基于AR和BIM的机电施工信息管理云平台研究
发布时间：2020-03-22 03:35
【摘要】：受现场管理手段所限,建筑行业利润率因材料浪费、重复返工等问题不容乐观。而BIM技术的碰撞检查、施工模拟等功能,虽然能提前对现场施工计划进行优化,但由于现场环境的复杂多变和施工过程的不可预测性,仍然无法根据实时状况进行决策和管理。另一方面,相较土建工程,机电工程协调专业更多、施工精度要求更高,空间复杂性更大,对现场平面定位与空间布置要求更为严格。但BIM模型调用要求高,又难以与现场环境相融合,施工指导性十分有限。在此背景下,本研究基于扎根理论分析了机电工程现场管理的信息需求,设计了可存储机电施工各类信息的机电施工信息数据库,并在此基础上构建了基于组织协同的BIM-Cloud-AR系统,以期提升沟通效率,最终达成提高行业生产效率的目的。主要研究内容如下:(1)首先采用了扎根理论对机电施工信息需求进行了系统地分析,识别出信息需求三个维度和基本场景,为后文施工信息数据库的建立奠定基础。(2)定义了机电信息模型的数据组成,利用BIM模型与爬虫分析方法,获取了给排水系统、电气系统与暖通系统的基本数据与扩展数据。基于上文信息需求的分析结论,设计了机电信息数据库表和逻辑关系,完成了机电施工BIM信息数据库的构建,为BIM-AR系统的原型开发奠定了基础。(3)利用Revit API端口对机电集成BIM模型进行轻量化处理,从技术层面说明增强现实效果、移动端系统界面与模型旋转、工序动画等功能的实现过程。在BIM-Cloud-AR系统原型的基础上,设计了相应AR环境下现场信息集成的整体框架,以及实现场景融合与信息收集的过程。(4)基于组织协同理论,构建了以基于AR的信息收集层、基于BIM的信息处理层、基于Access的应用层等为核心的BIM-Cloud-AR系统。并从应用规范、组织结构与应用框架三个方面,重新设计了基于BIM和AR的机电施工现场协同管理模式。(5)以徐州万豪酒店项目机电工程为案例,分别对施工准备阶段、施工阶段、竣工检查阶段的应用情景进行了说明和演示,验证了基于BIM和AR的机电信息管理云平台的可行性。本研究弥补了当前AR技术在工程施工现场的应用研究空白,建立了能够有效克服建设项目信息管理中沟通不畅和信息流失问题的BIM-Cloud-AR系统,为机电施工信息提供了新的管理手段。
【图文】：
1 绪论1 绪论1 Introduction1.1 研究背景（Research Background）1.1.1 建筑业管理效率较低建筑业作为推动国家经济发展的重要产业之一，对我国的经济发展举足轻重，但是相比于金融业、制造业及电子行业等其他行业，建筑业的利润率却不容乐观。据中国产业信息网《2017 年中国建筑行业信息化市场空间及前景分析》[1]报告显示，中国建筑行业相较中国工业产值利润率低约 4 个百分点。以世界 500强企业，也就是业内龙头企业为调查对象，其利润率相比信息化得到推广的发达国家龙头企业，低了约 2 个百分点。
项目整个生命周期中信息流失现象严重，在很大程度上制约了建设项目管理水平和管理效率的提高，由此可见，建筑工程信息管理手段的创新迫在眉睫。为了解决这一现状，近几年越来越多的学者开始尝试将新兴技术应用于建筑相关行业，采取先进的信息管理技术和方法，提升整个建筑业的管理水平，促进建筑业的发展，其中应用最为广泛的就是建筑信息模型（BIM）技术。1.1.2 BIM 指导机电施工仍有局限中国人民共和国城乡建设部在《2016－2020 建筑行业信息化发展纲要》[6]明确提出在＂十三五＂期间着力增强 BIM 技术、移动通讯、云计算等信息技术集成应用的研发。根据 2015 年 4 月 Autodesk、Dodge Data&Analytics、Glodon、清华大学 BIM 研究小组等共同调查发布的《中国 BIM 应用价值研究报告》[7]显示，中国目前己是全球五大 BIM 应用X棾ぷ羁斓厍唬ǜ娴牡餮薪峁允驹ぜ屏侥昴谥泄，
本文编号：2594409
【图文】：
1 绪论1 绪论1 Introduction1.1 研究背景（Research Background）1.1.1 建筑业管理效率较低建筑业作为推动国家经济发展的重要产业之一，对我国的经济发展举足轻重，但是相比于金融业、制造业及电子行业等其他行业，建筑业的利润率却不容乐观。据中国产业信息网《2017 年中国建筑行业信息化市场空间及前景分析》[1]报告显示，中国建筑行业相较中国工业产值利润率低约 4 个百分点。以世界 500强企业，也就是业内龙头企业为调查对象，其利润率相比信息化得到推广的发达国家龙头企业，低了约 2 个百分点。
项目整个生命周期中信息流失现象严重，在很大程度上制约了建设项目管理水平和管理效率的提高，由此可见，建筑工程信息管理手段的创新迫在眉睫。为了解决这一现状，近几年越来越多的学者开始尝试将新兴技术应用于建筑相关行业，采取先进的信息管理技术和方法，提升整个建筑业的管理水平，促进建筑业的发展，其中应用最为广泛的就是建筑信息模型（BIM）技术。1.1.2 BIM 指导机电施工仍有局限中国人民共和国城乡建设部在《2016－2020 建筑行业信息化发展纲要》[6]明确提出在＂十三五＂期间着力增强 BIM 技术、移动通讯、云计算等信息技术集成应用的研发。根据 2015 年 4 月 Autodesk、Dodge Data&Analytics、Glodon、清华大学 BIM 研究小组等共同调查发布的《中国 BIM 应用价值研究报告》[7]显示，中国目前己是全球五大 BIM 应用X棾ぷ羁斓厍唬ǜ娴牡餮薪峁允驹ぜ屏侥昴谥泄，
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