夏巨偉 房霆宸

在全球新一輪科技革命和產業(yè)變革中，數(shù)字化與工程建設的深度融合發(fā)展具有廣闊的前景，深刻影響和改變著建筑領域，使規(guī)劃設計、工程施工、運營管理乃至整個工程的質量和管理效率得到了顯著提高。面對數(shù)字化技術帶給行業(yè)的機遇，切準數(shù)字化建造技術發(fā)展方向，以熱點數(shù)字化技術實現(xiàn)對建筑全生命周期的服務，通過借鑒工業(yè)智能制造的先進技術思路和方法，積極探索實施綠色化、工業(yè)化和信息化三位一體協(xié)調融合發(fā)展數(shù)字化之路，實現(xiàn)傳統(tǒng)產業(yè)的技術改造和升級，是推動產業(yè)變革、加快我國建筑業(yè)轉型發(fā)展的關鍵。近年來，上海建工股份有限公司（以下簡稱上海建工）在數(shù)字化建造技術攻關、全面推動數(shù)字化建造技術工程應用以及培養(yǎng)數(shù)字化建造專業(yè)人才和推動建筑行業(yè)轉型升級等方面了開展了卓有成效的工作。

攻克數(shù)字化前沿技術

近年來，上海建工聚焦國家發(fā)展戰(zhàn)略和行業(yè)發(fā)展需求，依托發(fā)揮國家級企業(yè)技術中心、上海建工集團院士專家服務中心等眾多研發(fā)平臺，聚焦建筑技術前沿，致力于解決行業(yè)發(fā)展共性關鍵技術以及重大工程建設關鍵技術難題，積極整合上海建工、高等院校、科研院所等研發(fā)優(yōu)勢，累計承擔相關國家重點研發(fā)計劃等國家級、省部級重大科研項目、課題30余項，為數(shù)字技術與建筑行業(yè)的融合創(chuàng)新發(fā)展奠定了堅實的基礎。

在國家“十二五”科技支撐計劃課題“綠色建造虛擬技術研究與示范”研究中，上海建工集團研發(fā)出綠色建造的全過程模擬技術、施工全過程實時監(jiān)測與評估技術、綠色建造實時可視化控制技術以及虛擬綠色建造平臺系統(tǒng)，以實現(xiàn)工程結構建造過程中既能夠確保安全、質量、進度，又能做到節(jié)約材料、能源和水資源，減少碳排放，減少施工對環(huán)境的影響，有效實施環(huán)境保護，真正實現(xiàn)“資源節(jié)約、環(huán)境友好”的綠色建造。在國家“863計劃”支持下，上海建工集團與同濟大學、香港理工大學、上海交通大學聯(lián)合開展“超高建筑安全施工狀態(tài)監(jiān)測與可靠性控制技術”項目研究，合作自主研發(fā)出了超高建筑安全狀態(tài)監(jiān)測與可靠性控制系統(tǒng)。該套系統(tǒng)支持動態(tài)采集10余種傳感器和800余個測點的監(jiān)測數(shù)據(jù)并實時對超高建工的施工安全狀態(tài)和可靠性進行評估，已在廣州610米的新電視塔工程中得到成功應用，保障了廣州塔工程施工過程的安全和質量控制，也為維護結構全壽命周期安全奠定了良好的基礎。

針對建筑行業(yè)事故多發(fā)、安全管理的信息化管理水平低、先進安全監(jiān)控技術缺乏等制約其高質量發(fā)展難題，上海建工集團與中科院微系統(tǒng)所、華中科技大學、東南大學等優(yōu)勢互補、強強聯(lián)合，牽頭申報了2017年國家重點研發(fā)計劃項目“建筑工程施工風險監(jiān)控技術研究”課題，通過系統(tǒng)的開展建筑工程施工重大風險耦合機理與風險控制基礎理論，借助建筑工程安全監(jiān)控技術與信息化技術的深度融合，最終建立建筑工程多維多級立體智能化防控技術，并開發(fā)集安全控制要素多源一體的智能化安全監(jiān)控平臺系統(tǒng);針對建筑工程施工現(xiàn)場勞動密集、機械化及自動化程度不高、機械裝備協(xié)同集成及通用性差等問題，上海建工集團與中國建筑設計院、中國建設科學研究院、東南大學等合作，牽頭成功申報了2018年國家重點研發(fā)計劃項目“建筑工程現(xiàn)場工業(yè)化建造集成平臺與裝備關鍵技術開發(fā)”，對設備設施一體化協(xié)同集成的工業(yè)化建造平臺技術、成型鋼筋骨架智能化加工與配送技術、與現(xiàn)場施工平臺一體化的布料關鍵技術、機電設備與管線模塊化裝配施工技術、組裝式大型3D打印設備及其3D打印技術等建筑工程現(xiàn)場工業(yè)化建造集成平臺與裝備關鍵技術開展系統(tǒng)攻關，最終研發(fā)形成建筑工程現(xiàn)場工業(yè)化建造成套技術體系，該項目的研究攻關最終將切實提高我國綠色建造、工業(yè)化建造及智慧建造水平。

通過持續(xù)性的技術攻關，目前上海建工已經基本建立了涵蓋數(shù)字化建造技術方法、數(shù)字化加工與拼裝技術、數(shù)字化虛擬建造與控制技術、數(shù)字化設計及控制技術、大型機械設備數(shù)字化技術、智能化人員安全控制技術、數(shù)字化集成管理技術、數(shù)字化輔助施工技術、數(shù)字化協(xié)同平臺系統(tǒng)的數(shù)字化建造技術體系和管理平臺系統(tǒng)，數(shù)字化建造技術研發(fā)走在了行業(yè)發(fā)展的前列。開展數(shù)字化技術應用

近年來，上海建工以上海中心大廈、上海迪士尼樂園、國家會展中心、南京金鷹天地廣場等為代表的一批重大工程建設為契機，不斷突破傳統(tǒng)工藝方法，在探索面向工程建設全生命周期的數(shù)字化建造技術方面取得了大量創(chuàng)新成果。

在超高層建筑領域，中國第一、世界第二高樓上海中心大廈工程率先在建筑全壽命周期采用數(shù)字建造技術，運用基于三維建模和數(shù)值分析的數(shù)字建造模型分析方法，實現(xiàn)對工程建造、空間環(huán)境、質量與安全作為控制對象的數(shù)字化管控。建立了綠色建造虛擬技術方法，實現(xiàn)了一體化深化設計、一體化加工制作以及一體化施工建造的數(shù)字化管理新模式。在世界最高的非對稱三塔連體超高層建筑南京金鷹天地廣場工程中，綜合運用了“互聯(lián)網+”、BIM技術、物聯(lián)網、云計算、視頻監(jiān)控等數(shù)字化技術，通過自主研發(fā)的液壓千斤頂將重達2800噸的空中連廊鋼結構桁架從130.3米穩(wěn)穩(wěn)地抬升到200米高空，成功實現(xiàn)了世界首例三塔連體非對稱高空連廊整體提升。

在大型公共建筑領域中，上海迪士尼樂園夢幻城堡工程綜合運用了三維可視化、BIM深化設計、4D模擬、三維掃描、3D打印和雕刻等數(shù)字化技術，在節(jié)約人力、財力和工期的前提下，成功構造了童話感與科技感并存的現(xiàn)代化夢幻城堡奇景。在世界面積最大的建筑單體和會展綜合體國家會展中心工程中，通過深度應用BIM技術，在計算機中實現(xiàn)了不同的各個專業(yè)工程的“碰撞實驗”和仿真模擬，及時發(fā)現(xiàn)施工過程中可能出現(xiàn)的問題并在深化設計期間就可以及時作出調整，解決了鋼結構、幕墻、屋面、機電安裝、內裝飾等交叉配合施工難題，確保了“四葉草”大屋面造型的～次成型。

在城市更新領域，上海玉佛寺大雄寶殿平移頂升改造工程中，上海建工集團研發(fā)出融合2D影像和3D點云數(shù)據(jù)的建模技術，實現(xiàn)了大雄寶殿造型的數(shù)字化重構。開發(fā)出“互聯(lián)網+移位遠程智能監(jiān)控評估平臺”，確保了整體建筑（含內部佛像、文物）30米平移和1.05米頂升的有效實施。另外，東方醫(yī)院、新華醫(yī)院兒科綜合樓等眾多改擴建工程則采用了基于BIM的醫(yī)院建筑智慧運維技術，實現(xiàn)了工程品質的提升。

在市政工程領域，上海首個采用全預制技術的嘉閔高架工程借助BIM技術和基于二維碼技術的預制工廠信息管理平臺，打造高效的數(shù)字化預制構件生產線，實現(xiàn)全流程信息化和標準化管理。被譽為上海軌交系統(tǒng)“數(shù)字大腦”的軌交網絡調度大樓工程中，全面應用BIM、物聯(lián)網等信息技術，打造出數(shù)字化工地，既實現(xiàn)了節(jié)材、節(jié)地等綠色化目標，也確保了建筑質量的有效提升。

據(jù)不完全統(tǒng)計，上海建工集團已在近干項工程建設項目中應用了數(shù)字化建造技術，數(shù)字化建造技術應用貫穿于房產開發(fā)、設計咨詢、施工建造、運營維護等整個產業(yè)鏈，業(yè)務發(fā)展呈現(xiàn)出依托上海、輻射長三角、遍布全國、海外布點等特點，工程范圍包含超高層建筑、高架橋梁、隧道、大型公共建筑、預制裝配式結構、改擴建項目等，數(shù)字化建造技術應用綜合實力全國領先，市場占有率居上海首位。

培育數(shù)字化技術人才

數(shù)字化技術的廣泛和深入應用帶動工程建造不斷刷新紀錄，上海建工的企業(yè)愿景已經從傳統(tǒng)的工程承包商躍升至“廣受贊譽的建筑全生命周期服務商”。在轉型升級的背后，有一支強大的科研團隊為轉型發(fā)展持續(xù)注入新動能。經過持續(xù)的科技攻關和大量的工程應用，上海建工集團已經初步建立了兩級數(shù)字化建造技術研究體系。在集團層面，組建了由集團總工程師統(tǒng)一領導的“上海建工數(shù)字建造創(chuàng)新團隊”，同時在上海建工集團工程研究總院設立了信息技術研究所、BIM技術研究所和施工控制研究所等數(shù)字化研究機構，專職從事數(shù)字建造技術研究工作。在下屬子公司層面，組建了由總工程師統(tǒng)一領導的數(shù)字化建造技術應用研究團隊，同時各大型子公司相繼組建工程研究院并設立了BIM、信息化技術等數(shù)字化建造研究機構，現(xiàn)有數(shù)字建造相關研究所（工作室）近20家。經初步統(tǒng)計，上海建工集團現(xiàn)有專兼職從事數(shù)字化建造技術工作人員1000余人，約占員工總數(shù)的3%。人才隊伍的學歷、年齡、職稱等結構科學合理，人才分布遍及開發(fā)、設計、施工、運營維護等整個工程建設領域。

在進行數(shù)字化技術科研攻關和工程應用的同時，上海建工注重與兄弟單位、各級學會及協(xié)會及專家學者進行交流和探討，探索我國工程建設領域數(shù)字化發(fā)展模式與理念。近兩年，上海建工集團先后承辦了“2017工程建設創(chuàng)新論壇暨中國建筑學會數(shù)字建造學術委員會年會”、“中國圖學學會建筑信息模型（BIM）專業(yè)委員會第三屆全國BIM學術會議”等大型學術會議10余場，通過交流和學術探討，上海建工集團更加明確了數(shù)字化建造技術的發(fā)展前沿和最新動態(tài)，并積極主動地將集團科研和應用成果向社會推介，引發(fā)了業(yè)內的廣泛關注。

近年來，作為中國建筑協(xié)會數(shù)字建造學術委員會副主任單位、中國BIM發(fā)展聯(lián)盟的常務理事單位（14家發(fā)起單位之一）、上海建筑信息模型應用推廣中心副主任單位、上海BIM技術創(chuàng)新聯(lián)盟副理事長單位，上海建工集團主參編了《建筑信息模型施工應用標準》《建筑信息模型應用統(tǒng)一標準》《預應力混凝土結構設計規(guī)范》等30余項數(shù)字建造技術相關的國家行業(yè)標準制定工作，數(shù)字化建造技術相關科研項目和技術標準制定工作涉及房產開發(fā)、設計咨詢、施工建造、運營維護等整個工程建設領域，極大地推動和促進了我國建筑工程數(shù)字建造技術發(fā)展。