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                                                      BIM技术在物料质量管理如何?基于BIM技术的质量管控成果分析

                                                      发布:中文网小编3号 浏览:426人 分享
                                                      发布于:2020-06-08

                                                          (1)以数据为中心的沟通

                                                          相较于传统的二维施工图纸,BIM模型在人与人之间的沟通上有不可比拟的优势。工程信息的传递不仅直观而且高效。随着云技术和移动技术的发展,BIM模型的优势得到了进一步的增强。

                                                          1)基于BIM模型的交流方式

                                                          BIM模型可以直观、准确地反映工程项目的外貌,同时,BIM模型还携带着从设计阶段传递下来的必要的建筑信息?;贐IM模型进行交流,(如图1)可以更高效地表达设计(施工)意图,充分减少由于信息不对称或理解不一致造成的各种施工问题。如下图,例行的施工会议在真实的三维场景下进行交流,远比翻阅纷杂的二维图纸更为高效。在这种情况下做出的决策对于施工质量也会有更积极的影响。

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                                                          图1基于BIM协同管理的工程会议

                                                          如图2所示,施工人员在现场基于模型进行技术交底,确保对设计意图的理解准确无误,避免施工错误,提高施工质量。交底的方式可以将模型打印为3D的图纸带到现场展示;可以通过移动终端将轻量化的模型带到现场直接展示;可以将施工方案或工艺通过二维码扫描的形式指向一个"交底库",从库中读取标准化的作业流程;二维码本身可携带文字信息,也可以将工艺的介绍直接附着在二维码中,实现直接扫码交底。

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                                                          图2现场BIM交底的几种方式

                                                          2)云和移动技术的应用

                                                          借助云和移动技术,项目人员可以随时、随地从BIM协同管理平台中获得一致的信息。人们不仅可以在台式机/笔记本电脑上,也可以在各类移动终端如智能手机、平板电脑上浏览轻量化BIM模型。云技术对模型和信息的一致性提供了保障。如现场施工或监理人员通过移动终端查看BIM模型、比对建造信息,确保施工按照设计意图进行。同时记录现场问题,并在BIM模型上批注,然后将这些问题反馈同步到管理平台,流转至后续人员解决或存档。图3及4展示了某实际现场案例,通过移动终端实现现场问题的采集与发布。

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                                                          图3现场发现问题,发起任务

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                                                          图4确定任务的优先级、响应人及在模型中定位

                                                          (2)基于BIM模型的施工放样

                                                          测量仪器的发展大大降低了施工测量人员的工作量,也提高了放样精度。而高精度的BIM模型是更为准确的构件几何形体表达。从BIM模型获取放样点数据显然较传统的CAD数据源更为直观、可靠。

                                                          如以下两图所示,工程人员可以借助软件在BIM模型上直接布置放样点,然后将这些点导出为点文件供全站仪使用。参见图5在BIM模型中直接布置测量控制点和6将测量控制点坐标输出ipad平台作为全站仪的采样点。

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                                                          图5在BIM模型中直接布置测量控制点

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                                                          图6将测量控制点坐标输出ipad平台作为全站仪的采样点在施工放样时,借助基于云端BIM应用,工程师可以在移动终端上读入BIM模型及模型中已经布置好的放样点数据,并将移动终端与全站仪通过无线网连接进行放样,见图7、图8。

                                                          作业流程如下:

                                                          将BIM模型及关键的数字采样点读入手持移动设备数字放样管理平台;

                                                          全站仪通过激光读取放样点位的数据,并通过无线网络将数据反馈到手持移动设备端(棱镜端);

                                                          手持移动设备上会实时可视化的显示放样点与目标点的差值;

                                                          通过偏差显示的结果移动棱镜端的标杆,实现放样点位置的调整,从而达到精确的数字化放样。

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                                                          图7基于ipad和全站仪的数字放样

                                                          这种方式比传统的作业模式更加精准,可有效避免人为因素造成的放样误差,提高施工质量。

                                                          (3)预制和??榛┕?/strong>

                                                          大量的现场人工作业是建筑生产最显著的特点之一,也是造成建筑业生产效率和质量低下的重要原因。相比之下,制造业由于工业化水平的不断提高,整个行业的生产效率和产品质量都远高于建筑业。因此,建筑业向制造业学习,大力推进建筑工业化是当前我国建筑业发展的方向。

                                                          建筑工业化的重要一环就是预制。建筑的生产要像机械设备的生产一样,大量用机器代替人工、精确地生产标准化构件、精确地拼装。BIM和数字样机技术的结合,可以将建筑构件批量、精确地在工厂中生产出来,避免由于人工现场教工带来的质量不稳定。如图9展示了一个建筑装饰构件从BIM模型到数字样机,然后再通过数控机床生产出来的过程。

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                                                          图9基于数控机床加工建筑装饰构件

                                                          ??榛氖┕ぐ沧胺绞浇⒃谠ぶ贫韵蟮幕∩?。将土建、机电、钢结构等不同专业的构件在计算机中进行拆解和??榛厣妥樽?。如图10工厂基于BIM数据进行??榛?、现场进行??榛沧?。

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                                                          图11则展示了BIM+二维码+云计算进行建材从下单备料到安装的全过程透明化管理的系统:

                                                          按照预制加工生产工艺的要求进行模型的深化(转换)设计;

                                                          在BIM模型或数据库中为预制构件进行编码;

                                                          BIM模型按照构件为基本单元导出为数据库并发布到云端或服务器端;

                                                          按照数据库进行工厂化生产,生产的构件按照构件安装的基本信息贴上二维码;

                                                          通过扫码-扫描的结果更新云端/服务器端响应数据库的条目属性中-进行出厂、运输、安装状态确认及问题发布等。

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                                                          图11基于BIM+二维码+物联网技术的构件管理

                                                          (4)施工成果校验

                                                          基于BIM模型可进行施工放样,可将BIM模型上的测点通过全站仪被还原到施工现场。反过来,施工现场的成果也可以通过测量或扫描返回至BIM模型中比对,以此来检验施工的质量。下面是常用的两种技术方案。

                                                          方案一:通过测量的点云数据和模型比对

                                                          测量的点云是在同一空间参考系下表达目标空间分布和目标表面特性的海量点集合。通过三维激光扫描仪或其他一些测量仪器可以比较方便地获得建筑构件的三维点坐标(X,Y,Z)和其他一些信息(颜色、反射强度)。借助可以处理点云数据的BIM软件,人们可将描述施工成果的海量三维点导入BIM模型文件中,通过对比BIM模型和施工现场点云之间的差别,并生成报告。下面三张图就展示了将点云文件导入BIM模型,生成三维点,并分析点和模型之间偏差的一个完整流程。参见图12现场采样的点云数据和模型对比结果。

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                                                          图12现场采样的点云数据和模型对比结果

                                                          方案二,通过激光扫描数据采集点云与模型整合

                                                          图13及图14则通过将激光扫描设备采集的点云数据和设计成果整合,综合论证设计的可行性,提高决策效率和实施质量。

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                                                          图13一种常见的激光点云BIM解决方案

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                                                          图14点云和模型整合进行综合校验

                                                          2)倾斜摄影及照片建模技术的使用

                                                          与激光扫描相比,照片是一种更加经济和便捷的方式。当前,三维全景照片生成和三维全景照片自身的测量技术相对比较成熟。通过无人机航拍及倾斜摄影技术,将照片转换为三维模型(或点云)成为了一种常规的现场监查的手段。从照片生成模型(或点云)之后,可通过模型比较检查施工场地中的不合理因素、判断工期是否延误、进行现场施工质量的辅助管理等。图15展示了通过一组照片生成的现场模型。

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                                                          图15基于无人机摄影照片生成现场模型

                                                          (5)3D打印

                                                          3D打印技术最突出的优点是无需机械加工或模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的物体。对于建筑行业,目前3D打印出来的模型主要用于展示和各类性能模拟,如风洞试验等。随着3D打印技术的不断完善和新型材料的发展,可以期待今后直接将BIM模型中的构件通过3D打印机打印出来。由于建造的过程是通过计算机程序控制,能够良好的反应设计者的意图。参见图163D打印建筑与构件。

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                                                          图16 3D打印建筑与构件

                                                          此外,基于3D打印的BIM模型成果可进行项目的方案与汇报、施工交底?;?D实体进行沟通直观,保障项目各相关方沟通信息传递无偏差;通过3D实体的查看方式,工程师能较为容易的发现施工方案的问题,保障工程质量;此外3DBIM实体模型亦可作为项目成果进行展览。参见图173D打印进行施工交底。

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                                                      图17 3D打印进行施工交底

                                                      专注BIM行业发展、咨询、教育等问题

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