緒論 教學(xué)單元 60課件講解

緒論教學(xué)單元1Contents目錄

1.1智能建造背景

1.2智能建造概念

1.3智能建造概況

1.4智能建造特點(diǎn)

1.5智能建造的意義

1.6智能建造體系學(xué)習(xí)目標(biāo)通過本章的學(xué)習(xí)，理解并認(rèn)識(shí)智能建造的背景、概念、概況、特點(diǎn)、意義以及體系；簡單概括智能建造需要的BIM、CIS設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)、裝配式、3D打印、智能機(jī)器人及大數(shù)據(jù)應(yīng)用管理技術(shù)；讓學(xué)生對智能建造專業(yè)有一個(gè)初步的了解，并熟悉掌握此項(xiàng)技術(shù)，最后分析智能建造為我們帶來發(fā)展前景；并解決目前工程項(xiàng)目中存在的問題。學(xué)習(xí)目的（1）了解智能建造的背景，熟悉智能建造需要運(yùn)用的各項(xiàng)技術(shù)（2）認(rèn)識(shí)智能建造的概念，舉例已經(jīng)存在的實(shí)際項(xiàng)目（3）對比智能建造目前可以解決的問題及真正投入使用會(huì)存在的問題（4）熟悉智能建造的全套管理系統(tǒng)（5）了解智能建造對學(xué)校和企業(yè)的發(fā)展意義（6）掌握智能建造系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)及應(yīng)用1.3智能建造概況1.3建設(shè)工程項(xiàng)目管理的內(nèi)容和方法1.3.1智能建造可提高建筑行業(yè)生產(chǎn)力水平歷史上，機(jī)械生產(chǎn)代替手工勞動(dòng)，依靠電子系統(tǒng)和信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化，每次科技進(jìn)步的成果都帶動(dòng)了生產(chǎn)力的巨大提升。智能建造作為新型建造模式，應(yīng)起同樣作用，促進(jìn)建筑行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)圖1.13智能建造生產(chǎn)車間1.3建設(shè)工程項(xiàng)目管理的內(nèi)容和方法1.3.2智能化管理系統(tǒng)可提高管理水平，真正實(shí)現(xiàn)管理效益從管理上看，整個(gè)行業(yè)強(qiáng)調(diào)企業(yè)的信息化管理，提升管理水平。通過智能化管理系統(tǒng)，使企業(yè)管理再上一個(gè)臺(tái)階。以施工項(xiàng)目計(jì)劃管理為例，目前需要人工排程、確定計(jì)劃，這樣確定的計(jì)劃優(yōu)化程度取決于排程人員的經(jīng)驗(yàn)，而如果采用智能化計(jì)劃管理功能，則只需排程人員輸入有關(guān)基礎(chǔ)信息，不管排程人員是否有經(jīng)驗(yàn)，系統(tǒng)均會(huì)自動(dòng)生成優(yōu)化的計(jì)劃。另外，從制造階段或施工階段看，通過使用智能化裝備或設(shè)備，可大大提高工作效率，提高工作質(zhì)量，降低安全風(fēng)險(xiǎn)。如在超高層建筑施工過程中使用造樓機(jī)，工期至少可縮短20%，施工質(zhì)量和安全更有保障。1.3建設(shè)工程項(xiàng)目管理的內(nèi)容和方法1.3.3可解決建筑行業(yè)面臨的急迫問題建筑行業(yè)具有工作環(huán)境差、較危險(xiǎn)的特點(diǎn)，對年輕人就業(yè)沒有吸引力。據(jù)調(diào)查，目前勞務(wù)人員年齡超過40歲的占60%以上，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件的改善，越來越少的年輕一代愿意參與施工，因此出現(xiàn)用工荒問題，隨著時(shí)間的推移，該問題將更加嚴(yán)重。智能建造通過智能化系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)完全取代人或少人化，且可改善操作環(huán)境、降低危險(xiǎn)度。另外，據(jù)有關(guān)資料顯示，因施工中錯(cuò)誤信息傳遞導(dǎo)致返工，使建筑工程中存在30%的浪費(fèi)。智能建造通過BIM等手段，可防止錯(cuò)誤的信息傳遞，或通過信息共享去除錯(cuò)誤信息，從而避免返工，大幅度減少浪費(fèi)，為企業(yè)帶來效益。1.3建設(shè)工程項(xiàng)目管理的內(nèi)容和方法1.3.4智能建造迎來的挑戰(zhàn)智能建造雖然美好，但不可能一蹴而就。從智能建造理念的提出，到完全實(shí)現(xiàn)的過程中，智能建造需運(yùn)用一系列智能化系統(tǒng)來實(shí)施，而智能化系統(tǒng)需要人們利用新一代信息技術(shù)和新興應(yīng)用技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。目前已出現(xiàn)部分智能化建造系統(tǒng)，如基于BIM的設(shè)計(jì)系統(tǒng)、造樓機(jī)、焊接機(jī)器人、3D打印機(jī)、砌墻機(jī)器人等，通過利用這些系統(tǒng)，可幫助用戶實(shí)現(xiàn)建造過程中局部的智能化，但要實(shí)現(xiàn)整個(gè)過程的智能化，仍存在一些主要挑戰(zhàn)。1.3建設(shè)工程項(xiàng)目管理的內(nèi)容和方法1.3.4智能建造迎來的挑戰(zhàn)一、需不斷完善智能化系統(tǒng)智能化系統(tǒng)剛誕生時(shí)需不斷改進(jìn)才能走向成功。以施工現(xiàn)場使用的焊接機(jī)器人為例，某機(jī)械化施工企業(yè)從開發(fā)出產(chǎn)品原型到完善使用，經(jīng)歷長達(dá)8年的過程。當(dāng)然，若系統(tǒng)相對簡單，花費(fèi)的時(shí)間也會(huì)短些。1.3建設(shè)工程項(xiàng)目管理的內(nèi)容和方法1.3.4智能建造迎來的挑戰(zhàn)二、需集成應(yīng)用新技術(shù)開發(fā)智能化系統(tǒng)建筑工程最顯著的特性是建造場地的流動(dòng)性、產(chǎn)品的單件性和多樣性。因此，需開發(fā)和利用多種多樣的系統(tǒng)。目前已存在的智能化系統(tǒng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足智能建造的需求。同時(shí)，在智能化系統(tǒng)開發(fā)過程中，需充分集成應(yīng)用新技術(shù)。如人類工作，需綜合運(yùn)用感知、記憶、計(jì)算、分析等能力，智能化系統(tǒng)同樣需要具有這些能力才能替代人類，而每種能力對應(yīng)到信息技術(shù)中，都有不同的技術(shù)與之對應(yīng)。如對應(yīng)于記憶能力可以有BIM技術(shù)、GIS技術(shù)，對應(yīng)于分析能力可以有大數(shù)據(jù)技術(shù)等。所以，智能化系統(tǒng)意味著多項(xiàng)信息技術(shù)的綜合應(yīng)用，不僅帶來技術(shù)開發(fā)的難度，也會(huì)增加智能化系統(tǒng)的復(fù)雜度。1.3建設(shè)工程項(xiàng)目管理的內(nèi)容和方法1.3.4智能建造迎來的挑戰(zhàn)三、需大量、有效的資源投入實(shí)施智能建造首先要購入或開發(fā)各種智能化系統(tǒng)，但若僅購入智能化系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用，即使能夠形成企業(yè)競爭力，也很難持久，因?yàn)槠渌髽I(yè)得知后會(huì)很快購入，并迅速獲得該競爭力。為此，有條件的企業(yè)可自行開發(fā)，或與有關(guān)廠商聯(lián)合開發(fā)，從而打造企業(yè)核心競爭力。但無論購入還是開發(fā)，都需企業(yè)投入資源。另外，企業(yè)為用好智能化系統(tǒng)，還需進(jìn)行人員培訓(xùn)、應(yīng)用示范；為加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，還需建立相關(guān)組織機(jī)構(gòu)，這些工作同樣需要投入資源。1.3建設(shè)工程項(xiàng)目管理的內(nèi)容和方法1.3.5智能建造主要組成部分一、BIM技術(shù)基于BIM技術(shù)，嘗試參數(shù)化控制手段，結(jié)合腳本程序語言，對構(gòu)件參數(shù)進(jìn)行有效的參變，并在今后的項(xiàng)目中通過參變的形式得到，可以提高建造速率。將構(gòu)件在三維環(huán)境下進(jìn)行預(yù)拼裝，將施工中遇到的問題提前展現(xiàn)，對后期工作減少錯(cuò)誤、提高效率起到重要作用，所以基于BIM的智能管理平臺(tái)研發(fā)已成為國內(nèi)外的前沿課題之一。1.3建設(shè)工程項(xiàng)目管理的內(nèi)容和方法1.3.5智能建造主要組成部分目前，我國BIM技術(shù)在施工項(xiàng)目管理中的應(yīng)用已有較多工程實(shí)例，但其應(yīng)用還局限于零散的點(diǎn)的管理，缺乏全過程建造管理手段。為保證建筑結(jié)構(gòu)的建造速率和質(zhì)量，必須采用先進(jìn)的建造控制方法，建立智能化信息管理控制系統(tǒng)。以預(yù)制裝配式住宅工程為例，對BIM技術(shù)在建筑施工信息管理中的應(yīng)用進(jìn)行研究，并對預(yù)制裝配式住宅工程建筑信息管理平臺(tái)進(jìn)行研發(fā)，旨在建立一套符合我國國情和市場需求的建筑結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化建造體系，推動(dòng)信息化在我國工程管理中的應(yīng)用。通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，以工業(yè)化的生產(chǎn)方式、集成化的管理方式，在降低成本的同時(shí)提高建筑質(zhì)量并減少能源排放。1.3建設(shè)工程項(xiàng)目管理的內(nèi)容和方法1.3.5智能建造主要組成部分二、裝配式技術(shù)建筑業(yè)是三大能源消耗行業(yè)之一，裝配式建筑與可持續(xù)發(fā)展理念相契合，能否減少能源消耗，已成為建筑業(yè)的熱點(diǎn)問題。預(yù)制裝配式建筑質(zhì)量輕、抗震性能好、構(gòu)件加工方便、施工周期短、綠色環(huán)保，已被廣泛應(yīng)用在住宅工程中。預(yù)制裝配式建筑可以更好的提高建筑建造的速度和質(zhì)量，但是該項(xiàng)技術(shù)在我國的研發(fā)時(shí)間并不長，技術(shù)不成熟，施工風(fēng)險(xiǎn)率很高。結(jié)合BIM技術(shù)的特點(diǎn)、我國預(yù)