建筑施工現(xiàn)場可視化管理與研究

楊學(xué)康 李驍偉

中國建筑第二工程局有限公司華南公司 廣東廣州 518000

1 可視化管理概述

對于可視化管理而言，其是一種新型的技術(shù)，它以計算機、網(wǎng)絡(luò)、信息、視頻和管理軟件等先進技術(shù)為基礎(chǔ)，對施工現(xiàn)場進行可視化監(jiān)控。在施工現(xiàn)場上安裝上攝像頭，錄像收集施工現(xiàn)場的各種施工活動。在無線視頻的幫助下，將這些視頻傳輸?shù)睫k公室，將這些視頻通過編碼器進行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成可以看的數(shù)字化信號，利用網(wǎng)絡(luò)將這些信號傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，就可以統(tǒng)一的進行管理。

2 引入BIM技術(shù)

國內(nèi)將BIM定義為“建筑信息模型”，將3D模型進行智能化，就可以形成這種模型，這種模型可以將建筑生命期中出現(xiàn)的各種階段合格使用到的各種資源連接起來，對施工中的各種活動進行完整的描述，供建筑項目中的參與單位使用。

利用最先進的三維數(shù)字設(shè)計技術(shù)，并結(jié)合“可視化”數(shù)字建筑模型，為開發(fā)商、工程師、工程師、工程師等各方面的人員提供科學(xué)的“模擬和分析”合作平臺。讓他們將項目設(shè)計的更加合理，有效的進行項目的構(gòu)建[1]。

根據(jù)BIM的可視化特征，所以，在使用BIM技術(shù)進行項目的設(shè)計時，施工的各個階段都是可視化的，因此，對整個建設(shè)結(jié)果都可以利用可視化來實現(xiàn)，此外，在項目建設(shè)的各個階段，進行各項工作的溝通、討論、決策，由BIM提供的動態(tài)可視化設(shè)計將前線性構(gòu)件作為三維物理圖形展現(xiàn)在人們面前。例如，建筑設(shè)備專業(yè)人士之間的設(shè)備對準(zhǔn)和管道可以通過三維效果圖進行展示，以防出現(xiàn)各專業(yè)之間的“戰(zhàn)斗”現(xiàn)象，提高了各專業(yè)之間的協(xié)調(diào)性和協(xié)調(diào)性。一看就能發(fā)現(xiàn)問題，及時解決，減少了各類圖紙之間的“錯誤、泄漏、不足”的發(fā)生，以三維效果圖表示復(fù)雜的平面圖，這樣設(shè)計師就可以將設(shè)計效果進行直觀地展示，在設(shè)計的過程中，將建筑空間充分的利用起來，就會提高設(shè)計的效果，設(shè)計出的施工圖更加合理。

3 構(gòu)建4D可視化管理系統(tǒng)，實現(xiàn)建筑施工現(xiàn)場的可視化管理

3.1 施工場地4D模擬

以前的施工圖紙，難以將施工現(xiàn)場的動態(tài)變化進行充分的反映，難以展現(xiàn)施工場地的實際情況。在實際的施工中，工程師只利用自身的經(jīng)驗進行施工建設(shè)的布局，沒有結(jié)合實際的場地情況。此外，施工場地情況復(fù)雜，考慮不周，容易導(dǎo)致施工現(xiàn)場運作的各種沖突和矛盾，還會造成設(shè)備、設(shè)施損壞等的現(xiàn)象，要將這種情況進行有效的解決，就要采用可視化管理系統(tǒng)進行各項工作的管理，4D施工模型是這個系統(tǒng)的基礎(chǔ)，可以將施工進度、施工的計劃和實際的施工進度通過動態(tài)模擬的方式展示出來，隨時可以顯示現(xiàn)場布局。在這個系統(tǒng)中，用戶可以查看任何時間的施工進度，這樣為用戶修改站點布局提供了方便。

3.2 施工機具設(shè)施的動態(tài)化管理

該系統(tǒng)為建筑設(shè)施提供了全面的管理功能。進行4D站點模型系統(tǒng)的構(gòu)建，還可以在施工中使用3D技術(shù)，將這兩者與施工進度計劃相鏈接。用戶只要通過點擊屏幕上的網(wǎng)站來項目建設(shè)的模型、標(biāo)準(zhǔn)和更高的信息，或者可以實時修改。用戶還可以結(jié)合場地類型和任意時間段查詢設(shè)施和設(shè)備信息。用戶可以通過圖表對不同階段的設(shè)施、場地情況進行分析，從而達到動態(tài)管理建筑設(shè)施的目的[2]。

4 建筑施工現(xiàn)場4D可視化管理的應(yīng)用

4.1 施工期建筑結(jié)構(gòu)安全分析

通過對施工結(jié)構(gòu)類型、材料性能和施工荷載隨時間和進度的時變分析，建立了施工時變結(jié)構(gòu)體系的分析模型，對各種施工作業(yè)進行了力學(xué)分析、性能驗證和安全識別。建立了相應(yīng)的安全指標(biāo)、評價體系和施工安全評價模型，結(jié)合上述分析模型和評價模型，實現(xiàn)了對施工結(jié)構(gòu)的安全分析和評價，并對施工的供求情況進行了認真跟蹤，以保證結(jié)構(gòu)變形和應(yīng)力滿足設(shè)計要求，并保證施工的安全性和質(zhì)量[3]。

4.2 基于4D信息模型的建筑施工期時變結(jié)構(gòu)的安全分析

能夠適應(yīng)“時間變化”的內(nèi)涵，對分析過程進行簡化，從而將設(shè)計階段到施工階段產(chǎn)生的信息進行交流與共享，對施工時變結(jié)構(gòu)的安全性分析過程進行4D可視化動態(tài)仿真。將結(jié)構(gòu)安全分析與施工安全管理相結(jié)合，通過對各構(gòu)件安全性能指標(biāo)的模糊分析，得出了整體結(jié)構(gòu)的安全性能評價。如果能獲得結(jié)構(gòu)或局部構(gòu)件的實際安全信息，則可結(jié)合動態(tài)預(yù)測和評價模型對安全性能指標(biāo)的預(yù)測值進行調(diào)整。提高結(jié)構(gòu)安全性能評價的準(zhǔn)確性。如下圖1所示：

圖1 施工期安全分析的內(nèi)容及其邏輯關(guān)系

5 結(jié)語

在施工的現(xiàn)場，要管理的范圍十分廣泛，其中包括將施工現(xiàn)場進行合理布局，施工空間結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，施工機械設(shè)施的動態(tài)管理。還有對設(shè)備的正常運行進行管理，進行供應(yīng)材料的管理，施工成本的有效管理等多項工作的管理?，F(xiàn)在很多的企業(yè)在施工的過程中使用可視化管理是為了將施工現(xiàn)場管理水平進行大力的提高，結(jié)合施工現(xiàn)場的具體要求，使得項目建設(shè)能夠順利、有效開展。在實際的施工中，要將4D技術(shù)和BIM技術(shù)結(jié)合起來，對施工現(xiàn)場進行可視化管理。