
5月31日,省建設廳公布浙江省智能建造試點項目(第一批)名單,臻陽科創(chuàng)中心項目榜上有名。該項目依托智能建造實施體系,通過軟硬結合、一網(wǎng)統(tǒng)建等方式,實現(xiàn)了智能化施工和管理。特色應用包括基于BIM的設計—生產(chǎn)—施工聯(lián)動、人機協(xié)同模式下的建筑機器人施工和基于智能無人機的施工現(xiàn)場管理。
一、項目概況
臻陽科創(chuàng)中心項目,位于臨海市大田街道臨海大道東側,浦山路北側,總建筑面積74941.62平方米,其中地上55927.05平方米,地下19014.57平方米,建筑占地面積8391.60平方米。地下室二層,裙房四層,科創(chuàng)大廈總高二十一層;功能分布為地下一層汽車庫、自行車庫及設備用房;地下二層為汽車庫、自行車庫及設備用房,人防設在地下二層。地上建筑1~4層為商業(yè)裙房,功能為家具商城,四層局部為辦公附屬食堂。5—15層為辦公樓,15—21層為旅館。建筑室內外高差為0.10米,總高度(室外地坪至裝飾幕墻頂)104.30米,消防高度為93.60米(室外地坪至屋面面層)。建筑設計使用年限為50年。本項目塔樓區(qū)為框架核心筒結構,裙房為框架結構,局部為鋼結構。
二、項目應用目標
項目策劃打造浙江省建筑施工安全生產(chǎn)標準化管理優(yōu)良工地、浙江省工程質量獎“錢江杯”、浙江省智能建造示范工程,策劃完成智能建造全過程應用示范,完成立項課題1項,完成科技成果轉化2項,舉辦智能建造相關觀摩會1次。
三、智能建造實施體系
臻陽科創(chuàng)中心項目依托調研分析,深入研究浙江省及臺州市智能建造頂層規(guī)劃與技術推廣目錄,結合公司自身基礎與建設需求,最終通過項目實踐打造了具有公司特色的智能建造新模式。
(一)軟硬結合
通過軟硬件的深度融合,依托現(xiàn)場硬件實現(xiàn)項目整體的數(shù)據(jù)流轉,在硬件方面,項目先后投入了先進的建筑機器人、智能升降機、智能無人機、智能地磅等一系統(tǒng)監(jiān)管自動化設備,涵蓋施工、材料、安全、進度等多個環(huán)節(jié),打造項目現(xiàn)場人機協(xié)同的新模式,減少人力需求,提高施工效率和質量,同時在應用過程中進行數(shù)據(jù)采集并上傳至運管平臺,由項目大腦“智能建造運管平臺”進行數(shù)據(jù)處理、分析、輸出,保證項目的技術應用。
(二)一網(wǎng)統(tǒng)建
以智能建造運管平臺為核心,融合智能建造“BIM設計一體化、部品部件智能生產(chǎn)、智能施工管理、建筑機器人智能施工、數(shù)字交付、智慧運維”六大核心技術,以BIM為數(shù)據(jù)基礎,串聯(lián)設計、生產(chǎn)、施工、交付、運維全過程。通過數(shù)據(jù)驅動項目智能建造應用,統(tǒng)籌項目建設進度、成本、材料、安全、質量等環(huán)節(jié),大幅度提升項目數(shù)字化水平。
BIM設計一體化:通過綜合應用BIM技術服務項目設計、施工、運維等階段,打造項目全生命周期全過程數(shù)字化銜接的集成體系,基于搭建協(xié)同管理平臺,實現(xiàn)圖紙、模型、進度、應用點管理,推進BIM應用落地,助力項目數(shù)字化建設。
部品部件智能生產(chǎn):本項目采用的部品部件為集團下屬的部品部件專業(yè)公司生產(chǎn),具備一體化實施條件,通過傳遞BIM設計數(shù)據(jù)到工廠,聯(lián)通項目部品部件生產(chǎn)信息,通過二維碼實現(xiàn)從構件訂單、生產(chǎn)、運輸、現(xiàn)場安裝全流程管控。
智能施工管理:依托智慧工地場景建設,對項目勞務、環(huán)境、材料、安全、質量進行監(jiān)管,圍繞施工過程管理,展現(xiàn)對人和物全面感知、施工技術全面智能、工作互通互聯(lián)、信息協(xié)同共享。通過數(shù)字化手段,將項目進度、安全、質量、建材等內容進行數(shù)據(jù)處理,平臺匯聚了海量的業(yè)務數(shù)據(jù),通過對項目全生命周期過程中產(chǎn)生的業(yè)務數(shù)據(jù)進行深入分析挖掘,提供直觀的數(shù)據(jù)呈現(xiàn),使項目管理的廣度、深度、精度、效率不斷得到提升。
建筑機器人智能施工:通過施工過程智能化、機器人工藝參數(shù)化、多傳感測量手段集成等措施,在項目中引進應用包括地面、墻面、巡檢三大場景共計5款建筑機器人,串聯(lián)BIM空間數(shù)據(jù)實現(xiàn)路徑、點位精準布設,同時結合智能建造運管平臺,展現(xiàn)機器人作業(yè)狀態(tài)實時監(jiān)控、作業(yè)進出場集中管理;掌握機器人在項目施工的進度情況。
數(shù)字交付:通過打造項目數(shù)字資產(chǎn),在平臺上對項目模型、圖紙、文檔標準化、集中化歸檔,通過關聯(lián)項目設備生產(chǎn)廠商、質保等信息,實現(xiàn)真正意義上的數(shù)字化交付。
智慧運維:在數(shù)字化交付基礎上,在沙盤中模擬布設智慧樓宇硬件,利用BIM和IOT技術,全面掌握設備硬件點位與狀態(tài),實現(xiàn)設備同一管控,打造綠色運維。
通過這些探索和實踐,浙江大經(jīng)建設集團在智能建造領域取得了一定的經(jīng)驗,不斷審視自身發(fā)展條件,結合智能建造發(fā)展趨勢,不斷推動企業(yè)向數(shù)字化、智能化轉型,提升了企業(yè)的競爭力和可持續(xù)發(fā)展能力。
四、項目智能建造特色應用
(一)基于BIM的設計—生產(chǎn)—施工聯(lián)動
通過BIM模型的深化設計,部品部件拆分,清單導出,精確地將設計需求傳達給生產(chǎn)工廠,工廠則依據(jù)需求進行部品部件的定制化生產(chǎn)。待生產(chǎn)完成后,結合產(chǎn)品與BIM模型定位指導現(xiàn)場吊裝工作,確保部品部件準確無誤地安裝到位。
在生產(chǎn)過程中,BIM模型中的部品部件信息發(fā)送至工廠,導入工廠生產(chǎn)系統(tǒng)后,結合自身生產(chǎn)流程形成生產(chǎn)線匹配、排產(chǎn)需求、物料采購需求、供貨需求,對比分析后進行精確的生產(chǎn)加工。通過生產(chǎn)系統(tǒng)與流水線實時采集生產(chǎn)進度和質量,將各個部品部件的設計參數(shù)、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)批次、過程檢驗等信息進行集中整合處理,輸出一物一碼,形成預制構件全過程追溯。
在現(xiàn)場吊裝階段,通過部品部件二維碼基本信息,可以快速獲取其相關信息,結合BIM模型中的安裝指導進行精確安裝。待安裝完成后,掃描部品部件二維碼確認安裝完成,將數(shù)據(jù)上傳至運管平臺,更新現(xiàn)場安裝進度。對于部品部件設計、工廠生產(chǎn)、現(xiàn)場吊裝的全過程聯(lián)動,不僅提高了項目的施工效率和質量,還大大降低了施工過程中的錯誤和浪費。
全自動綜合生產(chǎn)線
全自動鋼筋設備
(二)人機協(xié)同模式下的建筑機器人施工
在人機協(xié)同模式下,建筑機器人施工的引入,不僅提升了施工效率,還顯著提高了施工安全性和質量控制水平。通過應用地面、墻面、巡檢等不同場景的建筑機器人,項目能夠實現(xiàn)對施工環(huán)境的全面感知和智能響應。這些機器人搭載了先進的傳感器和測量設備,能夠進行精準的定位和作業(yè),同時通過與智能建造運管平臺的實時數(shù)據(jù)交換,實現(xiàn)了作業(yè)狀態(tài)的實時監(jiān)控和管理。
在地面施工場景中,地面機器人與現(xiàn)場人員配合能夠快速完成地下室地坪澆筑作業(yè),減少了人工操作的不穩(wěn)定性,確保了施工質量。墻面施工機器人則通過精確的路徑規(guī)劃和點位布設,實現(xiàn)了墻面噴涂等工序的自動化,大幅提升了施工速度和精度,配合實測實量機器人進行現(xiàn)場檢測,保證施工過程質量。在巡檢場景中,巡檢機器人能夠對施工現(xiàn)場進行24小時不間斷的監(jiān)控,捕捉到施工現(xiàn)場的實時圖像和數(shù)據(jù),通過智能分析,對潛在風險進行預警,并將信息反饋給項目管理人員,及時發(fā)現(xiàn)安全隱患。
地面整平機器人
抹光機器人
實測實量機器人
巡檢機器人
(三)基于智能無人機的施工現(xiàn)場管理
通過無人機的定期巡檢,結合無人機搭載的AI算法攝像頭能夠對施工現(xiàn)場獲取的實施高清攝像進行分析。目前項目已完成未佩戴安全帽、未穿戴反光背心、煙火識別等算法應用,可對上述違規(guī)行為進行預警提示,并將影像數(shù)據(jù)傳輸至平臺,保證樓層上部的建筑施工作業(yè)安全性。
通過無人機搭載的高分辨率相機和激光掃描設備,可以快速、準確地獲取施工現(xiàn)場的三維數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后,可以生成施工現(xiàn)場的精確三維模型,從而實現(xiàn)逆向建模。將逆向建模得到的三維模型與施工計劃中的模型進行對比,分析施工進度和完成情況。通過定期進行無人機拍攝和數(shù)據(jù)采集,可以實時監(jiān)控施工進度,及時發(fā)現(xiàn)偏差,采取措施進行調整。
此外,無人機的飛行路徑和任務可以預先編程,實現(xiàn)自動化飛行和數(shù)據(jù)采集,大幅減少了人力成本和時間成本。采集到的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡實時傳輸至管理平臺,與BIM模型進行對比分析,為項目管理者提供決策支持。
無人機巡檢現(xiàn)場
五、應用效果
臻陽科創(chuàng)中心項目聚焦項目建設需求,在施工過程中通過智能建造運管平臺的實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析,及時掌握施工進度和質量,對可能出現(xiàn)的問題進行預警和干預。通過智能化的管理方式,不僅提高了施工效率,還確保了施工過程的安全性和可靠性。通過這些智能技術的應用,臻陽科創(chuàng)中心項目在縮短工期、節(jié)約成本、提高工程質量等方面取得了一定經(jīng)驗,順利依托項目舉辦了觀摩會,為同類項目提供了可借鑒的經(jīng)驗。