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出品 / 智能建造实验室
导读
华夏论建·第八期的直播，我们邀请到行业内三位嘉宾与大家一同畅聊了关于《新基建下智能建造的5G+》。本期带来由东南大学土木工程学院副教授徐照老师分享的《BIM技术与智慧建造的深度融合和创新应用》。
《BIM技术与智慧建造的深度融合和创新应用》
徐照
东南大学土木工程学院副教授
中国建筑学会BIM分会理事
中国图学学会BIM技术委员会委员
对外经贸大学低碳经济研究所高级专家
台湾土木水利工程学会委员
个人介绍
本科、硕士毕业于东南大学土木工程学院，博士毕业于意大利都灵理工大学（Politecnico di Torino）SiTI高等领土与创新研究所、环境与地域专业。在博士期间获得意大利SIPD高水平博士培养计划支持在德国德累斯顿理工大学、斯图加特大学、慕尼黑工业大学进行联合培养，从事合作研究。主要研究方向：工程信息化管理、BIM技术、智慧建造等。个人出版《BIM技术与建筑能耗评价分析方法》，出版“十三五”国家重点出版物出版规划项目，面向可持续发展的土建类工程教育丛书《BIM技术理论与实践》，参与编写江苏省住房和城乡建设厅颁布的《江苏省建筑产业现代化技术发展导则》，并且为多项国内外科研项目的负责人。
BIM技术发展趋势
2020年7月住建部、发改委等13个部门联合发布的《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》，方案要求在建造全过程加大BIM、互联网、互联网、大数据、人工智能等新技术的集成与创新应用。
△ 国内建筑产业现状图
信息科技驱动塑造智慧新城涉及：数字孪生、5G网络、人工智能、区块链、沉浸式体验、云计算与边缘计算。
BIM技术与边缘计算
德国对于工业4.0的定义是“以信息物理系统为基础的智能化生产”。
信息物理系统是一个综合计算、网络和物理环境的多维复杂系统，通过3C（Computing、Communication、Control）技术的有机融合与深度协作，实现大型工程系统的实时感知、动态控制和信息服务。
BIM 与 IoT 协同发展模式：通过BIM模型与（IOT）物联网技术的结合，将建筑整个环节整合在一个 统一的平台上，实现对建筑以及内部设备的全生命周期的管理。
△ 基于边缘计算的四阶段物联网解决方案架构
智慧监测综合解决方案
工地管理可视化综合平台” 即“智慧工地”是以现场实际施工及管理经验为依托，针对工地现场 痛点，组织研发攻关，研发出全国领先的能够在工地正常使用的模块化、一体化综合管理平台。为 政府部门、施工单位、租赁企业、设备生产厂家、建设部门提供了完整的智能管理和服务
△ 智慧监测综合解决方案总设计原则：安全第一、高效管理
WEB-BIM图形引擎开发
一、BIM+Web+GIS
WebGL技术：运行JavaScript程 序，调用WebGL的相关方法，然 后顶点着色器和片元着色器就 会执行，在颜色缓冲区内进行 绘制，最后在浏览器上自动显 示，其中顶点和片元着。
BIMserver与Web网页中实现高效绘制图形的前端标准。目的：以开发性友好的Web浏览器客户端为工具，以Java/WebGL为开发语言，提升 BIMserver的普适性，解决BIM大数据系统信息交互性问题，简化BIM的Web显示过程， 并进一步扩大BIM模型的视域。
二、结合WebGL与IFC的研究思路
特色一：结合设定IFC、IFD标准，不同软件设计BIM模型在系统中皆可读取。
特色二：二维数据作为建模基础，通过规则驱动创造三维模型，实现模 型轻量化，读取速度大大提升。
特色三：基于网页开发语言，不受软件平台功能所限，设定功能实现度 大大提升。
特点四：在WebGL环境下，实现PC端+移动端+网页端在线协同浏览和工作。
特点五：基于IFC与IFD等标准设计数据库，在新项目管养系统设计时， 数据库无需修改，降低开发周期与成本。
特点六：基于相同的数据库，各管养系统数据可实现互通与集成，为工 程大数据研究奠定数据基础。
三、3D Tiles +BIM
BIM数据与GIS数据在Web端进行集成是必然趋势。选择GIS领域更适合Web端加载的三维瓦片数据，提出基于IFC和3D Tiles格式转换的三 维WebGIS框架下BIM数据的集成方案。针对IFC标准模型数据，根据建 筑构件划分标准对数据进行拆分，得到几何信息文件和语义属性文件， 几何信息文件经中间格式转换，最终与语义属性文件封装为保留有BIM 语义属性的三维瓦片数据。同时在转换过程中完成坐标转换、数据映射、 空间索引以及LOD层级划分，实现数据在三维WebGIS框架下实现快速 高效的渲染交互。
BIM技术与区块链
目前，工程建造信息链存在不够透明的问题，各参与方缺乏对工 程实时信息和历史数据的必要了解。发生质量、安全、进度、造价等方面问题时，缺乏可靠的追溯依据和存证证明。
RFID技术可用来较为全面记录供应链各个环节信息，利用区块链时间戳、分布式存储特 性，完整账本在多节点顺序记录，无法通过篡改一个单节点数据改变整个账本数据。同 时利用非对称加密技术，只有获得相应公钥的需求采购方能够读取需求提供方数据，增强数据隐私性与安全性。
△ 区块链+智慧建造互联网场景
区块链技术及其特征——技术特征
区块链技术及其特征——功能介绍
1、数据信息可追溯：电子文件信息纠纷时有据可依有据 可查，简单高效的确定变更问题。
2、数据可信赖：接收到数据后可进行溯源，看是 否带有官方认证标识，以确定数 据真实性，防止使用伪造数据而 造成的损失。
3、泄露可追责：数据泄露后可知晓泄露人、泄露 设备、泄露时间、扩散范围，简 单高效地定责与补救。
4、质量可保障：接收到数据后可进行溯源，查看数 据是否完整，有无被删改，简单高 效的验证数据是否为原质量的数据。
直播现场互动交流
如今都说绿色节能环保，BIM也同绿色建筑做了“捆绑”，很多演讲能看到BIM与绿色节能的关系介绍。BIM的使用是否能真正的减少建筑的能耗度？有没有实际案例可以分享？
很多人对于BIM的认识运用还仅是3D建模，而忽略了BIM的建筑生命周期管理的功能。1、BIM软件在设计过程中就可以对建筑的后期建造进行优化建议。2、BIM对项目进行管理优化的同时，在设计、生产、施工等阶段已经可以对损耗进行了发现、控制。3、运维阶段的监测也是对损耗的控制。目前可以看到BIM的使用已经转移到生产阶段。如：BIM和MES的结合进行项目管理、BIM与预制构建。
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宁岩老师分享主题《5G智能制造-5G-I²ndustry Solution》。
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