基于BIM技術(shù)的MR建筑施工企業(yè)監(jiān)理系統(tǒng)的建立

李昊 王抵修 王剛 孫敏 張韓 任家潤 戴文滔

【摘要】如今BIM技術(shù)作為現(xiàn)代建筑業(yè)的技術(shù)支柱，展現(xiàn)了驚人的生命力，考慮到傳統(tǒng)施工監(jiān)理的繁瑣經(jīng)常給施工項(xiàng)目帶來信息滯后等諸多問題，本文基于微軟開發(fā)的Hololens設(shè)備，運(yùn)用混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)（MR）實(shí)現(xiàn)建筑信息的可視化，建立了基于BIM技術(shù)的MR建筑施工企業(yè)監(jiān)理系統(tǒng)，進(jìn)行模擬施工以及多方討論，大大減少了決策失誤造成的資源浪費(fèi)以及突發(fā)問題的產(chǎn)生。

【關(guān)鍵詞】Hololens技術(shù) MR技術(shù) 信息可視化

引言：近年來BIM技術(shù)的發(fā)展給建筑業(yè)帶來了飛躍式的革命，融入了BIM的建筑業(yè)已展現(xiàn)了勃勃生機(jī)，但監(jiān)理單位作為建筑市場的重要主體，對BIM技術(shù)的應(yīng)用很少，發(fā)展的路上走得越來越艱難，針對傳統(tǒng)監(jiān)理過程中信息的滯后以及不對稱性等問題，利用MR技術(shù)能將 BIM技術(shù)中的建筑工程的數(shù)字信息實(shí)時(shí)的疊加在現(xiàn)實(shí)世界中，允許監(jiān)理人與建筑模型數(shù)據(jù)進(jìn)行交互，建立了基于BIM技術(shù)的MR建筑施工企業(yè)監(jiān)理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了BIM技術(shù)可視化。

一、監(jiān)理系統(tǒng)建立的必要性

1.傳統(tǒng)監(jiān)理的弊端

由于建筑施工是一個(gè)繁雜的工程系統(tǒng)，涉及者眾多，以傳統(tǒng)人力監(jiān)理的方式很難做到對整個(gè)建筑施工做到全面的管理控制。在監(jiān)理人統(tǒng)一協(xié)調(diào)施工過程中，難以滿足各方對建筑信息的信息共享、互通有無的期望;傳統(tǒng)監(jiān)理方案只能在施工開始后開始，不能達(dá)到利用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)模擬施工來提前了解施工程序、排除問題的目的;傳統(tǒng)建筑項(xiàng)目建設(shè)方案很容易因信息的滯后以及不對稱性導(dǎo)致決策錯(cuò)誤、資源浪費(fèi)。

2.系統(tǒng)解決的問題

利用BIM建筑模型和MR技術(shù)，監(jiān)理方可以對建筑施工的重要部分進(jìn)行虛擬質(zhì)量監(jiān)控，提前了解施工所用到的技術(shù)以及對施工過程的檢查程序，減少了施工過程中突發(fā)狀況的出現(xiàn)以及額外的支出。同時(shí)利用的Hololens技術(shù)的全息三維投影功能，監(jiān)理人能夠建立施工建筑的三維立體模型，對施工過程進(jìn)行直觀的情景再現(xiàn)，將各個(gè)步驟對技術(shù)人員一一說明，有所針對的著重講解特殊節(jié)點(diǎn)，這樣既減少了監(jiān)理工作，又能按照既定標(biāo)準(zhǔn)完成施工工作。

二、監(jiān)理系統(tǒng)平臺(tái)的運(yùn)行模式

如圖，為了將系統(tǒng)平臺(tái)的優(yōu)勢較好的發(fā)揮出來，在各項(xiàng)工程施工之前，應(yīng)該首先在建立的BIM建筑施工監(jiān)理系統(tǒng)平臺(tái)上模擬實(shí)際的施工建造，各方人員討論適宜的施工方案，然后再按照討論的施工方案實(shí)際執(zhí)行，這樣可以將具體實(shí)施中可能發(fā)生的問題盡量減少，為解決其他突發(fā)問題節(jié)約了時(shí)間。各參與方可以利用監(jiān)理系統(tǒng)協(xié)助平臺(tái)將所有關(guān)于施工工程的信息整合入施工圖中，這樣各參與方都可以全面地了解到施工工程的建設(shè)方案以及施工進(jìn)度，真正地滿足了各參與方的信息公開共享、互通有無的愿望。

三、監(jiān)理系統(tǒng)平臺(tái)的開發(fā)

根據(jù)選定企業(yè)施工項(xiàng)目的具體內(nèi)容，對所需的開發(fā)項(xiàng)目內(nèi)容進(jìn)行需求分析、總體設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、建立MR建筑施工企業(yè)監(jiān)理系統(tǒng)的工作模式，以及可以提供混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)（MR）的程序軟件設(shè)計(jì);合總體設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)及BIM協(xié)作平臺(tái)設(shè)計(jì)，針對需求分析進(jìn)行必要的完善，在滿足硬性需求的前提下，完善需求分析內(nèi)容最終進(jìn)行各終端環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)的詳細(xì)化設(shè)計(jì)，并確定最終BIM協(xié)作平臺(tái)設(shè)計(jì);依據(jù)詳細(xì)化的設(shè)計(jì)工作最終成果，進(jìn)行相應(yīng)的程序軟件和數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)，在必要的環(huán)節(jié)應(yīng)用Revit、Hololens技術(shù)等進(jìn)行在線協(xié)同設(shè)計(jì)。并在開發(fā)過程中進(jìn)行單元測試以及進(jìn)行階段性的綜合測試。

四、結(jié)語

建筑施工監(jiān)理全面應(yīng)用混合模擬技術(shù)（MR）既是建筑行業(yè)研究的新方向，也是監(jiān)理行業(yè)發(fā)展的最終形態(tài)，通過不斷地完善虛擬環(huán)境中的信息基礎(chǔ)以及設(shè)備的人機(jī)交互能力，能夠極大地增強(qiáng)各參與方用戶的信息獲取能力，實(shí)現(xiàn)真實(shí)與虛擬之間的轉(zhuǎn)化。

參考文獻(xiàn)：

[1]初毅，邵兆通，武濤.基于MR+BIM技術(shù)的信息化建筑工程應(yīng)用探討[J].土木建筑工程信息技術(shù)，2017，9（05）：94-97.

[2]張振生，施其平.基于BIM協(xié)作平臺(tái)的施工階段監(jiān)理工作模式研究[J].建設(shè)監(jiān)理，2013（03）：16-19.

[3]程建華，王輝.項(xiàng)目管理中BIM技術(shù)的應(yīng)用與推廣[J].施工技術(shù)，2012，41（16）：18-21+60.

基金項(xiàng)目：吉林建筑大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目，項(xiàng)目編號：2018S1114。