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数字孪生是如何助力智慧楼宇实现整体品质升级的?

发表时间: 2023-01-29

随着人们节能意识的增强,智能建筑的每一个重要组成部分都在各种智能建筑中得到了广泛的应用,这也为整个智能建筑行业的发展带来了新的机遇。 数字孪生在整个过程中发挥了重要作用。 下面我们就来看看数字孪生是如何帮助智能建筑实现整体品质升级的。

1. 实现超精细双修复

实现高精度、高标准的数字孪生还原,真实还原应用场景质感,实现照片级细节展示。 可根据时间变化呈现不同的光影效果,真实模拟白天、夜晚、雨雾雪等环境效果,还原真实场景,更直观地展示三维空间的位置信息,提供管理者有了更生动客观的认识。

2、实现全球资源一体化管理

统一采集辖区内资源要素,实现海量物联网设备接入,包括各类物联网设备,实时监控各类数据。 此外,支持视频监控、门禁闸机、公共照明、安防系统、消防系统等子系统的集成管理,构建物联网感知管理,实现资源信息共享和交互。

3、实现经营情况信息化管理

利用大数据分析、云计算、AI智能、数字孪生等技术,实现对人员、车辆、作业、设备、环境的监控,从数字化、信息化到智能化,实现实时反映和协同运作,为智慧运营提供丰富的基础信息和科学决策依据,满足辖区可知、可感、可控的需求。

楼宇门禁系统维保方案_楼宇自控三维空间设计方案_楼宇综合布线方案

4、赋能智能建筑应用服务能力

1、智能化:物联网技术的应用,使作为控制对象的物体本身更加智能化,将传统建筑的被动控制转变为智能建筑的感知能力,有效保证智能建筑提供安全、舒适的工作环境和提高管理效率,降低运维成本。

2、集成:将各个子系统集成在同一个平台上,进行统一监控和管理,使大楼机电和楼内设施有序、互联、科学运行。

3、信息化:系统获取大量数据信息,实现信息共享,利用云计算技术实现统筹管控,转化为对终端用户有用的信息,减轻用户终端的处理负担。

4、可视化:将看不见的数据汇总,以图表、图形、视频等形式同步呈现在大屏系统上,实现更精准高效的数据分析和表达,更清晰地呈现给用户,使用户对建筑物有更直观的感知。

5、人性化:提供清洁安全的环境和有效便捷的业务支持,让用户随时随地了解楼宇内的生活、工作环境楼宇自控三维空间设计方案,提升楼宇运维管理水平,助力楼宇整体素质智能楼宇待升级。

6、节能:通过对能源传输、存储和使用的实时监控、分析和优化,形成开放共享的能源互联网生态环境,对建筑能源调度和应对能源-节能降耗指标。

利用数字孪生,融合现实世界地理信息数据和全要素数据,呈现辖区真实内容,无缝衔接各子系统,让事态触手可及。 支持大规模、复杂场景的快速构建,满足智慧园区、智慧楼宇、智慧工厂等各行业业务需求。

成都源石多年来一直致力于2D、3D GIS技术和无人机航测服务。

GIS方面,系统平台与行业需求深度融合,现已在仿真模拟、土地资产管理、人口信息管理、智慧水务、智慧矿山、智慧城市/园区等行业拥有完整的行业解决方案。

无人机航测方面,在西南地区拥有多年航测作业经验,现具备DLG、DOM、DEM、DRG、3D实景模型及机载激光雷达全套数据成果的生产能力.

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简介:通过3D设计与2D设计在可视化、虚拟方程等方面的比较,介绍3D设计技术的发展现状和发展趋势,3D设计技术的特点以及3D设计技术在洁净工程中的应用价值。模型和虚拟方程技术的应用具有减少碰撞误差、提高洁净工程施工质量、缩短工期、减少洁净室投资等优点,提出了3D设计技术在洁净工程中的应用方法和过程。实施清洁工程项目。

介绍

随着光电、半导体、医药、医疗、航空航天、精密制造等各个需要洁净环境的行业的发展,洁净室的结构也越来越复杂,对洁净度等级的要求也越来越高。 风、水、气、电等特种管道和设备组织越来越复杂,需要越来越多的单位协同设计和施工。 各种设备、管线与各施工单位施工过程中的碰撞越来越多。 洁净室技术人员需要提高预测工程部件和施工过程的能力。 三维设计和视觉设计为此提供了条件,为解决设计中面临的问题提供了可能。

3D设计综合了工程项目中的各种相关信息和数据,提供了一个可视化的思路,将设计图纸中的线状构件以3D对象的形式呈现出来。 设计师建立一个 3D 模型并存储所有基于模型的相关信息,包括:平面图、立面图和剖面图、表格、文字说明和材料清单。 这些信息都是从模型中生成的,并随着模型的变化而调整。 可视化模型使得结构的直观模拟成为可能,碰撞检查和优化更高效。 目前,3D设计技术已广泛应用于工业设计、动漫设计和机械、飞机、汽车、造船、建筑等行业。 特别是建筑业近年来发展迅速。 BIM是一种基于三维数字技术的建筑信息模型,已被世界各地的建筑行业广泛认可。 在国内,涌现出一大批相关的3D数字技术软件,各有所长,其在建筑设计和施工中的应用也如火如荼,如深圳湾体育中心、深圳平安大厦、上海巨人上海商城等大型建筑场馆。 BIM技术,产业园区建筑也逐步引入BIM,比如正在建设中的深圳湾科技生态园。 清洁产业与建筑息息相关。 在设计和施工中,还应根据行业特点引入三维设计技术,提高洁净室的设计和施工水平。

1 3D设计的技术特点及应用价值

1.1 视觉设计

基于3D设计软件的3D洁净室系统模型,将隔离系统、回风系统、空调水、蒸汽、纯水、纯气、电气管线及清洗设备、过滤终端、照明等可视化展示给工程设计人员、施工人员和业主(图 1)。

图 1 可视化模型

1.2 参数化设计

3D建模过程为参数化设计,通过参数属性定义洁净室构件、设备,包括管道、外部建筑物,并自动对这些属性进行统计、计算、分析,修改调整3D模型参数,实现细节的精确设计。设计目的和模型驱动的作用。 结合视觉效果图,工程图准确地将工程信息传达给工程技术人员和项目管理人员。

1.3 协会修改

在洁净室项目设计中,工程图的每个视图都与3D模型参数实时关联。 在设计或审查过程中添加、删除或修改 3D 特征时,所有视图都会自动更新,从而提高设计和设计更改的效率,并减少错误。 工程制图出现多绘、少绘等错误(图2)。

图2 自动生成的关联工程图

1.4 协同设计

无尘车间涉及暖通、给排水、建筑、电气、自动控制、机械、结构等专业。 在工程设计中,尤其是大型洁净工程中,各专业技术人员需要独立、同步开展工作,各专业对其他专业知识的了解有限,沟通不畅,协作困难(图3) . 在参数化3D设计中,专业设计仅基于同一3D设计平台即可实现多专业、多团队协同,辅以实时协同、阶段性控制点协同、3D校对等方式,解决各种问题及时处理。 可以消除错误、遗漏和碰撞,提高洁净室的设计质量和设计速度。

图3 多学科协同设计

楼宇监控方案_楼宇自控三维空间设计方案_智能化楼宇运维方案

1.5 设计结果性能分析

3D设计是参数化设计。 模型搭建完成后,可以使用设计平台的分析功能进行基础参数分析。 对于一些特殊的模拟,如:洁净室气流组织的CFD模拟,热传导和热流组织模拟。 可以使用设计平台的格式转换工具,将3D设计模型转换成适合分析平台或软件的格式,然后在转换后的格式基础上修改调整格式,进行功能分析和调试在模型上,无需两次建立 3D 边界。 通过对设计结果的参数分析,指导送回风、照明、设备、出入口的结构布局,为洁净度、风速、气流组织等功能参数的优化提供依据,消除使用过程中可能存在的隐患,实现可靠的施工结果控制。

1.6 3D设计交付

3D设计带来直观的可视化3D模型、准确的2D工程图和包括功能参数、性能特性在内的详细且自动生成的物料清单,使设计成果的交付更加直观和详细,成为无尘车间设计交付或设计新披露模型。

二、3D设计在洁净车间的应用优势

2.1 设计阶段工作重点超前

随着洁净室技术的发展和管理水平的提高,洁净室项目管理同其他项目管理一样,将从粗放型向集约型转变。 要求设计文件更加详尽准确,要求工程设备和配件更加精细,以促进清洁。 由腔室建造模式转变为组装模式。 装配式模式导致洁净室项目的方案设计、施工图设计、施工过程所占工期比例发生变化。 以某洁净厂房项目为例,采用二维设计方法和三维设计方法各阶段占用的工期如图4所示。

图4 各阶段花费时间比例对比

从图4可以看出,在二维设计中,设计师根据以往的经验和参数进行设计,在绘图、清单编制和协调、项目比选、专业技术设计等方面花费了大量时间。重要的部分花费更少的时间。 3D设计可以自动生成各种工程图纸和清单,提高了洁净室项目的设计效率和质量,设计人员有更多的时间花在3D模型和方案的比选、专业设计、优化和协作上。 详细的3D模型设计和优化协同的结果也促进了洁净室构件尺寸更精确,参数化构件设计图纸更适合工程构件工厂化、标准化生产,缩短现场施工时间,商业化生产工程构件化进一步推动了建筑模型的装配化发展。

2.2 虚拟装配方便现场施工,提高质量

与二维设计相比,在三维设计中,洁净室的构件通过参数化的三维数据展示,工程计算与三维建模的融合自动更新。 并可根据计算结果调整设计参数。 设计调整后的3D设计结果与实物部件一致。 可进行虚拟装配施工,使洁净室从3D设计转向4D施工。

洁净室的虚拟建设是先试后建。 即在开工前楼宇自控三维空间设计方案,基于虚拟环境,对设计成果和施工组织设计方案进行模拟、分析、验证可行性,然后进行优化调整,获得最佳方案。 因此,虚拟施工不仅是设计和制图的过程,更是设计方案和结果的比选过程。 在洁净室的虚拟构建中,除了洁净室的所有虚拟样机组件外,还需要通过三维可视化平台创建虚拟现实的构建环境、资源模型和过程模型,实现有效的可视化。模拟施工过程。 通过原型构件的模拟施工,可以减少各系统之间的结构碰撞和工期碰撞,优化设计方案和施工方案,提高设计精度和设计精度,提高施工精度和质量。可改善无尘车间。

2.3 建设成本优化

在无尘车间,工程的规模和复杂程度一般没有大型建设工程大,所以不设工期。 成本数学模型,然后通过复杂的迭代过程来优化成本。 在无尘车间,可以通过三维设计和施工技术对项目进行划分和分段,通过三维可视化模型模拟施工过程,构件材料更加准确(图1)。 仿真过程优化施工方案,使施工组织更加合理有序。 通过提高人员、材料和机器的装备能力,提高施工管理能力,减少损失和成本。

3 3D技术在洁净厂房中的应用

目前3D设计平台和软件很多,包括各种建筑BIM软件,如Revit等; Pro-e等机械3D工程软件。但结合洁净室装配式施工的特点,建筑BIM软件和机械软件都比较缺乏,这也是洁净室行业在3D设计和制造方面发展的原因。应用程序很慢。 下面以工程模型为例,介绍洁净室的三维设计及应用过程。

第一步,虚拟现实:对外部环境进行建模,比如建筑物,也是设计师对环境的三维理解,也可以通过其他BIM软件加载,转换为外部真实环境。

第二步,建立基准模型:根据建筑网格和虚拟现实模型,洁净室主要构件的轮廓线建立基准,便于后期各种构件的组装定位,以及在方案设计、施工图、施工等阶段进行构件更换、模型调整、修改。

第 3 步,洁净室平面图。

第 4 步,创建 3D 模型(图 5)。

图5 洁净室模型创建过程

第五步,虚拟碰撞检查(图6)。

图6 洁净工程模型虚拟碰撞检测流程

第六步,对模型系统进行整体调试分析。

第七步,虚拟构建与调整(图7)。

图7 虚拟施工流程图

第八步,总平面图,各系统详图的转换,物料清单的生成(如图2所示)。

第九步,元件明细转换。

第十步,组件制作。

第十一步,现场组装施工。

第12步,3D交付。

4 结语

目前,BIM技术逐渐被建筑行业的人们和施工人员所接受和使用,也是工程技术发展的方向。 然而,它很少用于无尘室。 将三维设计技术和4D/5D技术引入并应用在洁净室的设计和施工中,创建洁净室信息模型,使洁净室在设计施工过程中,在整个运行过程中更加高效生活期间,更加节能、绿色、环保。

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