数字化建设塑造建筑的未来

 新闻资讯     |      2020-03-20 10:30

各行各业,从公用事业到交通运输,都在不断发展,以跟上数字创新推动变革的步伐。虽然有些公司被迫做出改变,但其他公司也看到了采用新技术以提高效率、节约成本或提供更好服务的机会。

在全球范围内,建筑业正处于上升趋势,预计可持续增长将持续到2030年,但交付成本正变得越来越高。数字化建设提供了一个提高运营效率和利用市场增长的机会。

尽管建筑行业的创新速度略慢于其他行业,但技术的应用已开始渗透到方方面面,从现场智能手机的标准使用到数字计划。更先进的技术应用,有能力带来更大的成本和效率效益,因此不应被忽视或低估。

改进的数字化建设实践和工具,可以通过提高每个人的工作效率和消除错误,帮助项目按时按量完成。各方以数字、数据的形式,从概念到完成的整个建设过程的各个阶段之间,共享信息,有助于将该行业带入未来,并通过遵循建筑信息建模原则,减少延迟和成本超支等问题的挑战。

延误和成本超支是阻碍建筑业实现盈利最大化的挑战。拖延和超支的根本原因往往是缺乏最新、最准确的资料。例如,当现场条件不像预期的那样,或者当对计划的更改没有传达给分包商。这些挑战可以通过项目中每个人之间,共有一致的信息流来消除。

其中一个例子就是建筑信息模型,即BIM。这是在一个建设项目生命周期的每个阶段创建和管理数字信息的过程,使每个参与其中的人都具有可见性,共享信息,按照相同的原则进行协作和工作。BIM的应用正在增加,但在许多情况下,它只在设计和构建的早期阶段使用。

为了BIM能够更加有效地使用,参与项目的每个人都需要协同使用BIM。例如,初始的数字计划可以添加有关调度、预测和实时现场数据的信息。在项目开始时采用这种方法可以实现精确的计划和预测,减少错误和风险。在整个建筑生命周期中,这些信息不断被更新,以反映建筑的实际进度,通过遵循BIM原则,可以在正确的时间向正确的人提供正确的信息,从而更好更快地进行决策。

通过对期望结果的预测,掌握项目当前状态的最新数据信息,使涉及项目中的每一个人,减少其工作方向中的不一致性,也会减少设计中的缺陷、操作及维护方面的问题。

BIM的成功建立在对项目各个方面的信息进行整理和共享的原则之上,它关系到每一个利益相关者。

建筑师和工程师开发全面的数字原型,以更好地理解可能性和设计局限性。承包商使用这些信息将真实数据输入到项目中,结合分包商的预算和时间表,生成协调的3D计划。来自各个领域的现场团队,依靠准确、及时的现场数字信息,按照客户的原始简报执行任务。在完成时,客户端和设施团队拥有已构建内容的数字副本,然后可以将其用作维护资产的演进工具。

BIM要想有效地工作,每个参与者都需要一致协调地访问相同的数字信息。然后将个人的贡献反馈回数据中心,以使项目保持最新的状态,并提供真实存在的工程内容。

数字化建设的好处是显著的,不仅对客户,而且对供应链中的每个人都是如此。对于承包商来说,使用数字工作流意味着参与构建的每个人都朝着相同的方向工作,并且可以及早发现并解决问题。所有其他各方和分包商都知道他们需要在何时、何地、交付什么。这有助于每个人按时按预算履行自己的职责。一项工作完成后,可以将数字移交反馈给项目经理,让其签署并支付工作费用。

新技术正在改变公司的运作方式,帮助用户更快、更容易、更准确地完成同样的工作。一个简单的例子是卷尺,这是一种历史上几乎每个人都信任的工具,它依赖于手工测量和个人解释。现在,企业可以使用数字工具进行精确测量,对其进行数字记录,然后实时发送给适当的接收方,而不必在纸上草草记下,然后与相关同事分享。

类似的实例适用于构建过程中的许多阶段。例如,由于实行了半自动机器控制,现在可以大大减少确定水平坡度等级和高程差所花的时间,从而提高了精确性,减少了手工检查坡度的繁琐。

由于英国政府强制执行BIM,法国、德国、西班牙在内的几个国家也都在未来几年,把BIM作为一项强制性的要求。在情况并非如此的情况下,承包商自愿采用这种技术,并鼓励他们的供应链加入进来。使用数字构建流程和工具,可以增加每个人按时、按预算交付项目的机会,声誉也是建立在业绩标准之上的。

因此,BIM项目变得越来越普遍,这意味着所有潜在的分包商都需要做好BIM准备,并拥有正确的数字构建流程和工具来赢得业务。

健康和安全也可以通过数字化建设得到改善。数字工具可以从许多现场活动中提取,并使现场团队更好地理解风险,例如识别地下资产的定位工具。测量工具更准确,在某些情况下可以远程管理,而施工现场的数据驱动机器,可以减少在高风险现场活动中对人工干预的依赖。

在项目从概念到完成的整个建设生命周期中,数字建设都扮演着重要的角色。通过在每个阶段都遵循BIM原则,可以使用数字信息根据实际情况进行更新设计,使用准确的数据丰富施工布局,并根据BIM流程验证测量结果。

在规划、概念和3D设计阶段,随着3D数据模型的创建,办公室中已经发生了许多数字化的事情。这些新的数字过程需要地面上使用,诸如激光扫描、航空测绘、移动测绘系统等现实捕获工具的支持,以确保它们能够反映现实中实际存在的东西。这样的工具还可以确保回到BIM过程的互联性,从而潜在地揭示问题或简单地确认计划。

作为这一阶段的一部分,数字模型的创建和共享确保了设计与现实相匹配,而虚拟现实等新技术允许架构师和客户之间进行可视化的早期阶段。

结合设计和现实数据可以采取数字模型的形式传到网站上。承包商和分包商可以将其与布局定位工具一起使用,以图形化方式查看数据,并从3D设计中查看布局。这些数据还可以由熟练工人管理的机器控制设备进行输入。设备,从钻床到挖掘机,都可以通过技术进行精确的引导。这不仅减少了执行过程中代价高昂的人为错误,而且最重要的是,它消除了工人在机器周围执行任务的需要,从而创造了一个更安全的工作环境。

此外,新的、简单的数字化工作方式提高了效率。例如,通过使用平板电脑,来自各行各业的建筑专业人员,包括机械、电气和管道(MEP),现在能够接收现场丰富的三维数据模型,并精确地布置墙壁、柱子和MEP组件的位置。在结构施工过程中,进行施工检查,使施工过程符合设计要求,并进行实时结构监测,确保结构的状态和性能。

同样的数字化过程也可以应用于道路、桥梁、铁路、隧道等配套基础设施的建设。移动地图技术可用于快速记录周围环境,并进行构件的检查,以提供对已构建的环境进行设计的验证,确保整个过程都有实时的结构监控。

在整个构件操作生命周期中,手动获取地理位置和现实捕获工具可以收集数据,以验证模型的完整性,并在整个生命周期中检查资产的状态,以确保结构的长寿命。持续的实时监控确保了结构的长期状态,如果移动超过位移限制,可以通知相关负责人。当资产的使用寿命结束时,可以使用工具来补充现有数据并评估其当前状况,以提供翻新或拆除所需的最新信息。

虽然许多公司认为,他们采用BIM是因为项目存在数字模型,但BIM的关键原则之一是协作,这在实践中不一定会发生。

要发挥数字建设的潜力,必须把数字建设所产生的数据,视为客户、设计团队、承建商和分包商之间的共享资源。数据的多途径共享意味着资产。例如,一个建筑,可以从一个全面且计划良好的模型开始,该模型基于准确的数据和更少的早期假设。这使得所有各方都知道设施是按照设计的方式构建的,并且模型中记录了问题,以避免返工并消除资产完整性中的缺陷。

当在整个资产生命周期中使用它来进行更明智的决策时,会带来更大的好处。当承包商开始现场工作时,可以添加信息、测量和状态,以更新进度和预算,标记问题并允许快速解决。

进一步采用这种方式的最佳应用是,邀请分包商和供应商参与数据中心的BIM流程。这将提供给各方所要求的完全可见性,而不存在沟通中出现人为错误或缺乏沟通的风险。

通过在整个构建生命周期中收集和共享数据,工作流从开始到结束都是数字化的,可以实现BIM的好处。

数字建筑有潜力为行业中的每一个人带来巨大的利益。通过采用数字工具,该行业将通过提高工作,为所有相关人员提供更安全的工作环境来提高盈利能力。目前的技能差距也可以通过为有抱负的年轻人提供更具吸引力的职业选择来解决。

通过采用其中一些流程和工具,企业可以开始“默认地数字化”,使建筑业与更发达的行业接轨,并从根本上改善我们构建世界的方式。