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智慧應用定義建筑時代

——聚焦北京城市副中心建設之路

發布日期:2021-09-02來源:編輯:張晶

[摘要]目前北京城市副中心在建一期、二期建設規模累計240萬平米,站在國家發展戰略的潮頭,北京城市副中心建設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、區塊鏈、人工智能、大數據、云計算等技術,實現綠色建造、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。建設北京城市副中心,疏解非首都功能,推進京津冀一體化建設,北京城市副中心作為北京新兩翼中的一翼,堅持世界眼光、國際標準、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、新型城鎮化示范區和京津冀區域協同發展示范區,肩負調整首都發展新空間的歷史使命。

   目前北京城市副中心在建一期、二期建設規模累計240萬平米,站在國家發展戰略的潮頭,北京城市副中心建設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、區塊鏈、人工智能、大數據、云計算等技術,實現綠色建造、安全建造、人文建造。

   數據應用中心全景展現智慧應用

   北京城市副中心建設堅持高點定位,力爭打造國家智慧建造發展示范區,從一期到二期共30個項目投入智慧建造的場景應用。以提升農民工的幸福指數、提高施工單位的精細化管理、提高用戶的使用舒適感為目的,依托BIM、人工智能、物聯網、區塊鏈等技術實現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項目數據應用中心可以看到,智慧建造理念貫穿于該EPC項目的全流程管理,從而發揮設計和施工的協同作戰能力,提高了設計方案與施工工藝協調配合的能力,從而達到降成本、縮工期、保質量的目標。

   數據應用中心建設基于中建一局二公司創新研發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、物聯網、人工智能、區塊鏈技術,對生產、進度、質量、安全、辦公、勞務等9大模塊進行統籌管理。通過信息數據交互共享,實現人、機、料、法、環等關鍵要素的“信息化、標準化、自動化”,使每一個環節均能享受到全方位的主動服務,從而實現工程建造的全面數字化,讓建造變得更加智慧高效。

   以中建一局二公司副總經理、總工程師李金元為領軍的的“信息化管理及智慧建造”市級職工創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持續提升智慧建造水平創造了平臺,據李金元介紹,中建一局二公司從2016年開始創新研發施工現場智能管理平臺,并率先投入到北京城市副中心建設之中,經過5年的時間,已經逐步升級為多平臺管控數據的無縫對接的2.0版本和基于AI智能計算的3.0版本。

   全生命周期管理 實現一“模”到底

   作為北京城市副中心二期啟動區最大EPC工程,160項目將BIM技術全過程應用于設計、采購、施工管理、竣工交付全生命周期,在BIM建模基礎上,同合作單位共同研發的AI審模插件及智能設備提高建模效率的同時,拓展BIM模型的深度應用,真正實現了一“模”到底。

   在設計階段,充分考慮使用方、采購、施工應用需求,制定了《160項目各專業技術參數標準》進行“一體化”設計,運用AI模擬軟件輔助設計數據分析,智能審圖,有效提高設計圖紙出圖效率和準確度。在施工階段,目前利用BIM模型輔助現場全流程施工管理、完成深化設計12項、復雜節點交底30項。在竣工階段,采用三維掃描儀對實體建筑進行實測實量,并對隱蔽工程進行點云模型數據抓取。確保BIM模型和現場一致,直接為建設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、項目經理劉春峰介紹,項目應用輕量化平臺實現現場過程管控數據的實時查看、存儲,通過BIM+物聯網、BIM+三維掃描儀、放樣機器人等智能設備,完成數據的測量、采集、傳輸。在此基礎上項目通過XR眼鏡,實現了虛擬模型和實際現場的一比一定位,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虛擬可視化,并進行快速實測實量,輔助業主對房間裝修改造及方案選擇提供沉浸式的數據決策。

   智能審圖、審模 效率提高70%以上

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

   進入施工階段后,同合作單位共同研發的智能AI審模軟件對設計模型進行快速檢查。人工2天才能完成的工作量,現在只需要3個小時就能完成。AI智能審模突破了人工經驗限制,可以實現云端智能識別審查自動生成審圖結果,將問題精準定位,目前用審模系統共發現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,“通過持續優化AI智能算法,審圖系統可以擁有‘持續學習’的能力,隨著積累的數據越來越多,系統審查的質量和效率也將不斷提升。”

   AI智能算法升級實現100%智能抓拍巡檢

   在北京城市副中心項目,5G高清球機AI攝像頭24小時對施工現場進行智能檢測。除了攝像機本身的實時監控外,中建一局副中心160項目在智慧工地平臺中與合作單位聯合研發了十余種AI算法對視頻圖像進行識別,自動識別并抓拍現場安全隱患以及人員違規行為,內置的AI算法自動捕捉現場違規作業并發出警報,實時上傳智慧平臺形成施工記錄。據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智能也出現過一些問題,當時設置的計算方法讓系統把一棵樹判定成了人,多次進行報警指示:未穿反光馬甲。”經過這次問題之后,項目部與合作單位將AI算法重新調整,進行機器的強化學習,提升了AI識別率,從而達到可以完全智能抓拍巡檢,目前巡檢到的安全問題50余次,并對違規人員進行安全教育。

   AI攝像頭除了識別違規作業,還可以設置巡檢抓拍,定時抓拍,自動巡檢,實現了24小時的智能監控,減少安全員30%的工作量,提高了現場安全管控。通過后臺設置規則,還可生成延時攝影,以視覺藝術配合空間藝術,全過程展現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過程中自主研發的基于區塊鏈的精細化工程信息管理系統,填補了建筑領域在區塊鏈上的應用空白;智能眼鏡的應用,打破了傳統管理方式中空間和距離限制,一鍵登錄即可實現場內場外遠程互動,實現安全檢查、技術指導“零距離”。

   在北京城市副中心施工現場可以看到,5G、物聯網、人工智能、數字孿生、云計算、區塊鏈等新一代信息通信技術已經被廣泛應用到建筑施工領域。中建一局前方指揮部副總指揮居朝林說,“伴隨信息技術的發展和廣泛應用,科技已經成為推動建筑升級的核心動力,傳統建筑業的發展已經由“人治”管理變為“人智”管理。”智能應用正在不斷驅動北京城市副中心建設走向精細化、集約化、智能化,引領城市建設走入全新的智能建造時代。

 
 
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