文|陳謀
中冶賽迪集團有限公司(以下簡稱“中冶賽迪”)是中國五礦和中國中冶重要骨干子企業,其前身重慶鋼鐵設計研究院系國家鋼鐵工業設計研究骨干單位,現已發展成為國際一流、國內領先的科技型技術服務集團,入選國務院國資委創建世界一流專業領軍示范企業。中冶賽迪主要業務為以高端咨詢為引領的鋼鐵工程技術、智能化信息化、城市建設、綠色環保四大板塊。
中冶賽迪城市建設(重慶)有限公司系在渝央企——中冶賽迪集團有限公司旗下全資子公司,是賽迪集團承攬、實施城市建設板塊業務的核心子企業。經過不斷地創新實踐,中冶賽迪城建積累了豐富的城市園區和產業園區的建設經驗,培育了產業引育、招商運營、數字化智慧建造核心競爭力,推動項目從規劃設計到建設運營的快速高質量建設,成功完成上百項國內外優秀勘察設計項目以及大型工程總承包項目,業績遍布國內多個省市。
中冶賽迪在數字重慶“1361”整體架構下,圍繞“團結湖畔、智造未來”的定位,依托團結湖項目成功申報重慶市首批“智能建造”試點項目之一,從智能建造和智慧運營兩大板塊深入開展核心業務梳理和“三張清單”編制,搭建數字團結湖整體架構,并初步在團結湖智能建造管控中心搭建了數字團結湖支撐系統。通過智能建造管控中心融合領域知識與數字技術,構建一個全生命周期管理平臺,以數據驅動、智慧化賦能帶動城市建設再升級,為城市建設及運營提供一體化解決方案。
團結湖數字經濟產業園項目位于成渝雙城經濟圈核心區域——重慶市江津區雙福新區,是重慶市市級重點項目、重慶市首批兩個全國EOD(生態環境導向的開發模式)試點項目之一,也是重慶市首批智能建造試點項目,建成后將輻射帶動周邊形成數字產業集群,加快西部科學城產業轉型提質,培育高新技術和戰略性新興產業,推動經濟高質量發展。
項目占地約100 公頃,包括智能制造基地、研發創新基地、濱水會展中心、享堂小學改擴建、市政道路、污水處理廠、公園及園區信息化等17個子項,總建筑面積約48 萬m2,總投資約48 億元。項目以產業規劃、城市規劃為引領,對園區產業及功能精確定位,著力推動綠色低碳、裝配式、智能建造及智慧運營的創新應用,打造全國EOD、綠色低碳、數智化示范園區。
為落實重慶市和江津區的數字重慶戰略部署,團結湖項目作為重慶市首批智慧建造試點項目,旨在以項目建造效率效益最大化為目標,結合中冶賽迪智能建造全過程項目管理平臺與智能化施工設備(含建筑機器人),以數字孿生呈現為亮點,以數字化設計驅動采購、施工為核心,以智能施工設備(含建筑機器人)替代“危、繁、臟、重”為探索應用場景,以數據全過程貫穿為主線,以質量、安全管理為重點,以流程再造為保障,打造數據驅動的新型智能建造模式。
在項目濱水會展中心采用三維參數化設計輔助設計決策與優化。從概念階段基于場地軸線、游人容量等數據分析,得出初步空間排布方案;方案階段通過干擾曲線及關鍵參數設置優化建筑形態,在不改變建筑外觀形態的情況下,將屋面板材類型由上萬種優化為80 余種,將屋面雙翹曲面板優化為直板,節約了該子項外立面約12%的投資,并同步輸出工程量、安裝定位及構件編碼等設計全量數據。
項目其余子項利用BIM 模型進行施工圖設計階段三維審查及管線綜合優化,提前解決設計施工問題416項;通過前置施工與費控需求,通過BIM 模型輸出145 張工程量報表輔助項目造價概算和預算。通過數字化交付技術,所有必要信息均在模型中表現得一清二楚,讓施工任務更加直觀、清晰,減少下游人員(加工、制造、施工及運維等)對設計的理解時間及偏差。
作為技術復雜裝配式建筑,項目成體系應用預制疊合梁、空腔柱、裝配式混凝土空心樓板,并研發了新型空心樓蓋產品技術的成套生產、施工配套工藝,編制重慶市地標《裝配式混凝土空心樓蓋結構技術標準》,組織裝配式新技術觀摩會,在建筑產業化領域起到良好的引領和示范效應。
基于三維設計的構件匹配唯一編碼,整合多企業、多類型、多階段構件信息,智能生成構件數字檔案庫,通過構件信息在設計、生產、施工、運維全生命周期的貫穿,實現構件質量信息可溯、安裝位置可視、建設歷史可查,賦能項目“一模到底”能力建設,共收集了11000 余條廠家信息用以輔助PC 構件可視化跟蹤管控。

圖1 團結湖項目智能建造技術路徑系統圖

圖2 團結湖項目數字化設計

圖3 團結湖項目工業化生產

圖4 團結湖項目智能化施工

圖5 團結湖項目進度、產值聯動
項目探索應用了10 余種建筑機器人及智能裝備,包括地坪研磨、混凝土整平、混凝土抹平、地坪漆涂敷、條板搬運及安裝、墻面處理等替代人工的施工類機器人;鋼筋掃描爬壁機器人、超聲波對測爬柱機器人、管道檢測等檢測類機器人;橋梁視覺位移計、三維掃描儀、數位靠尺、數字孿生鷹眼、智能砼回彈儀等智能裝備。
其中,地坪研磨機器人、數位靠尺、數字孿生鷹眼、視覺位移計具有較好的實用性。地坪研磨機器人具備大規模普及應用的價值,可用在廠房及地下車庫環氧地坪、固化劑地坪及金剛砂地坪的混凝土表面浮漿去除等場景中,同時實現了無揚塵的綠色施工。
項目在三星級智慧工地基礎上,結合全景模型對施工過程隱蔽工程的數據進行階段性記錄,并探索AI 識別、質量安全與產值數據匯總分析。
基于BIM 模型掛接施工任務與質量檢驗批并映射構件產值,實現現場移動端質量驗收完成后,自動同步上報工程量獲取進度產值。過程中,通過上報的計劃人材機與現場實際抓取的人材機對比,實現資源調度的預警。
在項目進度方面,通過全景計劃模塊進行整體管控,系統涵蓋了項目多個業務管理部門,在項目各階段共四十多個節點中的職責分工,各個節點的完成情況以及相關資料在系統中留存、可查。
同時,以CIM+AI+IoT 智慧運維為導向,持續打造CIM7 應用底座,探索智能建造數據復用關鍵場景,實現智能建造三維空間數據、施工歷史管理數據等關鍵數據在運維階段價值的二次挖掘。
項目以節能減排為目標,基于計價文件的碳排放預算值的自動計算,實現計價文件的自動讀取,材料、機械等碳排放因子和運輸碳排放因子的自動匹配,并基于碳排放因子與材料計量單位換算系數的自動計算,分部分項工程碳排放量的自動劃分,非侵入AIOT 機械碳采集模塊,實現建造機械碳排放數據自動采集。基于碳排放預算值、實際建筑材料使用量、機械臺班使用量、建筑材料運輸距離等,生成項目級碳排放現狀駕駛艙,清晰展示項目碳排放現狀。通過對項目碳排放量的實時感知,與預估碳排放量進行對比,利用減碳措施實現對項目碳排放總量的動態控制。
團結湖數字經濟產業園項目的智能建造技術應用,獲得了重慶市首批智能建造試點項目的榮譽,在智能建造方面做出了示范效應,多次迎接市、區各級領導觀摩交流。項目實現了從單純的應用場景研發應用到從體系、架構層面出發,實現從數據融合到平臺建設,再到算法和能力組件,最后到應用場景,最終實現價值增量。