互聯(lián)網(wǎng)＋”的概念被正式提出之后迅速發(fā)酵，各行各業(yè)紛紛嘗試借助互聯(lián)網(wǎng)思維推動行業(yè)發(fā)展，建筑施工行業(yè)也不例外。
隨著BIM應(yīng)用逐步走向深入，單純應(yīng)用BIM的項目越來越少，更多的是將BIM與其他先進(jìn)技術(shù)集成或與應(yīng)用系統(tǒng)集成，以期發(fā)揮更大的綜合價值。BIM＋PM、BIM＋云計算、BIM＋物聯(lián)網(wǎng)……“BIM＋”＋什么？
PM是項目管理的英文縮寫，是在限定的工期、質(zhì)量、費用目標(biāo)內(nèi)對項目進(jìn)行綜合管理以實現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)的管理工作。BIM與PM集成應(yīng)用，是通過建立BIM應(yīng)用軟件與項目管理系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口，充分利用BIM的直觀性、可分析性、可共享性及可管理性等特性，為項目管理的各項業(yè)務(wù)提供準(zhǔn)確及時的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與技術(shù)分析手段，配合項目管理的流程、統(tǒng)計分析等管理手段，實現(xiàn)數(shù)據(jù)產(chǎn)生、數(shù)據(jù)使、流程審批、動態(tài)統(tǒng)計、決策分析的完整管理閉環(huán)，以提升項目綜合管理能力和管理效率。
BIM與PM集成應(yīng)用，可以為項目管理提供可視化管理手段。如，二者集成的4D管理應(yīng)用，可直觀反映出整個建筑的施工過程和形象進(jìn)度，幫助項目管理人員合理制訂施工計劃、優(yōu)化使用施工資源。同時，二者集成應(yīng)用可為項目管理提供更有效的分析手段。如，針對一定的樓層，在BIM集成模型中獲取收入、計劃成本，在項目管理系統(tǒng)中獲取實際成本數(shù)據(jù)，并進(jìn)行量算對比分析，輔助動態(tài)成本管理。此外，二者集成應(yīng)用還可以為項目管理提供數(shù)據(jù)支持。如，利用BIM綜合模型可方便快捷地為成本測算、材料管理以及審核分包工程量等業(yè)務(wù)提供數(shù)據(jù)，在大幅提升工作效率的同時，也可有效提高決策水平。
No.1
BIM 云計算
云計算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計算方式，以這種方式共享的軟硬件和信息資源可以按需提供給計算機(jī)和其他終端使用。BIM與云計算集成應(yīng)用，是利用云計算的優(yōu)勢將BIM應(yīng)用轉(zhuǎn)化為BIM云服務(wù)，目前在我國尚處于探索階段。
基于云計算強(qiáng)大的計算能力，可將BIM應(yīng)用中計算量大且復(fù)雜的工作轉(zhuǎn)移到云端，以提升計算效率；基于云計算的大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲能力，可將BIM模型及其相關(guān)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)同步到云，方便用戶隨時隨地訪問并與協(xié)作者共享；云計算使得BIM技術(shù)走出辦公室，用戶在施工現(xiàn)場可通過移動設(shè)備隨時連接云服務(wù)，及時獲取所需的BIM數(shù)據(jù)和服務(wù)等。
No.2
BIM 物聯(lián)網(wǎng)
物聯(lián)網(wǎng)是通過射頻識別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議將物品與互聯(lián)網(wǎng)相連進(jìn)行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
BIM與物聯(lián)網(wǎng)集成應(yīng)用，實質(zhì)上是建筑全過程信息的集成與融合。BIM技術(shù)發(fā)揮上層信息集成、交互、展示和管理的作用，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)則承擔(dān)底層信息感知、采集、傳遞、監(jiān)控的功能。二者集成應(yīng)用可以實現(xiàn)建筑全過程“信息流閉環(huán)”，實現(xiàn)虛擬信息化管理與實體環(huán)境硬件之間的有機(jī)融合。目前BIM在設(shè)計階段應(yīng)用較多，并開始向建造和運(yùn)維階段應(yīng)用延伸。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用目前主要集中在建造和運(yùn)維階段，二者集成應(yīng)用將會產(chǎn)生極大的價值。
No.3
BIM 數(shù)字化加工
數(shù)字化是將不同類型的信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢远攘康臄?shù)字，將這些數(shù)字保存在適當(dāng)?shù)哪Ｐ椭校賹⒛Ｐ鸵胗嬎銠C(jī)進(jìn)行處理的過程。數(shù)字化加工則是在應(yīng)用已經(jīng)建立的數(shù)字模型基礎(chǔ)上，利用生產(chǎn)設(shè)備完成對產(chǎn)品的加工。
BIM與數(shù)字化加工集成，意味著將BIM模型中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字化加工所需的數(shù)字模型，制造設(shè)備可根據(jù)該模型進(jìn)行數(shù)字化加工。目前，主要應(yīng)用在預(yù)制混凝土板生產(chǎn)、管線預(yù)制加工和鋼結(jié)構(gòu)加工3個方面。一方面，工廠精密機(jī)械自動完成建筑物構(gòu)件的預(yù)制加工，不僅制造出的構(gòu)件誤差小，生產(chǎn)效率也可大幅提高；另一方面，建筑中的門窗、整體衛(wèi)浴、預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)等許多構(gòu)件，均可異地加工，再被運(yùn)到施工現(xiàn)場進(jìn)行裝配，既可縮短建造工期，也容易掌控質(zhì)量。
No.4
BIM GIS
地理信息系統(tǒng)是用于管理地理空間分布數(shù)據(jù)的計算機(jī)信息系統(tǒng)，以直觀的地理圖形方式獲取、存儲、管理、計算、分析和顯示與地球表面位置相關(guān)的各種數(shù)據(jù)，英文縮寫為GIS。BIM與GIS集成應(yīng)用，是通過數(shù)據(jù)集成、系統(tǒng)集成或應(yīng)用集成來實現(xiàn)的，可在BIM應(yīng)用中集成GIS，也可以在GIS應(yīng)用中集成BIM，或是BIM與GIS深度集成，以發(fā)揮各自優(yōu)勢，拓展應(yīng)用領(lǐng)域。目前，二者集成在城市規(guī)劃、城市交通分析、城市微環(huán)境分析、市政管網(wǎng)管理、住宅小區(qū)規(guī)劃、數(shù)字防災(zāi)、既有建筑改造等諸多領(lǐng)域有所應(yīng)用，與各自單獨應(yīng)用相比，在建模質(zhì)量、分析精度、決策效率、成本控制水平等方面都有明顯提高。
No.5
BIM 3D掃描
3D掃描是集光、機(jī)、電和計算機(jī)技術(shù)于一體的高新技術(shù)，主要用于對物體空間外形、結(jié)構(gòu)及色彩進(jìn)行掃描，以獲得物體表面的空間坐標(biāo)，具有測量速度快、精度高、使用方便等優(yōu)點，且其測量結(jié)果可直接與多種軟件接口。3D激光掃描技術(shù)又被稱為實景復(fù)制技術(shù)，采用高速激光掃描測量的方法，可大面積高分辨率地快速獲取被測量對象表面的3D坐標(biāo)數(shù)據(jù)，為快速建立物體的3D影像模型提供了一種全新的技術(shù)手段。
3D激光掃描技術(shù)可有效完整地記錄工程現(xiàn)場復(fù)雜的情況，通過與設(shè)計模型進(jìn)行對比，直觀地反映出現(xiàn)場真實的施工情況，為工程檢驗等工作帶來巨大幫助。同時，針對一些古建類建筑，3D激光掃描技術(shù)可快速準(zhǔn)確地形成電子化記錄，形成數(shù)字化存檔信息，方便后續(xù)的修繕改造等工作。此外，對于現(xiàn)場難以修改的施工現(xiàn)狀，可通過3D激光掃描技術(shù)得到現(xiàn)場真實信息，為其量身定做裝飾構(gòu)件。BIM與3D掃描集成，是將BIM模型與所對應(yīng)的3D掃描模型進(jìn)行對比、轉(zhuǎn)化和協(xié)調(diào)，達(dá)到輔助工程質(zhì)量檢查、快速建模、減少返工的目的，可解決很多傳統(tǒng)方法無法解決的問題。
上海中心大廈項目引入大空間3D激光掃描技術(shù)，通過獲取復(fù)雜的現(xiàn)場環(huán)境及空間目標(biāo)的3D立體信息，快速重構(gòu)目標(biāo)的3D模型及線、面、體、空間等各種帶有3D坐標(biāo)的數(shù)據(jù)，再現(xiàn)客觀事物真實的形態(tài)特性。同時，將依據(jù)點云建立的3D模型與原設(shè)計模型進(jìn)行對比，檢查現(xiàn)場施工情況，并通過采集現(xiàn)場真實的管線及龍骨數(shù)據(jù)建立模型，作為后期裝飾等專業(yè)深化設(shè)計的基礎(chǔ)。BIM與3D掃描技術(shù)的集成應(yīng)，不僅提高了該項目的施工質(zhì)量檢查效率和準(zhǔn)確性，也為裝飾等專業(yè)深化設(shè)計提供了依據(jù)。
No.6
BIM 虛擬現(xiàn)實
虛擬現(xiàn)實，也稱作虛擬環(huán)境或虛擬真實環(huán)境，是一種三維環(huán)境技術(shù)，集先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、傳感與測量技術(shù)、仿真技術(shù)、微電子技術(shù)等為一體，借此產(chǎn)生逼真的視、聽、觸、力等三維感覺環(huán)境，形成一種虛擬世界。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是人們運(yùn)用計算機(jī)對復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行的可視化操作，與傳統(tǒng)的人機(jī)界面以及流行的視窗操作相比，虛擬現(xiàn)實在技術(shù)思想上有了質(zhì)的飛躍。
BIM技術(shù)的理念是建立涵蓋建筑工程全生命周期的模型信息庫，并實現(xiàn)各個階段、不同專業(yè)之間基于模型的信息集成和共享。BIM與虛擬現(xiàn)實技術(shù)集成應(yīng)用，主要內(nèi)容包括虛擬場景構(gòu)建、施工進(jìn)度模擬、復(fù)雜局部施工方案模擬、施工成本模擬、多維模型信息聯(lián)合模擬以及交互式場景漫游，目的是應(yīng)用BIM信息庫，輔助虛擬現(xiàn)實技術(shù)更好地在建筑工程項目全生命周期中應(yīng)用。
BIM與虛擬現(xiàn)實技術(shù)集成應(yīng)用，可提高模擬的真實性。傳統(tǒng)的二維、三維表達(dá)方式，只能傳遞建筑物單一尺度的部分信息，使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)可展示一棟活生生的虛擬建筑物，使人產(chǎn)生身臨其境之感。并且，可以將任意相關(guān)信息整合到已建立的虛擬場景中，進(jìn)行多維模型信息聯(lián)合模擬。可以實時、任意視角查看各種信息與模型的關(guān)系，指導(dǎo)設(shè)計、施工，輔助監(jiān)理、監(jiān)測人員開展相關(guān)工作。
BIM與虛擬現(xiàn)實技術(shù)集成應(yīng)用，可提高模擬工作中的可交互性。在虛擬的三維場景中，可以實時地切換不同的施工方案，在同一個觀察點或同一個觀察序列中感受不同的施工過程，有助于比較不同施工方案的優(yōu)勢與不足，以確定最佳施工方案。同時，還可以對某個特定的局部進(jìn)行修改，并實時地與修改前的方案進(jìn)行分析比較。此外，還可以直接觀察整個施工過程的三維虛擬環(huán)境，快速查看到不合理或者錯誤之處，避免施工過程中的返工。虛擬施工技術(shù)在建筑施工領(lǐng)域的應(yīng)用將是一個必然趨勢，在未來的設(shè)計、施工中的應(yīng)用前景廣闊，必將推動我國建筑施工行業(yè)邁入一個嶄新的時代。
No.7
BIM 3D打印
3D打印技術(shù)是一種快速成型技術(shù)，是以三維數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，通過逐層打印或粉末熔鑄的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)，綜合了數(shù)字建模技術(shù)、機(jī)電控制技術(shù)、信息技術(shù)、材料科學(xué)與化學(xué)等方面的前沿技術(shù)。
BIM與3D打印的集成應(yīng)用，主要是在設(shè)計階段利用3D打印機(jī)將BIM模型微縮打印出來，供方案展示、審查和進(jìn)行模擬分析；在建造階段采用3D打印機(jī)直接將BIM模型打印成實體構(gòu)件和整體建筑，部分替代傳統(tǒng)施工工藝來建造建筑。BIM與3D打印的集成應(yīng)用，可謂兩種革命性技術(shù)的結(jié)合，為建筑從設(shè)計方案到實物的過程開辟了一條“高速公路”，也為復(fù)雜構(gòu)件的加工制作提供了更高效的方案。目前，BIM與3D打印技術(shù)集成應(yīng)用有三種模式：基于BIM的整體建筑3D打印、基于BIM和3D打印制作復(fù)雜構(gòu)件、基于BIM和3D打印的施工方案實物模型展示。
基于BIM的整體建筑3D打印。應(yīng)用BIM進(jìn)行建筑設(shè)計，將設(shè)計模型交付專用3D打印機(jī)，打印出整體建筑物。利用3D打印技術(shù)建造房屋，可有效降低人力成本，作業(yè)過程基本不產(chǎn)生揚(yáng)塵和建筑垃圾，是一種綠色環(huán)保的工藝，在節(jié)能降耗和環(huán)境保護(hù)方面較傳統(tǒng)工藝有非常明顯的優(yōu)勢。
隨著各項技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)階段BIM與3D打印技術(shù)集成存在的許多技術(shù)問題將會得到解決，3D打印機(jī)和打印材料價格也會趨于合理，應(yīng)用成本下降也會擴(kuò)大3D打印技術(shù)的應(yīng)用范圍，提高施工行業(yè)的自動化水平。雖然在普通民用建筑大批量生產(chǎn)的效率和經(jīng)濟(jì)性方面，3D打印建筑較工業(yè)化預(yù)制生產(chǎn)沒有優(yōu)勢，但在個性化、小數(shù)量的建筑上，3D打印的優(yōu)勢非常明顯。隨著個性化定制建筑市場的興起，3D打印建筑在這一領(lǐng)域的市場前景非常廣闊。
