弱電工程師的工作內(nèi)容有組織弱電圖紙會審,工程施工設計及施工方案的討論和審定,編制強弱電招標技術(shù)規(guī)格文件,并負責匯總各部門的評審意見等。
2、一級或二級機電類建造師證書,每年由省級的建設廳組織兩次考試,兩年內(nèi)考過有效,考試的具體報名和規(guī)則及內(nèi)容,可以在當?shù)厥〖壗ㄔO廳網(wǎng)站上查詢。
3、智能樓宇管理師證書,智能樓宇管理師是指從事建筑智能化系統(tǒng)管理及設備管理,運行與維護等工作的人員,主要工作內(nèi)容都有管理與維護樓宇布線,監(jiān)控、使用、維護建筑設備,管理通信和網(wǎng)絡系統(tǒng),使用與改進智能建筑管理系統(tǒng)和管理火災報警與安全防范系統(tǒng)。
(來源:文章屋網(wǎng) )
關(guān)鍵詞:住宅;建筑設計;BIM技術(shù);實施應用
中圖分類號:TU2文獻標識碼: A
近些年來,我國的社會經(jīng)濟飛速發(fā)展,極大的帶動了建筑工程行業(yè)的迅速增長。尤其是在住宅建筑方面,隨著城市人口的不斷增加,其住宅建筑也越來越向舒適、高層、智能、環(huán)保、美觀等現(xiàn)代化、科技化方向發(fā)展,這也使得建筑施工的工程內(nèi)容、技術(shù)要求和資料信息越來越繁雜[1]。而BIM技術(shù)正是基于這一行業(yè)現(xiàn)狀發(fā)展起來的,并越來越廣泛的應用于各類建筑工程當中,不僅極大的減輕了設計人員的任務量,也有效提升了建筑設計的效率和質(zhì)量。下面,文章就BIM技術(shù)以及其在住宅建筑設計的具體應用進行簡單的分析和探討。
一、BIM技術(shù)的概述
1、BIM技術(shù)的定義
BIM是Building Information Model的簡稱,中文譯為建筑信息模型。它是二十世紀末美國建筑與計算機博士查克?伊斯曼所提出的[2],其涵義主要指的是將各種建筑幾何模型的功能、信息、性能等進行綜合、統(tǒng)一的整合建模,且包括工程項目在設計、施工、使用等過程中的全部信息的一種建筑模型。如:建筑分析、方案設計、施工圖預算、施工進度、運作建造、管理維護等等[3]。
2、BIM技術(shù)的實施原理
BIM 技術(shù)在建筑施工中的應用原理即是利用CAD 技術(shù),將建筑工程的各階段、各環(huán)節(jié)中的全部信息進行數(shù)字描述,并將其全部存儲于同一個電子模型當中進行統(tǒng)一的計算、統(tǒng)籌和調(diào)閱[4]。
3、BIM技術(shù)的優(yōu)勢
在建筑工程的設計建造中,應用BIM技術(shù)能夠有效的整合工程項目在研究決策階段、圖紙設計階段、施工驗收階段、使用維護階段以及銷毀階段的各類資料信息,并進行統(tǒng)一、科學、有效的運算、規(guī)劃和設計,使工程的各個階段情況均能在3D模型中得到準確、完整、切實的體現(xiàn),加強了對繁雜信息的運作處理,明確了各環(huán)節(jié)的分工協(xié)作,提高了建筑工程統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的效果和設計施工的質(zhì)量,從而更好的提高了工程設計建造的效率和水平[5]。
二、BIM技術(shù)在住宅建筑設計中的應用
1、住宅建筑設計的現(xiàn)狀
目前,我國住宅建筑在設計方面主要存在以下幾個方面的不足,具體表現(xiàn)為:1)缺乏健全的法律法規(guī)和政策體系;2)缺乏系統(tǒng)、規(guī)范的設計標準體系;3)設計規(guī)劃技術(shù)體系的高、新科技性嚴重缺乏;4)綠色節(jié)能住宅的設計意識嚴重不足;5)相關(guān)設計新技術(shù)、新科技的交流推廣平臺嚴重不足;6)城市中能源結(jié)構(gòu)的分布缺乏合理性和科學性;7)缺乏嚴密、有效的行政監(jiān)管機制。
2、BIM技術(shù)的應用實施
目前,在我國的住宅建筑設計中,對BIM技術(shù)的應用實施主要表現(xiàn)在三大方面,具體包括有:
1)建筑空間規(guī)劃方面的應用實施
一般來講,住宅建筑的空間特征主要包括三點,即交通流線、住宅造型以及周圍景觀。因而,在應用BIM技術(shù)進行空間設計規(guī)劃時,要運用3D可視度分析法以及地形分析法對住宅建筑的交通流線、外觀造型以及周圍景觀進行科學、綜合、統(tǒng)一的設計。設計人員要實現(xiàn)勘察好施工現(xiàn)場的詳細地形,并在此基礎上借助相應的分析軟件對土層結(jié)構(gòu)、起伏變化、承重情況以及與住宅間的體量關(guān)系進行科學、準確的分析判斷,規(guī)劃和確定住宅外部的環(huán)境規(guī)劃,從而為住宅建筑的整體3D信息模型的構(gòu)建奠定科學、良好、正確的基礎。簡單來說,BIM技術(shù)對住宅建筑的空間規(guī)劃步驟和內(nèi)容為:地形分析和3D可視化分析(室內(nèi)視野分析、規(guī)劃可視度分析、道路可視度分析等)。
2)建筑節(jié)能環(huán)保方面的應用實施
隨著社會環(huán)保意識的不斷加強,人們對住宅建筑也增加了綠色、節(jié)能、低碳、環(huán)保方面的要求,因而,在利用BIM 技術(shù)進行住宅建筑設計時,必須要著重突出節(jié)能、低碳的設計理念,加強節(jié)能技術(shù)的設計應用。通常情況下,住宅建筑BIM模型的節(jié)能設計方法主要可以從三個方面來實現(xiàn):①單體節(jié)能,即在整個建筑中大量的運用現(xiàn)代節(jié)能科技,將建筑物室內(nèi)室外的各方面信息數(shù)據(jù)進行匯總整合,并按照特定程序進行模擬設置,使之形成一個系統(tǒng)、循環(huán)、綜合的智能節(jié)能體系,包括充分利用太陽能、墻體儲能、被動式致涼、噴淋屋面、綠化降溫等等;②總平面節(jié)能,即利用相關(guān)分析軟件對住宅建筑的實際外部環(huán)境進行智能分析和預測,并進行建筑平面設計的調(diào)整,以達到節(jié)能效果。如:規(guī)避風影區(qū)、開敞南空間、植土降溫、規(guī)避惡性風流、充分利用樹木屏障效應等;③基地規(guī)劃設計節(jié)能,即在BIM模型中導入相應的環(huán)境分析軟件(如GBS軟件等),通過對住宅周圍的陽光、風向、氣溫、樹木等環(huán)境信息進行智能定位,模擬和設計出最佳的節(jié)能、低耗方案。
3)建筑模型構(gòu)件制作方面的應用實施
在建筑信息模型中,模型構(gòu)件是保證其構(gòu)建成功的基礎和前提條件,因此,設計人員在運用BIM技術(shù)進行設計時,要對各類建筑模型構(gòu)件進行正確、精準、標準的數(shù)字化轉(zhuǎn)變,實現(xiàn)從傳統(tǒng)三維建模到信息建模的優(yōu)化發(fā)展。目前,BIM技術(shù)對建筑模型構(gòu)件制作的設計主要采用參數(shù)化模型技術(shù),即將住宅建筑的體系結(jié)構(gòu)按照不同的功能和性質(zhì)劃分為不同的模型圖元(視圖圖元、模型圖元、注釋符號圖元),而后分別對各類圖元進行全面、詳細、正確的參數(shù)設置(包括結(jié)構(gòu)參數(shù)、材質(zhì)參數(shù)、標高參數(shù)、施工參數(shù)等等),并結(jié)構(gòu)住宅建筑項目的實際施工情況進行及時的參數(shù)修正,從而有效構(gòu)建起建筑工程的給類整體圖形信息(如住宅三維視圖、樓頂平視圖、樓層剖面圖等),并明確各種非圖形信息(如荷載標注、尺寸標注、符號、文字標注等),使住宅建筑的構(gòu)造設計更加趨于立體化、直觀化和真實化,進而更加保障和提高住宅建筑整體設計的切實性和質(zhì)量性。
結(jié)語:
BIM技術(shù)是一種新型的高科技建筑建模方法,在住宅建筑的設計過程中,設計人員要積極的利用BIM技術(shù)進行建模,充分發(fā)揮BIM模型在整個建筑設計中的優(yōu)勢,簡化和優(yōu)化設計內(nèi)容,不斷提高工程設計施工的效率和質(zhì)量,加強建筑節(jié)能設計,從而使住宅設計更加的直觀、真實,有效推動和促進BIM技術(shù)在住宅建筑領(lǐng)域上的長效發(fā)展。
參考文獻:
[1] 肖良麗,方婉蓉,吳子昊等.淺析BIM技術(shù)在建筑工程設計中的應用優(yōu)勢[J].工程建設與設計,2013(01)
[2] 宋翔宇.論BIM技術(shù)在未來建筑設計應用中的技術(shù)難題與解決對策[J].中國證券期貨,2013(08)
[3] 姬麗苗,管瑜,韓進宇等.基于BIM技術(shù)的預制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設計方法初探[J].土木建筑工程信息技術(shù),2013(01)