基于BIM可視化的人工智能技術在施工中的應用

劉善標

【摘要】在建筑行業(yè)不斷優(yōu)化與創(chuàng)新發(fā)展的大背景下，BIM技術作為一種更為先進的企業(yè)施工管理技術，已經(jīng)被應用到了很多方面，并且也呈現(xiàn)出了不錯的效果，比如BIM的可視化讓施工的過程更加具體化;BIM技術的應用形成了多維度實體化的模型，加強了在施工進程中多方面協(xié)調的工作;BIM技術的優(yōu)化性、模擬性以及可出圖性也讓施工管理更加便利且具有直觀性。BIM技術的應用為建筑行業(yè)開辟了更廣闊的道路，具有很大的發(fā)展空間。

【關鍵詞】BIM可視化;人工智能;建筑施工

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.27.

1、BIM可視化的概述

BIM來源于詞組Building Information Modeling，譯為建筑信息建模，是以建筑工程項目的各項相關信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎，來模擬建筑物所具有的真實信息的一個過程。是一個從計劃、設計、到施工再到管理各階段統(tǒng)一協(xié)調的過程，而在理想化的條件下，BIM過程就是利用集中式數(shù)字三維建模為核心資源，而其中的每個建筑參與者的規(guī)劃數(shù)據(jù)模型在此基礎上也會允許其他人的權限和對數(shù)據(jù)的修改。通過BIM技術繪制的圖像在表面上看似是一個簡單的3D CAD檔案，而實際上則是在應用系統(tǒng)中較為復雜且能夠提供更好的操作靈活性。應用BIM建模將能夠大大提高工作效率，也可以提前發(fā)現(xiàn)或預防建筑項目在規(guī)劃階段中可能發(fā)生的潛在沖突。BIM可視化是指基于先進的三維數(shù)字技術和工程軟件所構建的可視化的數(shù)字建筑模型。

在BIM技術的可視化基礎上，施工人員可以利用碰撞檢查后優(yōu)化的三維管線方案來進行施工交底和施工模擬，以此來提高施工質量;同時，BIM可視化也可以在時間維度上實現(xiàn)虛擬施工，隨時隨地都可以更為直觀快速地將施工計劃和實際的進展進行細致比對，并進行有效的協(xié)同，這樣一來，減少負責建筑的質量，同時也保證了施工的安全性;通過BIM可視化渲染的動畫能夠給人以真實感以及更為直接的視覺沖擊。BIM可視化也有許多的表現(xiàn)形式：熒幕展板、觸摸屏、移動電子設備、網(wǎng)頁媒介、視頻動畫、以及VR等，上述除了VR以外都是僅僅通過人眼透過平面的熒幕來進行信息的接收的，而VR則是通過使用BIM技術讓人眼能夠有更為立體的感知，由此可以看出，BIM技術能夠為我們帶來的建筑方面的便利是不可估量的。

2、BIM智能建筑可視化運營平臺在施工中的研究與應用

2.1 BIM的智能化施工管理系統(tǒng)研究

BIM技術在施工方案階段具有很大的優(yōu)勢，而實現(xiàn)智能化的工程設計方案的優(yōu)化，多與其他專業(yè)的工程設計人員進行專業(yè)交流，能夠使得相對應的工程方案的設計與實施更加的多元化。將三維模型與時間規(guī)劃聯(lián)系起來，建筑的過程將會變得更直觀化且可視化。對于數(shù)據(jù)的管理，及時對每天的施工進程、資源以及信息成本進行信息數(shù)據(jù)收集，并進行資源的整合、工程進度的記錄和現(xiàn)有資金成本的核算。同時也要創(chuàng)建安全的智能化管理環(huán)境，創(chuàng)建一個具有絕對安全性的體驗基地，將BIM智能化模型輸入到VR系統(tǒng)中，便可以通過3D視角，經(jīng)過漫游過程體會建筑體系中各種安全隱患發(fā)生時的環(huán)境，而通過佩戴各種安全設施，可以為安全提供一定的保障，便可以進行一系列安全性的操作。在安全監(jiān)測中無人機通過BIM智能化技術所提供的信息進行巡邏，就可以實現(xiàn)真正的直觀化和自動化。

于當前的人工智能技術層面來講，現(xiàn)階段的BIM技術已經(jīng)可以作為根本的智能型應用技術;通過BIM的智能化，機電裝配管理控制程序是BIM智能化的根本，同時將BIM的智能化建設系統(tǒng)的治理程序作為基礎，即可實現(xiàn)對于機電設施4D模型的創(chuàng)建，進而使得機電裝配實現(xiàn)直觀化模擬與實時治理;在BIM的智能化施工中，激光掃描、移動通訊、GPS等技術可以針對在現(xiàn)場進行施工的監(jiān)測帶來便利。通過將BIM模型在BIM智能型建設流程監(jiān)控程序中的導入，再運用實時提供的圖片信息，實現(xiàn)點云模型的創(chuàng)建，再將建設成功地點云模型與BIM模型進行對比，便可自動識別出在施工進度中存在的差異。

2.2 BIM技術在施工中的應用

在當前的施工企業(yè)中，對于管理模式的合理化以及產(chǎn)業(yè)的不斷升級是施工企業(yè)目前所需要的發(fā)展道路，而這就需要施工企業(yè)結合實際的項目，對BIM技術進行加強，并在項目中適當?shù)貙嵤门c推廣，做好BIM技術相關項目的實施工作，充分發(fā)揮出BIM技術在施工項目中的價值。在施工項目的應用方面，BIM技術與其他傳統(tǒng)技術相比，該技術能夠通過數(shù)字化的信息仿真來模擬建筑物所具有的真實信息，以及聯(lián)系項目中基本的施工特性以及構建，從而形成信息模型。在對于施工現(xiàn)場建筑進行優(yōu)化時，運用BIM技術可以將施工現(xiàn)場周圍的實際環(huán)境以及現(xiàn)場的設施進行信息數(shù)據(jù)化的掛接，使實際場地與建筑模型相互構建，使得現(xiàn)場的布置更加合理化高效化。在對于施工的相關信息以及文檔的管理方面，不同的模型要通過BIM技術進行多專業(yè)角度的整合，將不同的建筑設計圖紙進行二次設計、變更并將相關的資料文檔等信息與模型構件進行關聯(lián)，這樣也為現(xiàn)場辦公以及跨專業(yè)的協(xié)同合作提供了很大的便利。在資源與成本的管理方面，BIM技術的成本控制能夠將成本信息與進度信息和三維的模型進行關聯(lián)整合，建立起5D的建筑信息模型，通過建立的信息模型來對施工資源的用量進行計算、模擬以及優(yōu)化。

2.3 BIM技術在建筑施工方面存在的問題

當前在我國的建筑施工行業(yè)當中，BIM技術依舊處在一個待為推廣的階段，相關的制度以及標準還不夠健全，且BIM的技術門檻相對較高，對于BIM技術的普及與應用需要大量的人才，而現(xiàn)階段我國的BIM技術方面人才不足。同時對于信息化的建設與認識還有待加強，無論是管理層還是技術層其相關人員在該項技術的工作中都普遍存在認識不足的問題。BIM技術的應用需要相關企業(yè)的信息化建設作為支撐，而施工企業(yè)需要軟件與硬件的開發(fā)以及對于人才培養(yǎng)的資金投入，這也很容易導致企業(yè)的資金投入不足。

3、BIM可視化在未來的發(fā)展方向

近幾年來，隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，許多項目都面臨著挑戰(zhàn)，而相關項目的復雜程度，以及對項目所涉及到的節(jié)能環(huán)保標準也逐漸提高，這就表明，建筑行業(yè)的各方面水平都急需提升;而在近幾年的建筑行業(yè)中，對于BIM專業(yè)技術人才的需求量也在不斷地提升。就目前來看，BIM技術在我國的建筑行業(yè)中的應用已經(jīng)逐漸步入了以注重應用價值為主的深度應用階段，并且也已經(jīng)呈現(xiàn)出了與云計算、大數(shù)據(jù)等當前的先進技術相結合應用的特點。BIM技術在近幾年的施工中其應用價值在不斷凸顯，曾有數(shù)據(jù)表明，在調查的受訪者中，一半以上的受訪者認為，由設計階段向施工階段進行延伸是BIM技術的發(fā)展特點，有25%以上的受訪者認為，施工階段是BIM技術應用最具有價值的階段;因為隨著建筑行業(yè)工業(yè)化的發(fā)展，BIM可視化技術可以通過數(shù)控機床來對構件進行數(shù)字化的加工，而對于有復雜的幾何造型的建筑進行加工，也可以大大提高生產(chǎn)力。

在人工智能技術不斷發(fā)展的當下，人工智能所涉及的領域也在不斷增多，技術的飛速發(fā)展使得人工智能得到普及，而在這樣的一個大背景下，BIM技術的是貫穿于整個施工過程中的，BIM可視化的人工智能技術也在為項目管理提供著更為寬泛的動態(tài)數(shù)據(jù)，以此來確保數(shù)據(jù)能夠及時且準確地參與到項目的協(xié)同應用當中去，該技術的優(yōu)越性在于能夠有效解決建筑施工過程中存在的一些技術性的問題，可以說BIM技術在建筑施工方面的前景是十分廣闊的。

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