BIM技术以及VR技术作为较新颖的信息技术,在建筑行业中有重要的作用,是智慧工地的重要组成部分。基于现有研究成果,智慧工地能够有效提升项目管理的信息化水平,减少施工成本,提高环境保护作用以及工程质量[1]。BIM技术在我国经过了一段时期的实践与功能扩展研究,目前已从建模的1.0时代逐渐发展成为以深度应用为主的2.0时代,VR技术的应用进一步提高了BIM的精细化水平。1“智慧工地”的概念智慧工地是在智慧城市背景下提出的新概念,是指建设活动高度信息化,围绕工程管理建设三维设计平台进行精准设计,建立安全监控、智能化生产以及互联互通等信息化生态圈,将相关数据通过物联网工程进行比对挖掘,提供专家预案以及趋势预测等组合功能,提高项目的智能化管理水平以及生态建造水平,促进绿色建造工程发展。采用技术加持的方式提升现场活动人员的交互效率。智慧工地采用的技术包括BIM、VR等。当前全球移动通信技术、物联网技术和人工智能技术都得到了迅速发展,借助扩展外界技术,智慧工地可以实现项目数据分析、区域环境内温湿度自动调节、空气环境数据自动监测等功能。2“智慧工地”的应用意义2.1降低项目建设成本智慧工地具有高度集约化、智能化的功能,能够借助数据传播优势、组网优势等实现物联网的重要功能。智慧工地的环保程度较高,能够有效分析建设活动中的环境影响情况,提升环境评价成果[2]。智慧工地建设可以减少重复建设,最大限度实现资源调配,有效节约成本。2.2提高项目管理效率智慧工地将多种功能进行了有效结合,采用先进的信息技术提高了管理的先进性、系统性以及智慧性,在我国进入5G网络时代后,智慧工地的需求量呈指数级增长,应用范围进一步扩大,能够为项目管理提供多样的管理解决方案及应用场景,包括视频监控、环境监测、人员管理、进度控制、报警服务、信息发布,无人机定位等功能。利用智慧工地可以有效处理应急事件,提高项目应急管理能力。智慧工地建设的技术支撑如图1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.04.014.F001图1智慧工地建设的技术支撑3BIM技术在“智慧工地”建设中的应用智慧工地BIM模型应用成果如图2所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.04.014.F002图2智慧工地BIM模型应用成果BIM技术是一种将二维模型转化为三维模型的高新技术,能够解决问题的被动模式,转化为主动发现问题从而解决问题。BIM技术对于建设智慧工地具有非常重要的作用。BIM模型的精确度与智慧工地的信息化技术存在密切的关系,前者的精确度决定了后者的信息化水平。BIM融合空间信息技术、云计算等,提升了技术框架的完善程度以及工作的效率。3.1工程量统计BIM模型可以快速精准地统计工程量成果,为成本的精细化管控提供了有效的数据支持。BIM可分析解读模型,从而计算各类耗材量与工程量。3.2施工模拟在项目建设前,应制定相应的施工进度计划,计划制定后利用软件将BIM模型和施工进度进行分层调配,在计算机中模拟施工过程,借助模型模拟,在项目建设过程中与实际建设情况进行比较,判断项目建设过程中是否存在问题源,通过数据分析比对以及模型拆解,解决问题诱因,保证项目建设活动稳步推进[3]。3.3可视化交底BIM模型能够进行可视化互动,模型构建完成后,结合BIM技术的配套功能,实现三维全景动画模拟,完成可视化技术交底,提升技术方案可行性。3.4节点分析BIM模型能够在解读设计图纸的基础上,对复杂的节点建立模型并进行分析。如钢筋的复杂节点,借由BIM建模分析,判断设计配筋是否存在碰撞点,合理优化配筋分布,利用BIM模拟梁、柱等支撑结构的受力状况,为保障支撑体系的稳定性提供技术支持。3.5综合管线碰撞检测针对电气项目、供排水项目的管线复杂区域,管线碰撞检测能够为初设环节提供有效的线路走向复核以及免碰撞方案。在智慧工地的现场活动中,应用BIM技术对设计成果进行建模绘制,确定各布线、管口配置及走向,提高预留孔口现场监控的精准度[4-5]。智慧工地的管理依赖于BIM技术的核心手段。随着物联网、大数据、云计算、BIM、VR等先进技术手段的应用,可进一步助力建筑行业快速构建智慧工地,实现项目的精细化管理,使建筑行业向绿色建筑、智能建筑等方向发展。4VR在智慧工地中的应用建筑行业始终在探索,使用有效的工具提升建设可视化效果,借助有效的技术手段进行建模和分析。随着信息技术更新升级,目前建筑行业可应用BIM软件在3D环境中对建筑对象进行更新补充,但通过计算机形成的模型无法提供完整的建筑体验和交互效果。BIM模型具有较强的实体还原能力,受技术定位限制,在实景交互方面与VR的虚拟影像展示效果相比稍显逊色。VR技术能够利用漫游、模拟以及渲染等效果提升建筑的交互体验,能够提供更加丰富的实景感知效果。智慧工地在使用BIM模型的基础上,增加VR的生动感官体验,能够充分利用BIM的细致化模型以及VR的宏观表现使工程样本充分具象化,提高感官效果。目前VR技术在建筑模型展示方面能够基本表示预期的感官效果,能够切实提升项目的数字化感官体验。在项目设计阶段,利用VR技术能够使项目团队以及客户等建设项目参与人员充分了解项目实况,沉浸式体验空间进一步提升建筑主体与空间的规划关系。VR技术将BIM模型成果提升到了新的水平,使BIM模型更具有沉浸感和交互性。控制成本。参与建设过程的任何一方均可以在初始设计阶段运用技术参数以及模型展示效果,发现潜在问题以及需要进行修订的建设内容。根据项目建设经验,在施工阶段发现的任何变更需求通常较为困难且耗时较长。在初设或工程建设初始环节,使用VR探索三维模型,可对项目建设实体进行逐级分化以及全方位探索,通过项目管理平台实时交换意见,能够有效减少设计变更等临时性建设行为造成的时间成本投入,进一步控制成本输出。提升目标的明确性。客户可以使用VR眼镜轻松访问项目对象,完成建设项目全景体验,能够将需求完整具象化。提高培训的安全性。建设单位可引导参建人员,如技术人员、施工人员等,通过VR全景体验感受全新的安全培训规程,强化安全感知,通过技术手段提升安全意识。保障及时性。在施工期间商定的变更需要较长时间才能实施。借助3D摄像头的VR流媒体,管理人员可以有效监控建筑过程,保障变更操作的及时性,准确性。提升质量。虚拟现实提供了一种共同的空间体验,可以提供优质的决策效果。通过精准、客观、生动的模拟方式,进一步提升技术人员对施工方案的掌握程度,借此提升建设成果质量。5结语全球正在大力倡导物联网的智慧化服务,重视建设智慧项目,智慧工地是非常重要的载体。智慧工地作为传递智慧施工理念的技术平台,是智慧城市建设的重要组成部分。借助BIM+VR技术打造智慧工地的各种融合应用情景,迎合了5G网络时代移动互联网和物联网的共同发展需求,能够为智慧项目建设提供更优质的技术保障。
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