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智慧應(yīng)用定義建筑時代

——聚焦北京城市副中心建設(shè)之路

發(fā)布日期：2021-09-02來源：編輯：張晶

[摘要]目前北京城市副中心在建一期、二期建設(shè)規(guī)模累計240萬平米，站在國家發(fā)展戰(zhàn)略的潮頭，北京城市副中心建設(shè)正在以中國智慧定義建筑時代，講述基于BIM+智慧建造，依托5G、區(qū)塊鏈、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)，實現(xiàn)綠色建造、安全建造、人文建造。

　　自2016年起，一幅千年大計的宏偉畫卷在北京長安街東延緩緩展開。建設(shè)北京城市副中心，疏解非首都功能，推進(jìn)京津冀一體化建設(shè)，北京城市副中心作為北京新兩翼中的一翼，堅持世界眼光、國際標(biāo)準(zhǔn)、中國特色、高點定位，著力打造國際一流的和諧宜居之都示范區(qū)、新型城鎮(zhèn)化示范區(qū)和京津冀區(qū)域協(xié)同發(fā)展示范區(qū)，肩負(fù)調(diào)整首都發(fā)展新空間的歷史使命。

　　目前北京城市副中心在建一期、二期建設(shè)規(guī)模累計240萬平米，站在國家發(fā)展戰(zhàn)略的潮頭，北京城市副中心建設(shè)正在以中國智慧定義建筑時代，講述基于BIM+智慧建造，依托5G、區(qū)塊鏈、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)，實現(xiàn)綠色建造、安全建造、人文建造。

　　 數(shù)據(jù)應(yīng)用中心全景展現(xiàn)智慧應(yīng)用

　　北京城市副中心建設(shè)堅持高點定位，力爭打造國家智慧建造發(fā)展示范區(qū)，從一期到二期共30個項目投入智慧建造的場景應(yīng)用。以提升農(nóng)民工的幸福指數(shù)、提高施工單位的精細(xì)化管理、提高用戶的使用舒適感為目的，依托BIM、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等技術(shù)實現(xiàn)對智慧建造的迭代升級。

　　在中建一局北京城市副中心二期160項目數(shù)據(jù)應(yīng)用中心可以看到，智慧建造理念貫穿于該EPC項目的全流程管理，從而發(fā)揮設(shè)計和施工的協(xié)同作戰(zhàn)能力，提高了設(shè)計方案與施工工藝協(xié)調(diào)配合的能力，從而達(dá)到降成本、縮工期、保質(zhì)量的目標(biāo)。

　　數(shù)據(jù)應(yīng)用中心建設(shè)基于中建一局二公司創(chuàng)新研發(fā)的智能化施工信息管理平臺，形成項目智慧建造管理駕駛倉。依托BIM、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈技術(shù)，對生產(chǎn)、進(jìn)度、質(zhì)量、安全、辦公、勞務(wù)等9大模塊進(jìn)行統(tǒng)籌管理。通過信息數(shù)據(jù)交互共享，實現(xiàn)人、機(jī)、料、法、環(huán)等關(guān)鍵要素的“信息化、標(biāo)準(zhǔn)化、自動化”，使每一個環(huán)節(jié)均能享受到全方位的主動服務(wù)，從而實現(xiàn)工程建造的全面數(shù)字化，讓建造變得更加智慧高效。

　　以中建一局二公司副總經(jīng)理、總工程師李金元為領(lǐng)軍的的“信息化管理及智慧建造”市級職工創(chuàng)新工作室在北京城市副中心二期160項目掛牌成立，這為北京城市副中心建設(shè)持續(xù)提升智慧建造水平創(chuàng)造了平臺，據(jù)李金元介紹，中建一局二公司從2016年開始創(chuàng)新研發(fā)施工現(xiàn)場智能管理平臺，并率先投入到北京城市副中心建設(shè)之中，經(jīng)過5年的時間，已經(jīng)逐步升級為多平臺管控數(shù)據(jù)的無縫對接的2.0版本和基于AI智能計算的3.0版本。

　　 全生命周期管理實現(xiàn)一“模”到底

　　作為北京城市副中心二期啟動區(qū)最大EPC工程，160項目將BIM技術(shù)全過程應(yīng)用于設(shè)計、采購、施工管理、竣工交付全生命周期，在BIM建模基礎(chǔ)上，同合作單位共同研發(fā)的AI審模插件及智能設(shè)備提高建模效率的同時，拓展BIM模型的深度應(yīng)用，真正實現(xiàn)了一“模”到底。

　　在設(shè)計階段，充分考慮使用方、采購、施工應(yīng)用需求，制定了《160項目各專業(yè)技術(shù)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行“一體化”設(shè)計，運用AI模擬軟件輔助設(shè)計數(shù)據(jù)分析，智能審圖，有效提高設(shè)計圖紙出圖效率和準(zhǔn)確度。在施工階段，目前利用BIM模型輔助現(xiàn)場全流程施工管理、完成深化設(shè)計12項、復(fù)雜節(jié)點交底30項。在竣工階段，采用三維掃描儀對實體建筑進(jìn)行實測實量，并對隱蔽工程進(jìn)行點云模型數(shù)據(jù)抓取。確保BIM模型和現(xiàn)場一致，直接為建設(shè)方提交符合運維需求的竣工模型。

　　中建一局北京城市副中心二期160項目黨支部書記、項目經(jīng)理劉春峰介紹，項目應(yīng)用輕量化平臺實現(xiàn)現(xiàn)場過程管控數(shù)據(jù)的實時查看、存儲，通過BIM+物聯(lián)網(wǎng)、BIM+三維掃描儀、放樣機(jī)器人等智能設(shè)備，完成數(shù)據(jù)的測量、采集、傳輸。在此基礎(chǔ)上項目通過XR眼鏡，實現(xiàn)了虛擬模型和實際現(xiàn)場的一比一定位，不僅能夠真實體驗裝修前后的感受，還可以對隱蔽的吊頂管線排布實現(xiàn)虛擬可視化，并進(jìn)行快速實測實量，輔助業(yè)主對房間裝修改造及方案選擇提供沉浸式的數(shù)據(jù)決策。

　　 智能審圖、審模效率提高70%以上

　　 “在前期的圖紙設(shè)計階段和施工階段，160項目采用AI智能審圖、審模，之后進(jìn)行人工復(fù)核和修訂，從目前應(yīng)用效果看，AI智能審圖效率相較人工提高近8倍。”據(jù)160項目BIM負(fù)責(zé)人弓一鳴介紹，AI智能審圖工具可以快速完成大批量的重復(fù)排查工作，尤其是針對多專業(yè)疊圖，在此基礎(chǔ)上完成審查，避免復(fù)雜疊圖造成的人工疏漏。

　　進(jìn)入施工階段后，同合作單位共同研發(fā)的智能AI審模軟件對設(shè)計模型進(jìn)行快速檢查。人工2天才能完成的工作量，現(xiàn)在只需要3個小時就能完成。AI智能審模突破了人工經(jīng)驗限制，可以實現(xiàn)云端智能識別審查自動生成審圖結(jié)果，將問題精準(zhǔn)定位，目前用審模系統(tǒng)共發(fā)現(xiàn)63處問題，AI智能審圖效率相較人工提高近5倍。弓一鳴介紹，“通過持續(xù)優(yōu)化AI智能算法，審圖系統(tǒng)可以擁有‘持續(xù)學(xué)習(xí)’的能力，隨著積累的數(shù)據(jù)越來越多，系統(tǒng)審查的質(zhì)量和效率也將不斷提升。”

　　 AI智能算法升級實現(xiàn)100%智能抓拍巡檢

　　在北京城市副中心項目，5G高清球機(jī)AI攝像頭24小時對施工現(xiàn)場進(jìn)行智能檢測。除了攝像機(jī)本身的實時監(jiān)控外，中建一局副中心160項目在智慧工地平臺中與合作單位聯(lián)合研發(fā)了十余種AI算法對視頻圖像進(jìn)行識別，自動識別并抓拍現(xiàn)場安全隱患以及人員違規(guī)行為，內(nèi)置的AI算法自動捕捉現(xiàn)場違規(guī)作業(yè)并發(fā)出警報，實時上傳智慧平臺形成施工記錄。據(jù)北京城市副中心二期160項目總工程師許有越介紹，“前期使用中，AI智能也出現(xiàn)過一些問題，當(dāng)時設(shè)置的計算方法讓系統(tǒng)把一棵樹判定成了人，多次進(jìn)行報警指示：未穿反光馬甲。”經(jīng)過這次問題之后，項目部與合作單位將AI算法重新調(diào)整，進(jìn)行機(jī)器的強(qiáng)化學(xué)習(xí)，提升了AI識別率，從而達(dá)到可以完全智能抓拍巡檢，目前巡檢到的安全問題50余次，并對違規(guī)人員進(jìn)行安全教育。

　　 AI攝像頭除了識別違規(guī)作業(yè)，還可以設(shè)置巡檢抓拍，定時抓拍，自動巡檢，實現(xiàn)了24小時的智能監(jiān)控，減少安全員30%的工作量，提高了現(xiàn)場安全管控。通過后臺設(shè)置規(guī)則，還可生成延時攝影，以視覺藝術(shù)配合空間藝術(shù)，全過程展現(xiàn)北京城市副中心建造成果。

　　中建一局在北京城市副中心建設(shè)過程中自主研發(fā)的基于區(qū)塊鏈的精細(xì)化工程信息管理系統(tǒng)，填補(bǔ)了建筑領(lǐng)域在區(qū)塊鏈上的應(yīng)用空白；智能眼鏡的應(yīng)用，打破了傳統(tǒng)管理方式中空間和距離限制，一鍵登錄即可實現(xiàn)場內(nèi)場外遠(yuǎn)程互動，實現(xiàn)安全檢查、技術(shù)指導(dǎo)“零距離”。

　　在北京城市副中心施工現(xiàn)場可以看到，5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、數(shù)字孿生、云計算、區(qū)塊鏈等新一代信息通信技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到建筑施工領(lǐng)域。中建一局前方指揮部副總指揮居朝林說，“伴隨信息技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，科技已經(jīng)成為推動建筑升級的核心動力，傳統(tǒng)建筑業(yè)的發(fā)展已經(jīng)由“人治”管理變?yōu)?ldquo;人智”管理。”智能應(yīng)用正在不斷驅(qū)動北京城市副中心建設(shè)走向精細(xì)化、集約化、智能化，引領(lǐng)城市建設(shè)走入全新的智能建造時代。