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【摘要】近年來,樓宇數字化管理的發展和bim技術的興起,將計算機自動化技術融入工程建設行業中。但是將二者結合運用在建筑運營管理期間的研究卻很少。文章以某高校土木工程學院教學樓為例,使用Revit2016軟件、大象云平臺及網頁制作建立基于BIM技術的樓宇數字化管理平臺。用戶可通過該平臺瀏覽三維模型,了解學院概況,認識建筑結構;教師和學生可以結合BIM模型教授、學習工程估價、房屋建筑學等課程;結合房間分布平面圖,用戶可查詢教學樓空閑教室及監控。文章構建的樓宇數字化管理平臺將BIM技術與計算機網頁設計技術融合,實現了教學的可視化操作以及樓宇的智能管理。
【關鍵詞】BIM技術;樓宇管理;數字化平臺
1引言
當今數字化、智能化技術的快速發展,為工程建設行業應用信息化、工業化、自動化創造了有利條件。張月夢縈[1]將BIM技術與樓宇自動化管理結合進行火災的模擬與疏散;王路達等[2]使用BIM和unity3D建立社交平臺與漫游平臺結合的APP,實現了校園漫游,多人聯網及跨年齡、跨身份社交等功能;江林[3]初步設計了基于BIM技術的智能樓宇集成管理系統。但目前借助BIM技術建立集多種功能于一體、與教學實踐和校園數字化管理相結合的平臺鮮有人涉獵?;诖?,本文汲取相關領域的理論基礎和研究成果[4-6],把BIM的三維建筑模型和樓宇自動化管理相結合,以某高校土木工程學院教學樓為原型,構建數字化管理平臺,實現可視化專業教學和樓宇管理。同時,挖掘計算機技術和建筑信息模型技術的潛在功能,使其廣泛應用于各個領域,實現更加便捷、高效管理建筑物后期運營。
2平臺構建
首先,運用BIM中的Revit軟件建立某高校土木工程學院教學樓建筑及結構模型,將三維模型上傳至大象云平臺,通過平臺的模型輕量化效果和自動渲染功能,實現BIM模型在網頁上的可視化。之后,利用HTML5,按首頁、主頁、工程簡介、教學模塊和樓宇管理五個模塊制作靜態網頁,構建樓宇數字化管理平臺。通過三部分的功能,在該平臺上實現教學和樓宇管理與BIM技術的結合。
2.1BIM模型建立
2.1.1工程概況
某高校土木工程學院教學樓是一棟集教學與辦公于一體的綜合性建筑,建筑面積共13653m2。土木樓主體共5層,局部2、3、4層,建筑高度共21.9m,其中主體首層層高為4.5m,二至五層層高為4.2m。工程主體采用全現澆鋼筋混凝土框架結構體系,樓蓋采用全現澆梁板結構承重。
2.1.2模型建立
首先打開Revit2016軟件,選擇新建項目中的構造樣板。然后新建項目,進入Revit界面,設置好項目基本信息后,按照建立標高、建立軸網、建立結構模型(基礎/柱/梁/板/鋼筋)、建立建筑模型(墻/門窗/樓梯/屋頂/散水/欄桿/陽臺等)的步驟建立土木樓BIM模型(見圖1-2)。
2.2管理平臺構建
本次構建的樓宇數字化管理平臺包括封面、主頁、樓宇簡介、教學模塊、樓宇管理模塊五部分。具體操作為采用Notepad++代碼編輯器、HTML5語言進行平臺網頁設計。HTML頁面分為head開頭和body主體兩個部分,首先在head部分使用<title>…</title>標簽設置頁面標題,使用css創建外部樣式表,通過鏈接引用<link>的方式,設置封面的樣式及布局方式。然后在body部分放置文本、background背景圖片,設置背景顏色、字體大小、<p>文本段落。按照以上步驟依次制作平臺首頁、主頁、樓宇簡介、教學模塊、樓宇管理五部分。在進行每部分的設計時,需要考慮藝術美感,在css文件和html文件中多次嘗試字體顏色搭配,以達到最好的視覺效果。
3管理平臺功能展示
首頁部分用于展示平臺名稱和作者基本信息。主頁部分主要表現平臺的框架結構,起到預覽整體的作用。樓宇簡介模塊介紹某高校土木工程學院教學樓的建筑概況、地理位置以及學院自身的發展和現狀,讓用戶了解樓宇基本情況。教學模塊分為工程預覽、三維模型、教學服務三部分(見圖3-4),主要起到教學可視化的作用。其中工程預覽部分將土木工程學院教學樓的承臺基礎圖、柱梁框架圖、局部鋼筋圖、一層平面圖、立面圖以及剖圖一一羅列,同時將房屋建筑學、工程結構、土木工程施工等課程與實際工程結合,達到理論與實踐相結合的目的。在三維模型部分,用戶可通過點擊三維模型視圖,跳轉到相應的鏈接,在網頁上瀏覽Revit三維模型,并能在該網頁上實現可視化操作;在教學服務部分,教師可以通過土木工程學院教學樓各構件示例,結合現澆混凝土基礎、柱、梁、墻、板、樓梯的工程量計算規則,講授工程估價相關課程。樓宇管理模塊分為房間分布、查詢空閑教室、查閱監控三部分(見圖5-6-7)。在房間分布部分,用戶可以點擊一、二、三、四、五層房間分布圖,瀏覽土木工程學院各房間所在位置,同時也可以通過此平面布置圖了解教學樓圖紙。在查詢空閑教室部分,用戶可查詢學院本周某天某大節的空教室情況,方便尋找學習地點。在查閱監控部分,用戶可點擊每個房間,查詢房間的實時監控,避免學生到空教室時發現教室被占用開會的情況,同時方便教務管理人員管理日常學院事務。因為學院各房間監控系統還未聯網,所以平臺現留設接口,后續可以接入。
4總結與展望
4.1總結
為彌補BIM技術與樓宇管理結合的空缺,本研究以某高校土木工程學院教學樓為例,建立了基于BIM技術的樓宇數字化管理平臺。首先,在Revit軟件中建立教學樓BIM結構模型、建筑模型及部分鋼筋模型,然后借助大象云平臺將三維模型輕量化處理,達到了用戶不需下載專業軟件,即可在網頁上操控模型的效果。最后利用HTML5與CSS語言及網頁設計技術,分為首頁、主頁、樓宇簡介、教學服務和樓宇管理五部分構建了樓宇數字化管理平臺。在該數字化管理平臺上,實現了將三維模型與樓宇管理結合,教學服務、查詢空教室、查詢監控等功能,完成了BIM技術在樓宇運營管理期間的功能開發。
4.2展望
此次建立的樓宇數字化管理平臺雖然實現了樓宇管理和BIM技術的結合,和最初的設想還有一定差距,沒有完成更加智能化、自動化功能。如點擊三維房間出現房間信息,點擊構件不僅能夠出現其工程量還有清單計價情況,日后可采取Revit二次開發等方法實現。
作者:董永帥 張建設 單位:河南理工大學土木工程學院