智慧建造筑基智慧城市建设课件.pptx
智慧建造筑基智慧城市建设,一、智慧建造的提出背景,二、智慧建造的概念内涵及特征,三、智慧建造的发展现状,四、智慧建造的信息化实现途径,五、智慧建造发展的优势及意义,六、关于智慧建造的思考,目 录,1、建筑业发展的现存问题,劳动密集、现场生产的特性决定了建筑业的生产率难以提高,建筑业粗放型的增长方式仍然没有改变,频频出现施工风险质量问题,大部分建筑企业的管理水平比较低，主要的经营与成本管理仍属粗放型管理,缺少先进实用的技术手段支撑,与国际信息化程度仍有较大的差距,一、智慧建造的提出背景,2、建筑业信息化的要求：,现今许多建设工程项目普遍存在着项目参与单位分布广、地域跨度大、信息含量高等现象，因此，项目各参与方之间的信息沟通问题将成为工程项目实施的主要影响问题。,建筑业的信息互用交流方式比较落后，主要以纸质文档、传真、电话以及项目协调沟通会等形式为主，这不仅影响沟通的效率，而且也会导致沟通费用的增加。,一、智慧建造的提出背景,一、智慧建造的提出背景,3、智慧城市兴起促进智慧建造发展：,一、智慧建造的提出背景,3、智慧城市兴起促进智慧建造发展：,工程项目建设中面临的困境恰恰是需要智慧化才能解决，智慧城市建设为工程项目智慧建造提供了非常有利的机遇，无论是应用体系、设施建设还是信息平台，都能为智慧建造提供坚实的基础。,建筑业的重要经济地位、高能耗、低生产率等现状，又意味着不是智慧建造的智慧城市将有明显的缺憾，即智慧城市也离不开智慧建造。,例如：英国的“智能屋” 阿姆斯特丹的“智能大厦”,一、智慧建造的提出背景,4、建筑业信息化应用的趋势主要包括以下几个方面：,基于建筑产品和建设过程的信息模型和信息管理，如建筑信息模型BIM(Building Information Model)。,建设工程项目全寿命周期各阶段之间信息的无遗漏、无重复传递和处理，即建筑全寿命周期管理(Building Lifecycle Management, BLM)。,模拟技术、虚拟技术在建筑业中的应用，如虚拟建造(Virtual Construction)等。,基于网络的项目管理、信息交流以及协同工作等，如基于网络的项目采购、项目信息门户(Project Information Portal,简称 PIP)、可视化技术的应用等。,二、智慧建造的概念内涵及特征,1、智慧建造的概念：,“智慧建造”是一个新型的建造理念，它要求建筑业发展走低消耗、低污染和可持续发展的道路，同时能应用信息化技术改革建筑业传统的生产方式，“智慧建造”理念的核心技术就是建筑信息模型(Building Information Modeling, BIM)。,智慧化是从数据化、信息化转变过来的，建造模式的智慧化即“智慧建造”作为一个新兴建造理念是由杨宝明博士提出，主要阐述了智慧建造的两方面含义，其一是整个建筑行业能走可持续发展道路，保证整个建造过程能高效的利用各项资源，实现低碳节能要求，最大限度地节约资源、保护环境和减少污染；其二是利用先进的信息技术手段实现整个建造过程的智慧化，各方主体能协同工作，信息数据得到有效共享，真正实现共赢局面。,二、智慧建造的概念内涵及特征,2、智慧建造理念内涵，主要包括以下三方面：,(1) 提高信息创建质量和信息利用率 建造过程的智慧化的体现之一就是实现工程信息的智慧化，那么智慧建 造理念认为工程信息在创建、使用、传递和共享过程中都应该具备准确性、动态性和可计算性。,(2) 采用精细化管理，提高资源利用率，实现低碳节能要求 改变工程项目管理模式和组织结构，精简工作流程； 加强各参与方协同工作，减少工程变更，实现各方资源共享，使得利益共同化； 分析模拟工程项目可建性，使得资源使用量计算更加精准，减少资源浪费现象。,二、智慧建造的概念内涵及特征,(3) 智慧建造是以 BIM 为技术核心 建筑信息模型 BIM 是工程项目在建造过程中用来创建和使用的“可计算的信息”。利用 BIM 技术能满足智慧建造的对信息创建、使用和共享要求： 利用参数化模型承载工程项目信息； 信息是可计算的； 各参与方可通过自身权限访问共享信息； 模型承载信息是动态变化的，可追踪的。,2、智慧建造理念内涵，主要包括以下三方面：,二、智慧建造的概念内涵及特征,3、智慧建造与传统的建筑模式的不同点：,在项目组织结构上，它要求项目各参与方能协同合作，信息共享，以项目价值最大化为共同目标的团队工作精神。,在信息传递方面，智慧建造可保证项目信息得到有效的集成，项目各参与方可根据自身的访问权限，高效快速的获取所需项目信息。,在施工组织安排中，利用信息化手段合理安排人、材、机，大大降低了成本，验证了施工上的可建造性。,二、智慧建造的概念内涵及特征,3、智慧建造与传统的建筑模式的不同点：,在质量安全管理上，它要求采用全面安全质量管理措施，除了制定切实有效的安全质量条例规范施工现场秩序，更需要现代化信息技术手段进行实时监控，同时模拟施工现场，实现质量安全问题“零风险”目标。,二、智慧建造的概念内涵及特征,4、智慧建造六大特点：,1）建筑业现代化的重要组成部分，是从智慧化的角度诠释建筑产业现代化,2）智慧建造是创新的建造形式，不仅创新建筑技术本身，而且创新建造组织形式，甚至整个建筑产业价值链。,3）智慧建造是一个开放、不断学习的系统，它从实践过程中不断汲取信息、自主学习，形成新的知识。,4）智慧建造是以人为本的，它不仅把人从繁重的体力劳动中解放出来，而且更多地汲取人类智慧，把人从繁重的脑力劳动中解放出来。,5）智慧建造是社会化的，它克服传统建筑业无法发挥工业化大生产的规模效益的缺点，实现小批量、单件高精度建造、实现精益建造，而且能够实现“互联网+”在建筑业的叠加效应和网络效应。,6）智慧建造有助于创造一个和谐共生的产业生态环境。智慧建造使复杂的建造过程透明化，有助于创造全生命期、多参与方的协同和共享，形成合作共赢的关系。,二、智慧建造的概念内涵及特征,4、智慧建造六大特点：,三、智慧建造的发展现状,智慧建造理论体系研究还处于初级阶段，当前国内外的研究仍处于从数字化、信息化、智能化向智慧化的摸索过程，总体上都是走以“应用为导向”的创新思路。,现阶段，智慧建造技术的发展主要体现在 BIM 的应用与发展上，同时协同设计、移动通讯、无线射频、虚拟现实(虚拟建造 Virtual Construction)、4D 项目管理、项目信息门户、物联网等技术逐步与 BIM 相结合发展，智慧建造技术的雏形已经形成。,三、智慧建造的发展现状,1、国外研究现状：,1996年，美国Stanford大学CIFE 实验室首次提出4D模型概念和 CIFE 4D-CAD 系统，使得 4D 模型技术逐渐走向了施工建造管理。 美国先后出版了美国国家BIM 标准（NBIMS）第一版和 BIM应用手册第二版，NBIMS 第一版主要侧重 BIM 理论体系的建立和 BIM 标准的规范，第二版则着重于 BIM 在各建造阶段的具体应用，为 BIM 技术的发展与应用指明了方向。 英国也确定了基于 Autodesk Revit 平台的 BIM 应用标准和规范，它主要是利用 Revit 系列应用软件来实现 BIM 的工程项目的全生命周期管理。,三、智慧建造的发展现状,2、国内研究现状：,近几年，北京“水立方”建筑、基于 BIM 设计的上海世博园以及基于 BIM 设计施工的上海中心项目，都为我国 BIM 发展应用奠定了一定的基础。,1） 清华大学张建平教授领导的课题小组研究出4D SMM(4D Site Management Model)模型和基于4D SMM 模型的4D-GCSPU 系统，并被列为国家“十五”重点科技攻关项目。,2）徐奇升提出了基于 BIM 的精益建造集成模式。,3）赵彬做了新的建造模式精益建造和新的信息技术手段 BIM 之间的协同交互应用到工程实践中的研究 。,三、智慧建造的发展现状,2、国内研究现状：,5） 卢祝清提出了将 BIM 技术应用到铁路建设的全生命周期管理中的思路，即从立项决策、勘察设计、施工建造、竣工验收和运营维护阶段的 BIM 技术应用。,6）熊诚提出了 PC 预制装配式建筑在全生命周期管理中 BIM 的应用方案，包括设计、构件生产、物流运输、现场施工装配和物业管理，并将该方案应用到上海预制装配式住宅的实际项目中。,4）胡振中将 4D 施工管理系统应用到实际工程项目青岛海湾大桥，并开发了“青岛海湾大桥 4D 施工管理系统”。,三、智慧建造的发展现状,从国内外 BIM 技术的应用研究现状中可知，国外不仅在 BIM 的理论体系确立方面，还在工程实践应用方面都比较成熟。而国内在 BIM 技术方面的研究仍处在起步阶段，尤其是施工建造阶段中的应用，但一些大型项目青岛海湾大桥、上海世博会中国馆、上海中心以及杭州中心站等都应用了 BIM 技术，这都表现了 BIM 技术在国内逐渐向成熟的道路发展。,2022/12/5,20,可编辑,四、智慧建造的信息化实现途径,四、智慧建造的信息化实现途径,4MCPM 项目全生命周期管理（Project Management）,项目管理业务是建筑行业的核心业务，围绕项目开展生产经营和管理活动是建筑行业业务形态的显著特点。对于建筑行业，项目管理水平的好坏决定了企业的发展好坏，决定了行业发展的水平，建筑行业的信息化要围绕项目管理（PM）核心业务开展，才能取得价值的最大化。项目管理业务信息化是基于项目全过程的信息化，也是支持集约化经营和精益化管理思想的落地。,四、智慧建造的信息化实现途径,4MCBIM 建筑信息模型（Building Information Modeling）,BIM（Building InformationModeling）建筑信息模型，是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型。BIM 是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。一个完善的信息模型，能够连接建筑项目生命期不同阶段的数据、过程和资源，是对工程对象的完整描述，可被建设项目各参与方普遍使用。BIM 的可视化、参数化、数据化、可模拟化、可优化的特性让建筑项目的管理和交付更加高效和精益。基于项目全生命周期的 BIM 技术应用是以 BIM 服务器为基础，建模为输入，以协同为方向，实现项目各阶段、不同专业、不同软件产品之间的数据交换、 集成与共享，为建设项目目标的实现做有力支撑。,四、智慧建造的信息化实现途径,4MCDM 数据管理（DataManagement）,随着项目管理系统和 BIM 系统的深入应用，会产生各种各样的结构化和非结构化数据，需要DM 数据管理系统的支撑。DM 数据管理包括两个层面。一个是数据和知识的复用和分析。我们在工作和生产过程中需要数据的支持和服务，需要复用经验数据，历史案例工程数据，需要对数据进行科学分析，以辅助工作和决策支持。另一方面是知识管理。在生产和管理过程中，会积累下很多数据和信息。需要进行加工、处理并形成知识进行复用。应该说建筑行业分散性的特点本身就不利于管理的标准化，各项目的一些好的经验、标准、指标无法有效积累和复用。因此更需数据的管理来支撑企业持续提高，发挥数据的价值。,四、智慧建造的信息化实现途径,4MC云平台 （Cloud Computing）,各系统中处理的复杂业务，产生的大模型和大数据需要高效处理。通过云计算与信息化系统及软件的整合，使得建筑的建造过程与运维更加便捷、集约、灵活和高效。云计算是分布式处理、并行处理、网格计算、网络存储和大型数据中心的进一步发展和商业实现。基于“云”的服务平台、服务模式以让项目参建各方可以通过公有云和私有云，更自由的访问数据，更高效处理数据，更便捷的协作。,四、智慧建造的信息化实现途径,移动应用及物联网 （MobileApplication）,建筑行业的项目分散性、人员的移动性、管理的离散性等特点，对信息化的应用造成了很多障碍。利用移动应用技术、物联网等技术切实解决现场人员与信息化系统的交互问题，才能保障数据来源及时、准确。充分利用物联网技术提高现场管控能力，针对建筑的全生命周期对各阶段、各部位、各实体，通过 RFID、电子标签、测量器、传感器、摄像头等终端设备，实现对项目建设过程和运维管理的实时监控、智能感知、数据采集和有效管理，提高作业现场的管理能力，加强了人与建筑的交互。,五、智慧建造发展的优势及意义,实现智慧建造对整个建筑业存在的意义：,首先，智慧建造的精细化施工管理要求，能变革施工现场的粗放型生产方式，从而节约 5%-10%的投入资本。,其次，智慧建造方式对工程质量的要求能延长整个工程的生命周期，减少不必要的资源损耗，实现低碳建造要求。,再次，智慧建造理念要求项目各参与方协同工作，从而能提高各企业的信息化管理水平，推动建筑企业的管理水平，实现整个建筑行业规模经济。,五、智慧建造发展的优势及意义,智慧建造对于工程项目的各参与方都有益：,对于建设方或者业主来说，智慧建造理念要求的成本降低、工程质量提高、资源浪费减少使得他们能获取更多的利益。,对于承包方来说，建造过程中资源合理分配，工期实时动态调整，人员安排的合理化，减少窝工现象，使得承包商在精细化管理中获取更多的利润。,增强项目参与主体之间的协同工作，提高各方工程管理水平，提高政府监管效率，保护各方主体的合法权益。,五、智慧建造发展的优势及意义,实施智慧建造理念在工程项目实践过程中有如下优势及意义：,缩短工程项目周期。合理安排工程项目进度，人员安排，工程项目周期大大缩短。,提高企业竞争力。智慧建造理念要求企业内部机制与组织架构改革，提高信息化水平，增强企业的竞争能力。,减少施工建造过程的冲突。通过合理施工现场平面布置，减少施工机具碰撞、结构碰撞，降低施工现场风险。,五、智慧建造发展的优势及意义,实施智慧建造理念在工程项目实践过程中有如下优势及意义：,增强各参与方的协作能力。智慧建造理念要求建立信息共享平台，各参与方根据项目的开展增加项目信息，使得工程信息获取更加快捷，增强了各参与方的协同作业能力。,全面质量管理。合理调整施工现场质量管理规定，实时监控施工现场工作情况，提高工程质量。,六、关于智慧建造的思考,1、搭建智慧建造框架体系,我国建筑业发展还存在着诚信度差、信息化程度低、从业人员素质参差不齐的现状，智慧建造难以一步到位，必然需要经历一个漫长的发展过程，需要在可靠地信息化手段的基础上，逐步向智慧化发展。因此，应搭建智慧建造框架体系，紧紧围绕提高劳动生产率，从关键环节入手，逐步完善应用体系。智慧建造框架体系主要通过阐述八大系统的功能，确定智慧建造的总体实施路线与目标。,六、关于智慧建造的思考,1、搭建智慧建造框架体系,六、关于智慧建造的思考,2、建立有效的后评估体系,这不仅可以体现智慧建造体系应用的价值，而且有助于找出智慧建造体系应用过程中的缺陷与漏洞，保证智慧建造理念与应用更加完善与可靠。智慧建造体系应用的后评估主要根据其定义与目标，分别确定后评估的指标、后评估内容以及后评估方法，从而完善整个后评估体系，使得智慧建造体系应用有据可依，更加科学、合理。,六、关于智慧建造的思考,3、加强政府对智慧建造政策的支持,我国的建筑业发展还不稳定与完善，因此，通过政府的强制性的政策导向作用可以实现智慧建造理念发展和 BIM 技术的推广。主要可以从以下几个方面：,1）加强 BIM 软件公司的合作 BIM 技术被国际工程界公认为建筑业生产力的革命性技术，而目前的国内 BIM 软件相对国外而言，尤其在设计阶段仍有较大的差距。,六、关于智慧建造的思考,2）规范网上“BIM 模型”递交审核系统 BIM 技术的成功应用需要一个整个建筑业各相关参与方统一遵循的标准框架体系。2010 年，清华大学建立了中国建筑信息模型标准(CBIMS)的框架，但具体实施仍存在诸多困难，这需要政府制定合适明确的 BIM 推广实施战略规划来加以指导，制定出具体的战略实施步骤和行动指南。,3、加强政府对智慧建造政策的支持,六、关于智慧建造的思考,促进培训及项目试点 尽管 BIM 价值较大，且普遍被认可，但目前成功的案例不多，BIM 在推行过程中还存在一些困境。目前 BIM 工作的推进，人才缺乏是最大的阻力。,3、加强政府对智慧建造政策的支持,六、关于智慧建造的思考,3）出台激励政策及鼓励措施 实现智慧建造新型理念，将引起建筑业建造方式的根本性变革。采用 BIM技术，可以将复杂工程可视化，模拟施工，解决问题，计算工程量，加强企业对项目的可控度，节约成本，降低风险，使各专业协同工作，发现各专业之间三维碰撞，及时发现调整设计，避免施工浪费，以降低风险，使施工人员实现整个施工周期的可视化模拟与管理，将施工过程对业主的运营和人员影响降到 高了审核图纸资料的效率，也降低了审核的时间和资源。,3、加强政府对智慧建造政策的支持,谢谢观看！,2022/12/5,39,可编辑,
