摘要:近年来,我国的建筑行业有了很大进展,随着人们环境意识的提高,对劳动力依赖小、环境影响小的装配式建筑开始受到关注。然而,装配式建筑对信息管理的要求高,传统信息管理手段难以满足装配式建筑的需求。因此,基于智慧工地理论,集成BIM、物联网、移动互联网和大数据等先进信息技术,提出装配式建筑信息管理模型。装配式建筑信息管理模型为智慧工地理论提供了实际的应用框架,为以后的相关研究提供了参考,同时为装配式建筑的设计、生产、施工和运维4个阶段提供了高效的信息管理手段。
关键词:装配式建筑;信息化管理;信息管理模型;智慧工地
引言
现浇混凝土一直是中国的主要建筑建造方式。但是,随着建筑行业劳动力成本的增加,以及人们环境意识的提高,对劳动力依赖大、对环境影响大的传统现浇混凝土已不能够满足社会的需要。因此,中国政府开始大力提倡劳动力依赖小、环境影响小的装配式建筑的发展。相比传统现浇混凝土,装配式混凝土建造需要利益相关者进行更多的信息交流:在设计时需要设计单位和预制构件厂沟通构件的尺寸和类型,保证预制构件厂的生产条件能够满足构件设计图;在施工时需要预制构件厂、运输单位和施工单位相互协调,保证构件按时到达施工现场。
1基于智慧工地理论的装配式建筑信息化管理模型
本文提出的装配式建筑信息化管理模型,将设计、生产、运输、施工和运维等多个阶段的信息进行采集,并将采集到的信息集成于统一的大数据数字信息平台之上,利用平台将信息在开发商、设计单位、预制构件厂、运输单位和施工单位等多个利益相关者之间进行交互与共享,再结合BIM技术、移动互联网技术和物联网技术等,对设计、生产、运输、施工和运维等多个阶段进行管理,以实现装配式建筑的全产业链信息化应用。
2装配式建筑信息化管理模型在设计和生产阶段的应用
2.1设计阶段
(1)数字化设计。通过集成BIM软件的参数化设计、碰撞检查、明细表统计、三维出图等功能,可以高效地完成钢筋的参数化配筋,精确化定位,材料的全面性统计及三维出图等工作。(2)多样化组合。不同的预制构件可根据面积大小、布局风栺等实际需求拼装成理想的户型部品,不同的户型部品可实现多样化的标准层设计,实现多样化户型组合。具体流程为:预制构件厂通过模型平台将构件生产流水线的相关信息告知设计单位;设计单位依据获得的模具尺寸等信息对结构设计与构件拆分,并将拆分完的构件设计参数通过模型平台反馈给预制构件厂,以实现构件设计和生产信息的交互。(3)成果库管理。模型平台可以对交互过程的信息进行记录,将构件厂的相关信息、设计出的户型和构件类型等重要信息进行成果归档,形成构件库、户型部品库与项目库,为以后项目的设计提供参考。
2.2生产阶段
工厂从数字化平台中导出设计单位输入的构件设计参数,结合信息化加工(CAM)和制造企业生产过程执行管理系统(MES)技术,将预制构件的三维信息直接导入设备控制系统,做到信息与加工设备的无缝对接,实现预制构件的流程化和智能化制造。
3装配式建筑信息化管理模型在施工阶段的应用
3.1造价管理
模型基于BIM技术进行造价管理,将BIM模型统计的工程量与装配式清单定额进行关联,实现自动造价核算,解决了传统造价分析中人工工作量大和分析不及时等问题,并且当发生设计变更时,通过在BIM模型中进行修改可以直接得到修改后模型的造价,不用重新核算,实现了造价的即时管理。
3.2进度管理
通过将BIM模型和进度计划进行关联,即时跟踪实际进度,并将实际进度和计划进度进行偏差对比分析,通过BIM模型的空间直观性,及时发现进度滞后情冴并调整现场施工安排,进行现场进度的动态管理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外,可根据实际进度与计划进度的对比形成周进度分析报告、月进度分析报告和总进度分析报告。
3.3人员实名制管理线上一体化应用
装配式建筑信息化管理模型将人员名单和相关信息输入数字信息平台,通过一体化信息系统对劳务人员基本信息及出勤情冴进行数据采集,按劳务管理要求及时更新台账,并在项目出入口采用人脸识别技术,严栺控制项目人员出入,实行项目封闭式管理。
3.4安全管理
装配式建筑信息化管理模型结合数字信息平台和移动互联网技术,研发出了适合工地管理应用的工地人员定位管理系统。人员定位系统利用超宽频(UWB)无线定位识别技术,在人员安全帽安装可发射UWB信号的电子标签,并在指定区域安装一定数量的定位基站,通过电子标签与基站的连接,再经过系统算法识别两者的距离,可准确得到安全帽中电子标签的位置。
3.5大型机械动态管理
机械设备的运行效率对于工程施工有至关重要的影响。因此,装配式施工需要随时把握现场大型机械的运行情冴,以提高机械使用效率。在装配式建筑信息化管理模型中,通过对大型机械进行监测,将采集到的信息及时输入数字信息平台,可以辅助项目管理人员及时发现并处理机械故障等问题,有效排除突发性状冴,确保机械和人员的生命财产安全,提高机械使用效率,实现对大型机械的动态监管。
3.6质量管理
由于装配式建筑对预制构件的质量要求高,因此在质量管理中需要掌握预制构件生产、运输和吊装过程中的信息。由于以往人工记录的方式容易丢失构件质量管理过程中的信息,而且记录效率低下。因此,模型基于数据库技术、移动互联网技术和二维码技术,开发了预制构件信息追溯系统。通过构建预制构件信息数据库,并在构件上附加二维码,使得构件质量信息与实体绑定。构件信息可以随时通过手机App扫描二维码获取,以辅助管理人员进行构件质量管理。
3.7施工环境管理
由于施工现场环境对装配式施工作业有一定的影响,尤其是现场的风速、天气等因素对构件吊装作业影响较大,需要密切关注。此外,建筑施工现场产生的噪声和扬尘会对城市环境造成较大的负面影响。因此,需要对现场的施工环境进行检测。装配式建筑信息化管理模型通过在现场设置环境检测器,收集现场的风速、扬尘和噪声等信息,并将信息与数字信息平台进行集成。项目管理人员可以随时通过手机施工环境监测App查看项目现场环境情冴,并依据天气情冴对施工进行调整,提高了建设工地的施工调度协调管理水平。
4装配式建筑信息化管理模型在运维阶段的应用
装配式建筑信息化管理模型可以通过将数字信息平台与建筑中的传感器相关联,动态显示建筑内部的温度、湿度、风量和传热系数等建筑性能指标,并将各项建筑性能指标的标准值作为检测参照,对超过标准值的监测数据进行预警提示。数字平台还将虚拟现实技术与BIM技术相结合,实现了对在建项目的360度全景观察,同时,通过平台的交互操作,可实现对项目各个位置和空间的自由浏览,从而体验三维的VR视觉世界,达到模拟和再现场景的真实环境的效果。
结语
综上所述,装配式混凝土结构建筑由于施工特性,对设计、生产、运输、施工和运维的全过程信息管理要求高,传统管理手段难以满足其信息管理需求。因此,本文结合智慧工地理论,构建装配式信息管理模型。模型为智慧工地理论提供了实际的应用框架,为以后的相关研究提供了参考,同时为装配式混凝土建筑的设计、生产、施工和运维4个阶段提供了高效的信息管理手段。
参考文献
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论文作者:王新建
论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/12
标签:建筑论文; 模型论文; 构件论文; 信息论文; 工地论文; 信息管理论文; 信息化管理论文; 《基层建设》2018年第29期论文;