數字化技術打造智慧工程

文｜浙江省智慧工地應用白皮書

近日，北京航空航天大學中法航空學院揭牌儀式暨2023 級本科生開學典禮在北航杭州國際校園科教美育中心舉行。這標志著北航在建設高水平中外合作辦學征途上又邁出了重要一步。

據悉，2018 年1 月9 日，北京航空航天大學校長與法國國立民航大學校長簽署了北京航空航天大學與法國國立民航大學《合作辦學備忘錄》，開啟了中法兩校在杭州合作辦學的大門。2019 年4 月，杭州市政府、浙江省教育廳與北京航空航天大學就共建中法航空大學簽署合作框架協議，明確了合作宗旨與目標、合作內容與機制、三方責任與義務及其他相關事宜。

中法航空大學項目是浙江省實施高等教育強省戰略、促進航空產業發展的重要項目之一，工程共有45 個單體建筑，本工程新建內容包含“一心八島”一心，即公共中心組團，八島，即科研北區島、科研南區島、生活北區島、生活南區島、體育場館島、學院一組團島、學院二組團島、學院三組團島。項目面臨施工體量大、平面管理難度大、資源組織難度高、超大超深基坑施工等難題。

云平臺+智慧中心總控管理

該項目在建設初始就針對項目難點進行智慧工地和信息化應用策劃，將人員、施工機械、安全質量、車輛物料等管理因素統一協調組織，形成云平臺+智慧中心的總控管理的管理大綱。

項目采用上海建工項目信息化管理平臺以及杭州品茗股份有限公司樁樁實名制管理系統。上海建工項目信息化管理平臺包含10 個管理模塊，46 個管理子項，覆蓋7 個條線。

在管理架構上由前端硬件、數據/技術平臺、PC/移動/APP 三端、用戶對象，組成智慧工地實施的管理架構。采用“1+1+N”的整體架構，建立以1 個指揮監控中心，拓展N 個業務系統的解決方案。除此以外，提高項目全過程的管控能力，力求達成提高工作效率、提升管控能力、解決實際問題、準確的工程信息等管理目標。

本項目還要求在BIM 技術應用上，BIM模型需達到LOD500 級。除傳統BIM 軟件如REVIT 等以外，采用上海建工項目信息化管理平臺為項目高效運行打下基礎。按照浙江省《建筑信息模型（BIM）應用統一標準》中LOD500 模型精細度要求，將土建等專業模型進行檢驗批拆分并錄入施工信息，通過平臺進行快速整合。

通過上海建工項目信息化管理平臺，除多專業整合模型外，還可實時溝通，設計、施工等多條線問題可以BIM 模型聯動，BIM 模型不同版本可進行對比，輔助項目變更管理和現場協同快速響應。

數字化應用實現精益管理

現場施工區域、辦公區、生活區均采用品茗勞務實名制管理，搭建21 個閘機通道與杭州工地碼。對于施工機械例如農用車等不方便進出閘機的，則進行掃描工地二維碼方式進入現場。針對勞務工人代替刷臉這一頻發現象，項目與杭州品茗一起研發“一入一出”規則，即在進出閘機時必須嚴格遵守“一進一出”或“一出一進”規則，嚴格杜絕勞務工人代替刷臉行為。

勞務工人平臺管理中，每一位新登記的工人所對應單位的勞務管理人員必須將該工人的16 項信息包括合同、三級安全教育交底等輸入到平臺中以備查閱，所有退場人員信息均保留做到信息追溯。

除上述以外，對進場勞務人員進行工區、班組工種、人數統計，并可進行臨近超齡或超齡人員賦予黃色和紅色顏色標記。可根據閘機設置區域進行人數統計，在發現生活區人數較多時，按照單位劃分找出窩工原因，從而合理決策勞動力分配。

項目現場施工中，由于場地大區域劃分復雜、參建單位施工班組眾多，傳統的以反光背心區分勞務人員的方式以不再適用，故本項目采用實名制二維碼形式區分勞動力單位和班組信息。發現工人違規可直接掃描二維碼添加違規信息，進一步加強安全管控力度。

項目現場塔吊林立，安全隱患大，為避免塔吊指揮在工作中人不在崗的情況，采用人員智能安全帽進行人員定位并記錄行動軌跡，達到人在崗在。同時對于塔吊大型設備，在依法合規資料、基本信息上利用平臺BIM 模型精確定位和掃碼查看。黑匣子、吊鉤可視化全過程管控大型設備運行，避免安全隱患發生。利用樁樁系統特殊工種實名制登記、黑匣子實時數據、上海建工項目信息化管理平臺起吊動態記錄進行對比，發現問題并及時響應。

在內頁管理上，動火證、材料車輛進出場、四令、泵車進出場均使用上海建工項目信息化平臺生成流轉。其中泵車進出場包含了技術、安全、質量、工程四大條線審批和現場照片記錄，保障混凝土澆筑質量和現場的安全澆筑。利用南北兩根30 米高桿和現場的監控定位，全面掌握現場實時施工狀態，緊急情況第一時間響應。

在不利于搭建有線網絡和電源的情況下，項目大規模采用太陽能AI 監控進行智能監控和抓拍，實現報警推送并保護現場。項目利用平臺生成塔吊、電箱、消防設備、燈架巡檢二維碼進行現場移動巡檢，可指定人員、時間、地點，后臺巡檢記錄查看，消滅“看得見摸不著的”安全隱患。

在現場協同管理中，利用BIM 模型在項目信息化管理平臺針對性的安全、質量、技術等問題進行精確定位。第一時間達到發布問題-整改-回復問題一系列流程閉環，發布問題按照統一規則即三張不同角度照片且回復時也是三張回復照片，避免安全隱患發生。

項目現場利用二維碼的形式通過AR 虛擬現實精確定位已施工和未施工管線設備等位置，輔助項目對現場施工質量的把控。

物料管理是本項目的一大特色應用。物料管理包含了鋼結構、混凝土、預制構件、大型設備、精品苗木等材料。利用平臺生成二維碼手機掃碼，每個步驟指定責任人進行更新，每一步驟更新后，下一步驟責任人可收到提醒。各類材料不同狀態不同顏色表達并進行數量統計，助力項目進度管控。以鋼結構物料跟蹤為例，以往的材料跟蹤過程類似于淘寶等網購快遞的流程，只能知道材料的每一步到達的位置。本項目優化流程采用二維碼的跟蹤形式，在跟蹤過程中進行管控，每個步驟必須上傳相應的資料或者材料現狀照片，保證材料的完備性。亦每一步驟若材料保護不到位均可直接進行責任人問責。

BIM 應用引領項目提質增效

本工程在EPC 模型施工中，針對該模式詳細布置BIM 工作，由初步碰撞-二次深化-多方協調來保證現場施工的準確性和快速性，從源頭上解決圖紙問題。

在凈高分析中，由機電安裝來牽頭并出具凈高分析報告，此報告分別發至幕墻、裝飾等多家單位，收到凈高分析報告后優化本單位范圍內的施工內容，快速搭建模型查漏補缺，加快問題的解決，保證現場施工工期。

通過BIM 模型的深化進行虛擬漫游，根據最終確認圖紙利用模型生成 FUZOR 漫游文件，并將該原始模型導入至項目信息化管理平臺中，現場張貼該樣板相關模型、圖紙等資料二維碼，方便施工人員理解管線空間關系，達到施工過程中第一時間保質保量高標準完成現場施工。

本工程中心組團屋蓋跨度大、自重大，為曲面異形造型，屋面施工精度受限于鋼結構、土建的安裝和沉降誤差，對施工要求高，需要可行的施工方案。通過方案模擬可以更直觀的找出在實施過程中的施工技術路線和現場協調中存在的問題，也可讓施工人員更快速的理解施工過程和施工方案。同時對關鍵構件的搭建和拆分并標注安裝順序和文字解析，全方位展示關鍵步驟，使現場施工人員可快速理解施工節點，保證施工質量。

項目從前期策劃開始，就利用無人機航拍進行原始資料保存，按周更新無人機航拍圖像。結合施工總進度模擬和BIM 模型周/月進度顏色對比，形象真實的體現現場實際工期與計劃工期的匹配性，加強項目對現場進度的管控。

在現場場布BIM 模擬過程中，利用BIM模型進行現場大型設備的管控，生成二維碼隨時隨地檢查大型設備的相關依法合規資料。在現場管理中，利用BIM 模型在項目信息化管理平臺針對各類安全、質量、技術等問題進行精確定位，第一時間達到發布問題-整改-回復問題一系列流程閉環，避免安全隱患發生。

通過BIM 模型的版本對比，可利用顏色區分新增/變更/刪除構件，變更清單附帶構件唯一ID 編號，圖紙中同一命名構件更容易區分。利用BIM 模型通過項目信息化管理平臺精確定位各類監測點位，實時數據可查看形成數據分析和報警，發現問題第一時間響應。平臺基坑監測數據報警詳情通過手機端直接推送至項目安全部、工程部、技術部。

項目在勞務實名制管理工作中，杭州品茗閘機的“一入一出”規則杜絕了勞動力代替刷臉現象和無關人員進場現象，大大提高了項目考勤率，由實施前的60%提高至日均95%。區域劃分統計功能提供了大量的分析數據輔助現場勞動力配置決策，減少人工費的支出占比。

物料跟蹤方面，采用上海建工項目信息化管理平臺的二維碼技術，保證了材料的完備性和后續施工過程中的成品保護。采用平臺管理的BIM 信息錄入，大大減輕了BIM 從業者對于模型信息錄入的工作量，平臺也保證了BIM模型的輕量化，將模型信息整合，建造到運維信息數據貫通。