李熊飛

(成都建工第四建筑工程有限公司，四川成都 610000)

“智能建造”是近年來比較熱的一個詞，中國工程院院士丁烈云定義智能建造即智能技術(shù)與工程建造系統(tǒng)深度融合形成的工程建造創(chuàng)新發(fā)展模式，并提出：我國建設(shè)行業(yè)要把握新一輪科技革命的歷史機遇，將現(xiàn)代信息技術(shù)與工程建設(shè)深度融合，以綠色化為建造目標、工業(yè)化為產(chǎn)業(yè)路徑、智能化為技術(shù)支撐，提升建設(shè)行業(yè)的建造和管理水平，從粗放式、碎片化的建造方式向精細化、集成化的建造方式轉(zhuǎn)型升級，實現(xiàn)工程建造高質(zhì)量發(fā)展[1]。成都市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局于2021年建立了智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展政策體系和技術(shù)體系，全面啟動全過程BIM技術(shù)應(yīng)用試點工作，各層面的政策引領(lǐng)驅(qū)動著企業(yè)進行數(shù)字化應(yīng)用提高智能建造水平。

1 BIM為智能建造賦能

成都建工第四建筑工程有限公司在智能發(fā)展之路上，BIM起到了關(guān)鍵的作用。BIM技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各建設(shè)領(lǐng)域，包括房建、市政、機電、裝飾等，輔助項目在設(shè)計階段、施工階段、管理階段以及運維階段工作的開展。在以上開展的基礎(chǔ)工作中，深切體會到BIM技術(shù)是貫穿建筑全生命周期的關(guān)鍵技術(shù)之一，也是構(gòu)建智能建造能力不可或缺的重要技術(shù)支撐。通過BIM應(yīng)用，實現(xiàn)三維正向設(shè)計、數(shù)字化生產(chǎn)、可視化施工、精準運維和各參與方高效協(xié)同，將工程建造提升到現(xiàn)代工業(yè)級精細化水平，是走向智能建造的必由之路。BIM技術(shù)以其強大的數(shù)據(jù)載體功能，成為智能建造的重要引擎(圖1)。

2 BIM助力智能建造創(chuàng)新應(yīng)用

依托工程項目研發(fā)了基于BIM的高大模板扣件式鋼管支撐架變形監(jiān)測技術(shù)，實現(xiàn)對高大模板支撐架模型變形監(jiān)測點自動布置和點位變形監(jiān)測。 該技術(shù)集超限梁板自動識別、模板支架監(jiān)測點自動布設(shè)、模板支架監(jiān)測動態(tài)報警功能與一體?；贐IM和定位監(jiān)測實現(xiàn)對高大模板支撐架模型變形監(jiān)測點自動布置，并結(jié)合現(xiàn)場實時反饋的監(jiān)測值在電腦上直觀地反映出支撐架在施工各階段的變形情況，給出超限值預警，并能根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)預測下一步工程施工時高大模板支撐架及其周邊環(huán)境的安全，擴展了BIM模型的應(yīng)用功能。通過試點工程應(yīng)用，能較迅速與準確地判定和反饋高大模板支撐架的安全狀態(tài)，指導施工，目前已在集團多個工程推廣應(yīng)用。

3 工程項目智能建造應(yīng)用

成都空港產(chǎn)業(yè)服務(wù)區(qū)建設(shè)項目以智能建造、綠色建造為目標，圍繞項目施工管理的各環(huán)節(jié)，集智能設(shè)備、BIM、管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)平臺為一體的集成協(xié)同應(yīng)用，提升項目可視化、精細化管理。項目建設(shè)了集“智慧工地、智能建造、科技創(chuàng)新”于一體的展示指揮中心——智慧建造·科技中心。通過三端一云(PC端、網(wǎng)頁端、手機端和關(guān)聯(lián)云)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將BIM、智能設(shè)備和數(shù)字項目平臺相互關(guān)聯(lián)集成進行項目信息化管理；實時采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，自動進行風險識別，為項目提供生產(chǎn)提效、成本節(jié)約、風險可控的智慧化解決方案，通過管理信息化、生產(chǎn)智能化讓項目效率、效益雙提升(圖2)。

3.1 數(shù)字化技術(shù)管理

通過應(yīng)用圖紙管理、方案清單、三維交底、文檔交底、二維碼管理等技術(shù)措施，在模型、業(yè)務(wù)、文檔和任務(wù)等方面實現(xiàn)協(xié)同管理，降低了技術(shù)管理難度，使工程技術(shù)管理得到有效保障，同時提高了技術(shù)指導施工的便捷性和準確性。

3.2 數(shù)字化質(zhì)量管理

通過應(yīng)用數(shù)字化質(zhì)量管理系統(tǒng)，對整個項目質(zhì)量創(chuàng)優(yōu)和問題信息進行把控。質(zhì)量巡檢將質(zhì)量問題信息傳遞更到位，對問題在線跟蹤、實時提醒，避免問題遺漏。質(zhì)量驗收更加規(guī)范、便捷，管理人員可以隨時了解整體質(zhì)量情況，在線管控，上下聯(lián)動。同時質(zhì)量問題可以與BIM模型關(guān)聯(lián)，精準定位，快速處理，避免發(fā)生質(zhì)量事故。

采用虛擬質(zhì)量樣板可視化交互系統(tǒng)，通過其樣板介紹和結(jié)構(gòu)搭建功能展示工程所采用的材料及其質(zhì)量、施工工藝、施工流程、技術(shù)水平等，針對施工過程中容易發(fā)生的質(zhì)量問題制作專業(yè)質(zhì)量樣板，組織管理人員、施工班組進行學習，提高項目質(zhì)量管理水平，降低施工現(xiàn)場質(zhì)量問題出現(xiàn)率。目前已開展質(zhì)量樣板交底100多次。采用智能實測實量儀器，智能測量儀器輔助現(xiàn)場測量工作，提升測量效率；測量人員通過藍牙連接智能設(shè)備，對點位進行現(xiàn)場測量，測量數(shù)據(jù)會自動傳輸?shù)劫|(zhì)量管理平臺上，減少工作的繁雜性與原始數(shù)據(jù)的流失。

圖1 工程項目BIM應(yīng)用功能

圖2 工程項目智能建造應(yīng)用

3.3 數(shù)字化安全管理

項目應(yīng)用數(shù)字化安全管理系統(tǒng)，對整個項目安全巡檢和問題信息進行管控，通過塔機監(jiān)測、吊鉤可視化、施工升降機監(jiān)控、卸料平臺檢測、AI智能視頻監(jiān)控、VR安全教育等智能設(shè)備進行項目現(xiàn)場全面的安全管理，提高安全管理水平，預防安全風險，減少安全事故，保障工地施工安全。

安全問題全流程實時流轉(zhuǎn)至責任人，記錄留存、管理有痕，自動生成各種單據(jù)、臺賬；對安全巡檢不合格的地方及時反饋并且實時通知相關(guān)人員進行整改，使安全問題得到快速解決，檢查與整改不分離。

AI遠程智能視頻監(jiān)控自動抓拍作業(yè)人員不安全行為，提高人員的安全作業(yè)，預防安全事故發(fā)生。卸料平臺智能監(jiān)測系統(tǒng)，在數(shù)字管理平臺上遠程監(jiān)測記錄卸料平臺工作狀態(tài)，避免監(jiān)管難、超載現(xiàn)象嚴重且不知情等安全隱患，提升施工及監(jiān)管效率。

本項目共有11臺塔機，施工過程中塔吊會出現(xiàn)交叉作業(yè)區(qū)，通過對塔機監(jiān)測和吊鉤可視化對塔機實現(xiàn)遠程監(jiān)控、異常預警推送、群塔防碰撞等應(yīng)用，實時看到吊裝全過程影像，極大的降低了作業(yè)風險。

3.4 數(shù)字化生產(chǎn)管理

應(yīng)用數(shù)字化生產(chǎn)管理系統(tǒng)，將進度計劃與BIM模型構(gòu)件關(guān)聯(lián)，通過網(wǎng)絡(luò)圖+模型的形式更清晰表示項目施工的進度計劃，監(jiān)控工程項目的實際進度，比較計劃進度與實際進度；輔助項目通過關(guān)鍵線路+前鋒線進行動態(tài)管理，打通PDCA循環(huán)，讓項目進度可控。

3.5 項目多方協(xié)同生產(chǎn)管理

采用全息投影+實體沙盤演示系統(tǒng)與BIM各專業(yè)模型關(guān)聯(lián)，以裸眼3D形式展現(xiàn)項目從基坑開挖到最后幕墻完工的施工全流程，包含了工程施工順序、施工計劃、交叉工序解決方案、重難點解決措施等，保證模型與進度的一致性，提高生產(chǎn)管理的可視性。

4 結(jié)論

4.1 BIM與數(shù)字化管理深入融合，提升協(xié)同管理

項目不僅基于BIM+進行技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用，而且將BIM與智能設(shè)備、數(shù)字平臺、設(shè)計施工等方面進行集成應(yīng)用，數(shù)據(jù)上、下聯(lián)動，信息共享，橫向?qū)崿F(xiàn)BIM設(shè)計、生產(chǎn)、施工各環(huán)節(jié)的數(shù)字化協(xié)同；縱向?qū)崿F(xiàn)項目級和公司級的協(xié)同化管理。

4.2 管理效率提升，風險可控

通過智能化的技術(shù)支撐，項目的建設(shè)管理水平和管理效率都得到了提升。應(yīng)用BIM、智能設(shè)備、數(shù)字管理平臺等輔助項目管控，項目的整體情況實時掌握，質(zhì)量安全自動預警，不僅提升了管理效率，也降低管理風險。

4.3 精細化管控，降本增效

在BIM的深化應(yīng)用方面、數(shù)字平臺的管理方面、智能設(shè)備輔助管控方面以及技術(shù)創(chuàng)新、成果轉(zhuǎn)化方面都讓項目在的直接成本和管理成本得到降低，并且也取得了經(jīng)濟效益和社會效益。

4.4 面臨問題和下一步規(guī)劃

項目在智能建造領(lǐng)域上進行了一些技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，也在不斷進行新技術(shù)的探索應(yīng)用，目前在BIM+成本管理方面的結(jié)合性不好，還需要進一步從技術(shù)層面和管理模式層面進行思考。項目目前還是在建階段，圍繞智能建造制定了二期建設(shè)，不斷優(yōu)化拓展智能建造的深度和寬度，提高智能建造水平。

現(xiàn)在的建筑不再是簡單的施工，而是需要將建筑與自然和人和諧統(tǒng)一。未來的建筑需要更高的質(zhì)量要求，運用智能化工具獲得建筑上的節(jié)能減排，打造舒適的建筑環(huán)境。智能建造推動著建筑企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，是未來建筑的必然要求。在國家政策的支撐下，行業(yè)主管部門的領(lǐng)導下，積極作為提高智能建造的水平。