浅谈基于BIM技术的质量管控
如今,为突破建筑业中传统的模式,重新树立起一个新的质量管理标杆。建筑施工单位都选择BIM技术,但基于BIM技术的质量管理,又有何改变呢?
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。基于 BIM 模型进行交流,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。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。
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。
(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。
作业流程如下:
1.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;
2.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);
3.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;
4.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。
5.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。
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。
模块化的施工安装方式建立在预制对象的基础上。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模块化地生产和组装。
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:
1.按照预制加工生产工艺的要求进行模型的深化(转换)设计;
2.在 BIM 模型或数据库中为预制构件进行编码;
3.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;
4.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;
5.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。
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。
方案二,通过激光扫描数据采集点云与模型整合
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。
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。
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。
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。基于 3D 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 3D BIM 实体模型亦可作为项目成果进行展览。
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