緒論 教學單元 60課件講解

緒論教學單元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

1.5智能建造的意義

1.6智能建造體系學習目標通過本章的學習，理解并認識智能建造的背景、概念、概況、特點、意義以及體系；簡單概括智能建造需要的BIM、CIS設備、物聯網、裝配式、3D打印、智能機器人及大數據應用管理技術；讓學生對智能建造專業(yè)有一個初步的了解，并熟悉掌握此項技術，最后分析智能建造為我們帶來發(fā)展前景；并解決目前工程項目中存在的問題。學習目的（1）了解智能建造的背景，熟悉智能建造需要運用的各項技術（2）認識智能建造的概念，舉例已經存在的實際項目（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）了解智能建造對學校和企業(yè)的發(fā)展意義（6）掌握智能建造系統(tǒng)技術架構及應用1.3智能建造概況1.3建設工程項目管理的內容和方法1.3.1智能建造可提高建筑行業(yè)生產力水平歷史上，機械生產代替手工勞動，依靠電子系統(tǒng)和信息技術實現生產自動化，每次科技進步的成果都帶動了生產力的巨大提升。智能建造作為新型建造模式，應起同樣作用，促進建筑行業(yè)的轉型升級圖1.13智能建造生產車間1.3建設工程項目管理的內容和方法1.3.2智能化管理系統(tǒng)可提高管理水平，真正實現管理效益從管理上看，整個行業(yè)強調企業(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)管理再上一個臺階。以施工項目計劃管理為例，目前需要人工排程、確定計劃，這樣確定的計劃優(yōu)化程度取決于排程人員的經驗，而如果采用智能化計劃管理功能，則只需排程人員輸入有關基礎信息，不管排程人員是否有經驗，系統(tǒng)均會自動生成優(yōu)化的計劃。另外，從制造階段或施工階段看，通過使用智能化裝備或設備，可大大提高工作效率，提高工作質量，降低安全風險。如在超高層建筑施工過程中使用造樓機，工期至少可縮短20%，施工質量和安全更有保障。1.3建設工程項目管理的內容和方法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、較危險的特點，對年輕人就業(yè)沒有吸引力。據調查，目前勞務人員年齡超過40歲的占60%以上，隨著社會經濟條件的改善，越來越少的年輕一代愿意參與施工，因此出現用工荒問題，隨著時間的推移，該問題將更加嚴重。智能建造通過智能化系統(tǒng)，可實現完全取代人或少人化，且可改善操作環(huán)境、降低危險度。另外，據有關資料顯示，因施工中錯誤信息傳遞導致返工，使建筑工程中存在30%的浪費。智能建造通過BIM等手段，可防止錯誤的信息傳遞，或通過信息共享去除錯誤信息，從而避免返工，大幅度減少浪費，為企業(yè)帶來效益。1.3建設工程項目管理的內容和方法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，到完全實現的過程中，智能建造需運用一系列智能化系統(tǒng)來實施，而智能化系統(tǒng)需要人們利用新一代信息技術和新興應用技術來實現。目前已出現部分智能化建造系統(tǒng)，如基于BIM的設計系統(tǒng)、造樓機、焊接機器人、3D打印機、砌墻機器人等，通過利用這些系統(tǒng)，可幫助用戶實現建造過程中局部的智能化，但要實現整個過程的智能化，仍存在一些主要挑戰(zhàn)。1.3建設工程項目管理的內容和方法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)剛誕生時需不斷改進才能走向成功。以施工現場使用的焊接機器人為例，某機械化施工企業(yè)從開發(fā)出產品原型到完善使用，經歷長達8年的過程。當然，若系統(tǒng)相對簡單，花費的時間也會短些。1.3建設工程項目管理的內容和方法1.3.4智能建造迎來的挑戰(zhàn)二、需集成應用新技術開發(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性、產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)遠遠不能滿足智能建造的需求。同時，在智能化系統(tǒng)開發(fā)過程中，需充分集成應用新技術。如人類工作，需綜合運用感知、記憶、計算、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，而每種能力對應到信息技術中，都有不同的技術與之對應。如對應于記憶能力可以有BIM技術、GIS技術，對應于分析能力可以有大數據技術等。所以，智能化系統(tǒng)意味著多項信息技術的綜合應用，不僅帶來技術開發(fā)的難度，也會增加智能化系統(tǒng)的復雜度。1.3建設工程項目管理的內容和方法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)進行應用，即使能夠形成企業(yè)競爭力，也很難持久，因為其他企業(yè)得知后會很快購入，并迅速獲得該競爭力。為此，有條件的企業(yè)可自行開發(fā)，或與有關廠商聯合開發(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)，還需進行人員培訓、應用示范；為加強領導，還需建立相關組織機構，這些工作同樣需要投入資源。1.3建設工程項目管理的內容和方法1.3.5智能建造主要組成部分一、BIM技術基于BIM技術，嘗試參數化控制手段，結合腳本程序語言，對構件參數進行有效的參變，并在今后的項目中通過參變的形式得到，可以提高建造速率。將構件在三維環(huán)境下進行預拼裝，將施工中遇到的問題提前展現，對后期工作減少錯誤、提高效率起到重要作用，所以基于BIM的智能管理平臺研發(fā)已成為國內外的前沿課題之一。1.3建設工程項目管理的內容和方法1.3.5智能建造主要組成部分目前，我國BIM技術在施工項目管理中的應用已有較多工程實例，但其應用還局限于零散的點的管理，缺乏全過程建造管理手段。為保證建筑結構的建造速率和質量，必須采用先進的建造控制方法，建立智能化信息管理控制系統(tǒng)。以預制裝配式住宅工程為例，對BIM技術在建筑施工信息管理中的應用進行研究，并對預制裝配式住宅工程建筑信息管理平臺進行研發(fā)，旨在建立一套符合我國國情和市場需求的建筑結構標準化建造體系，推動信息化在我國工程管理中的應用。通過BIM技術的應用，以工業(yè)化的生產方式、集成化的管理方式，在降低成本的同時提高建筑質量并減少能源排放。1.3建設工程項目管理的內容和方法1.3.5智能建造主要組成部分二、裝配式技術建筑業(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)的熱點問題。預制裝配式建筑質量輕、抗震性能好、構件加工方便、施工周期短、綠色環(huán)保，已被廣泛應用在住宅工程中。預制裝配式建筑可以更好的提高建筑建造的速度和質量，但是該項技術在我國的研發(fā)時間并不長，技術不成熟，施工風險率很高。結合BIM技術的特點、我國預