智能建造创新实践实验室作为智能建造教育中教学与科研的重要组成部分,其通过智能建造相关软件的引进、开发和应用,以及相应课程的研究,提高学生技术能力,达到“1+X智能建造设计与集成应用职业技能”等级能力。同时智能建造创新实践实验室可为智能建造设计与集成应用的科学研究、工程实践咨询等提供重要支撑。
通过对目前已经建成并运行良好的高校智能建造相关实验室的调研,高校实验室功能定位主要包括:学术研究、实践教学、项目实训、工程咨询、职业培训等功能。所以,高校在开展智能建造教学过程中一般会根据学校实际情况建设1+X智能建造设计与集成应用职业技能等级实训中心。
根据1+X智能建造的考试大纲,对智能设计、智能生产、智能施工、新一代信息技术基础四个模块,新一代信息技术基础主要是以理论考核为主,因此针对智能设计、智能生产、智能施工实操考试部分,软件及硬件应用如下:
一、智能设计
1.1 Planbar深化设计软件
Planbar 是建筑工业化设计高品质的综合解决方案,为预测公司自动化设计预制建筑和细化预制构件提供良好的帮助,其应用范围从低成本系列生成到复杂的专业化预制件设计,并且快速、高效、零失误。
Planbar 中包含了建筑、工程、预制等模块。同时也提供道路、桥梁等模块,除了作用于普通住宅项目,也支持用户市政方向的设计。
二、智能生产
2.1 装配式建筑虚拟仿真软件(生产)
以学生掌握构件生产为目标,以构件生产的流程和注意要点为核心,学生可以在教室里模拟和学习构件生产的实践过程。
通过在构件生产工厂中实地取材,获取了大量现场生产的图片及视频,并通过虚拟仿真技术,将工厂生产模拟到软件系统中,通过丰富的交互手段配合3D动画来展现构件生产的流程,从而让学生身临其境地学习构建生产的过程和要点。
三、智能施工
3.1 装配式虚拟仿真软件(施工)
从装配式建筑工程现场施工模块入手,1:1还原装配式建筑施工现场;通过3D仿真动画真实展现装配式施工工艺,包含运输与存放、竖向预制件吊装、套筒灌浆、竖向节点施工、水平预制件吊装、现浇施工等几大现场全流程施工工艺;通过教学、实训、考核三种模式来实现教学中教师与学生学习的互动,在仿真互动中加深学生对装配式施工的理解。
3.2 智能建造管理平台
智能建造管理平台,利用智能建造模型(Revit模型、倾斜摄影模型、三维扫描点云模型等)数据集成能力,集成项目全过程资料、进度、质量、安全、设计、成本、物资等信息,并发挥BIM、信息化、云技术的优势,实现项目的可视化、过程化、精细化、规范化、档案化管理,从而达到缩短工期、控制成本、减少设计变更、提升工程质量、预防安全事故、打造项目数字资产的目的。
3.3 斯维尔智慧工地平台
智慧工地的概念是智慧城市不断发展过程中,在工程建设这个垂直领域的智慧化延伸,是一种工程全生命周期管理理念,而现阶段更聚焦于施工过程管理。智慧工地将传感技术、虚拟现实、人工智能分析等科学技术植入建筑体和施工作业环境、机械、人员穿戴设备等各类场景中,互联互通形成“物联网”,通过接入“互联网”,形成施工现场的信息交互网络,实现工程管理干系人与施工现场的有效整合。
3.4 智慧工地虚拟仿真系统
智慧工地虚拟仿真系统主要由实名制子系统、地磅子系统、施工现场大型设备子系统、高支模监测子系统、环境监测子系统等功能组成,实现智慧工地各个模块数据与BIM模型构件相关联的仿真应用,学生通过虚拟仿真系统了解与掌握智慧工地组成要素、软件及设备运行原理等知识。
3.5 建筑施工安全标准可视化三维仿真
以施工工艺为主线,结合现场实际情况,以国家和地方标准为依据,突出施工防护要点。包括基坑工程、施工现场临时用电、模板工程、扣件式钢管脚手架、高处作业、塔式起重机、施工升降机、高处吊篮、起重吊装、施工机具、场容场貌与消防安全、临时设施等。
以教学大纲为依据,以教学目的为要求,以实际应用为准则,将国家规范、课程的文字内容,通过三维等技术进行全方位的可视化表现,打造集“教、学、练、考”四位一体的闭合式三维仿真教学互动平台。
3.6 斯维尔智慧工地展厅
3.6.1 设备展区
包含各类设备、传感器、缩小比例模型、工具等
3.6.2 VR安全体验区
VR安全教育,利用前沿成熟的VR & AR技术,配备精良优质的硬件产品(VR头盔、眼镜、手柄、基站、VR服务器、3D投影仪或智能电视等),充分考量工程施工中各个阶段的安全隐患,以纯三维动态的形式逼真模拟出真实场景,包含:高空坠落、机械伤害、触电、火灾等十六个场景模拟动画。
3.6.3 智慧工地安全体验区
3.7 3D激光扫描仪
1+X®200 教育版3D激光扫描系统是产教研融合面向更广泛的应用领域隆重推出的一款极具性价比的普及之作,无疑将进一步推动三维激光扫描技术在教育培训领域的应用,并与诸多行业用户一起探索出更多的应用场景和解决方案,推动三维激光扫描技术在院校教育培训的普及应用。
3.8点云软件
基础点云软件是产教融合根据需求定制开发的一套专门针对教育培训行业使用的扫描数据处理软件,适用于机载、车载以及地面激光雷达点云数据的管理、显示、分析、表达与处理,是集成化地理空间解决方案。基于Windows平台, 二三维一体化软件集大场景数据管理、智能化编辑操作、三维建模以及模型驱动和特殊效果于一身,为快速三维场景重建,漫游,虚拟现实和视景仿真提供了全面的解决方案。
3D激光扫描仪案例
三维激光扫描案例-建筑立面研究