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        建筑信息模型技術助力未來戰場建設

           日期:2023-06-03     瀏覽:97     評論:0    
        核心提示:據《中國工程圖學史》記載,古人用界尺、槽尺、平行尺和毛筆進行建筑設計工作。到了近現代,工程師們開始啟用繪圖板、丁字尺和墨線筆等。1982年,隨著自動計算機輔助設計軟件的誕生,建筑工程設計進入軟兵器時代?!?/div>
         據《中國工程圖學史》記載,古人用界尺、槽尺、平行尺和毛筆進行建筑設計工作。到了近現代,工程師們開始啟用繪圖板、丁字尺和墨線筆等。1982年,隨著自動計算機輔助設計軟件的誕生,建筑工程設計進入“軟兵器”時代。
          如今,以建筑信息模型為代表的設計技術,正引領著建筑界“軟兵器”加速迭代發展。建筑信息模型技術,也將全面推動戰場建設模式的轉變,實現軍事工程設施建設全過程數字化管理,以及該建設領域的信息化。

          觸發業界變革

          建筑信息模型,是以三維數字技術為基礎,集成建設工程項目各種相關信息的工程數據模型,支持建筑信息的交換、共享和管理,從而實現建筑全生命周期管理。國際標準組織設施信息委員會這樣定義:建筑信息模型是在開放的工業標準下,對設施的物理和功能特性及其相關項目全壽命周期信息的可計算、可運算的形式表現,從而為決策提供支持,以更好地實現項目的價值。

          據了解,將建筑技術與信息技術相結合的建筑信息模型,是當今國際上迅速發展的一門新興綜合技術,被譽為智慧城市建設的基礎。它之所以具有如此大的影響力,最重要的原因是它可以通過高性能計算機,對地面建筑和地下管網等各種數據進行存儲與處理、可視化模擬計算與評估,對建筑全生命周期實施信息化管理,從而達到科學規劃、優化設計、控制成本、節能環保和改善人居環境的目的。

          通過建筑信息模型,能把原本用圖紙才能表達設計的建筑物,用三維模型動態展示。大到高聳入云的摩天大樓、小到地下管網的一顆螺絲釘,都能通過該模型進行虛擬展現,與真實場景分毫不差。同時,從設計、施工到運營、維護,甚至是改造、拆除,每個階段的數據都能通過該技術保存下來。

          它的出現,給建筑業的傳統模式帶來了極大改變,被認為是影響建筑業發展的重要變革。在有的國家,建筑信息模型還包括建設機器人、3D打印建筑、物聯網等。充分利用當前建筑信息模型技術,對于軍隊建設工程項目日常管理工作標準化、標準工作流程化、流程工作數據化、最終實現管理精細化,具有重要意義。

          正如當初互聯網在全世界的普及一樣,建筑信息模型技術會很快在建筑界全面開花。不久的將來,使用該技術將會和使用Office(辦公軟件)一樣,成為建筑界上崗的基本技能。

          推動創新實踐

          人們常用“羅馬是怎樣建成的”來形容建設一座偉大城邦的復雜和艱辛過程。因此,曾被評為“全球最佳摩天大樓”的悉尼“布萊街一號”項目,是如何在科學嚴密的管控下建成的,就成了各國建筑界反復研究借鑒的“模板”。

          這座6星級摩天大樓,正是建筑信息模型技術的巧妙應用,讓其魅力倍增。該技術在整個項目中,尤其在可持續發展、協調合作和設施管理三大方面發揮重要作用,成就了這座擁有龐雜系統和完備設施以及極高節能環保標準的超級大樓。

          建筑信息模型從最初提出到逐步完善,再到工程建設行業的普遍接受,有幾十年的歷程。它的實踐最初主要由幾個比較小的先鋒國家主導,比如芬蘭、挪威和新加坡,美國的一些早期實踐者緊隨其后。我國在雄安新區、北京大興國際機場等多個大型重點工程中,也應用了建筑信息模型技術,均取得良好的經濟效益和社會效益。

          坐落在美國俄亥俄州西南端的薩維爾大學霍夫學院,是近年來建筑信息模型技術在校園建筑運維階段應用較為成功的案例。該學院的建筑項目很好地體現了“設計—施工—運維一體化管理”理念,成功避免了超過12個月的人工數據采集,空間信息管理能力提升40%,省去原先需人力手工錄入和保存的繁多數據信息。

          日本東京的新摩天大樓——日本郵政大廈,也是建筑信息模型技術運用的成功典范。由于采用該技術,減少了隱藏于圖紙內的管線沖突,確保了施工圖面與數量表的一致性,各參與方提取數據、圖紙、資料等變得快捷安全,為項目安全建設提供了良好的管理平臺。

          助力軍事應用

          建筑信息模型,大幅提升了建筑行業效率,優化了工作模式,推動了產業能力提升。對軍隊而言,更是一項具有重要意義的革命性技術。

          ——支撐軍事設施特殊功能的一體化設計。軍事需求不同于地方需求,軍事工程除了要有幕墻、屋頂異型設計,具備緊急疏散、日照、熱能傳導等普通建筑的功能外,還有大量的防核生化、防精確打擊、防電磁干擾、防偵察監視等特殊功能的設計需求。軍港、人防、機房、靶場等設施,還需要反復的可靠性測試、模擬攻擊測試、快速修復能力測試等。建筑信息模型強大的技術能力和建模分析能力,可把這些功能模擬和建筑實際結合起來,在一個模型中進行共享和設計,體現出很高的應用價值。

          ——保障軍事設施建設全壽命周期精細化管理。相較于民用建筑,軍事設施更為復雜。建筑信息模型整個過程都是可視化的,不僅可用來產出效果圖、生成報表,更重要的是項目設計、建造、運營過程中的溝通、討論、決策都在可視化的狀態下進行。對于需求提報部門、資源統籌管理部門、任務部隊中一些沒有接受過專業訓練的人來說,都十分便捷易懂,可大幅提升溝通理解的效率。通過建筑信息模型,能有效連接起軍事需求、工程設計與實際建設,支撐實現軍事設施和營房基建的“設計計劃全方位執行、工程建設全過程監控、設施資源全要素管控”,逐步形成“一數一源、按需共享”的基礎數據庫,為跨部門系統集成提供條件。

          ——促進部隊營區建設的基地化和標準化。通過創建部隊營區各建筑信息模型族庫,解決軍事設施通用性不佳、拓展性不足的問題,有利于設計與建造一體化,打造從方案施工圖設計到材料構件標準化生產,以及智能化建造的一套體系,達到部隊營區建設“標準化設計、模塊化組合、裝配化施工”。通過各信息模型的組合,實現營區作戰支撐、訓練試驗、勤務保障、辦公住用、安全防護和軍營文化等各類軍事功能配套;各軍事設施通用兼容,由單一功能向綜合集成轉變,做到一個營區適應多型部隊、一類營房滿足多種需求、一棟庫房匹配多代裝備。

          展望前景廣闊

          伴隨物聯網、移動智能終端的普及應用,建筑信息模型技術也在不斷深化多平臺協同創新。搭建基于該技術的建筑工業互聯網開發環境,構筑支撐建筑業全產業鏈互聯互通的互聯網基礎平臺,將有利于深度推動互聯網、大數據、人工智能和建筑實體經濟的融合發展。

          面對世界軍事變革大潮,軍事設施建設將充分發揮建筑行業技術和產業優勢,推進軍事設施建設技術和管理模式革新,提高軍事設施建設綜合保障能力,推進軍事設施建設轉型發展,從而實現軍事設施的全壽命周期精細化管控。

          建筑信息模型作為一項顛覆性技術,正在改變著軍事設施設計、建設、運維的各個方面。更好地協調、組織及管理信息化軍事設施與地理信息系統,是實現戰場建設數字化的關鍵,有助于規劃、建設和管理未來戰場。同時,如能使油庫、鐵路、港口等具有戰略意義的重要經濟目標納入同一系統,將更有利于建立和完善高效的戰時保障動員體系。

          隨著物聯網技術的不斷成熟,其應用領域也愈加廣泛:可將軍事設施的建筑信息模型和其他先進技術融合使用,充分利用物聯網的智能感知、智能傳輸、智能分析等特點優勢,建立分布式軍事設施云系統,以實現對軍事設施信息的搜索、采集、匯總、分析、計算、存儲、分發和管理。例如,結合各類先進傳感器和基于大數據的信息化輔助決策系統,戰時道路、橋梁、機場等重要交通基礎設施受敵打擊時,可探測并準確分析其損毀程度,評價對作戰指揮、軍交運輸等影響和設施運行狀態及搶修工作量,以便于作戰規劃、搶修搶建措施的制訂,確保行動的時效性和對戰場環境的掌控。
         
         
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