中建一局：用“智慧建造”技术提升项目管理

文 / 齐冀华 李增玄 黄志华 曾 铭 姜月菊 赛 菡 孙慧颖 王泽润 赵宏俊 吴炳臣

中国建筑一局（集团）有限公司承接北京某中心综合项目，在面对工期紧、质量要求高、科技创新要求高等困难的情况下，项目团队遵循总公司指导意见，利用智慧建造这种先进的信息化技术，大幅提升企业的管理水平，达到产业的可持续发展，进而带动整个建筑行业的变革。

2017年国务院明确提出推进建筑产业现代化，推广智能和装配式建筑，推动建造方式创新，提高建筑产品的品质，并且在2017年中国建筑施工行业信息发展报告中明确智慧工地定义与特征，说明其关键技术及管理应用。“十三五”规划中，中建总公司明确表示要在绿色建造、智慧建造、建筑工业化三个方向引领建筑业发展，深入开展智慧建造领域关键技术研发与集成，形成中建智慧建造综合技术优势。而北京某项目励志打造智慧城市示范区，顺应行业发展形势，按照总公司的线路方针，成为智慧建造坚定的实践者，为强化项目管理，提高管理效率，减少资源浪费，降低环境污染引入智慧建造理念，通过信息化手段促进项目管理的提升。

一、智慧建造在项目实施过程中的改进和完善

智慧建造在生产一线中的应用

智慧建造是智慧城市理念在建筑施工行业的具体体现，它聚焦工程施工现场，紧紧围绕人、机、料、法、环等关键要素，综合运用BIM、物联网、云计算、大数据、移动和智能设备等软硬件信息技术，与一线生产过程相融合，对施工生产、商务、技术等管理过程加以改造，提高工地现场的生产效率、管理效率和决策能力，实现工地的数字化、信息化、智慧化管理。

中建一局承建的北京某项目，实现了从BIM到BIM+的升级，不仅将BIM与物联网、云计算等信息化技术集合，还将机械监控管理系统、劳务实名制管理系统、物资管理系统、环境监控系统等模块化应用，紧紧围绕建造过程的生产要素进行智慧建造综合管理。

图1 BIM+示意图

为实现智慧建造聚焦施工现场一线生产活动，项目将信息化技术与生产过程深度融合，提高现场基于数据的协同工作能力，辅助领导进行科学决策和智慧预测。项目搭建智慧建造架构体系，自行研发智慧建造管理平台，形成硬件、资源访问、业务逻辑、应用表现四个层级的项目管理体系。利用门禁、智能安全帽、塔吊黑匣子、移动监控机器人等智能信息采集设备，形成数据库，利用管理平台将信息进行共享、融合及分析。依托手机移动端、网络端对信息进行互联互通。一方面，与业主智慧建造平台对接，实现业主、管理公司、监理公司、设计单位、总承包单位五方信息联动。另一方面，实时纳入劳务、质量安全APP、物联网管理等信息。至此，从上至下的信息化协同管理成为现实，保证信息传递的准确性和及时性，打通数据之间的互联互通，避免信息孤岛和数据死角，极大提升了管理效率和准确度。

图2 智慧工地体系

多专业协同深化设计

在深化设计过程中，由于设计单位的出图机制，导致施工图错漏碰缺问题严重。而施工过程中仅仅凭单专业的深化设计，会随着施工过程的开展发现幕墙、机电、装饰装修等深化设计开展困难，现场返工、现场加工制作现象频出。

为了解决这种现象，将单专业深化设计变为多专业协调深化设计，实现结构、机电、幕墙等专业的信息共享，在总承包单位的协调组织下，提前进行预留预埋、碰撞解决、优化设计等工作，约束质量管控关键点，为后序施工提供良好移交条件。达到零返工、零误差的施工目标，节约项目工期、成本，为项目装配式施工打下坚实基础。

图3 机电提前在钢梁上预留孔洞

物料运输辅助现场精细化管理

在项目施工过程中，参加单位众多，现场经常发生由于材料管理问题而带来的施工场地浪费或停工等现象发生。这不仅使施工现场管理非常混乱，更加大了项目施工的风险，成为工期滞后的重要原因之一。

为了实现现场的精细化管理，施工过程信息的协同与共享至关重要。结构构件、单元式幕墙构件、机电构件的预制装配，则更加强调从深化设计到生产安装的全过程信息管理。在施工过程中，项目实现了构件从深化设计、预制加工到验收合格、运输、结构安装全过程信息追踪。对构件信息进行追踪与管理，建立原材生产、制作加工、材料运输、现场安装及总承包单位间的协同工作机制，实现了多方信息协同共享，使施工各参加方信息无损传递，实现现场库存最优、有序施工的信息化精细管理。

图4 构件全过程信息管理

基于3D扫描技术的抗震支吊架设计

充分考虑项目实际情况，抗震支吊架的深化设计滞后，需要在已完工的机电实体上进行。项目利用3D扫描技术，辅助抗震支吊架预制安装实现。按照三维扫描机电实体安全情况，在生成的点云BIM模型基础上进行抗震支吊架BIM综合设计，利用BIM模型进行抗震支吊架的确认及生产，最终实现抗震支吊架的现场预制安装，避免现场调整，提升安装效率。

图5 BIM+3D扫描技术辅助抗震支吊架设计

二、智慧建造在安全管理过程中的改进和完善

安全体验馆作为中国建筑的专利，其创新性的代入体验式安全教育的理念，对项目安全管控起着至关重要的作用。而现阶段安全体验馆仍有安全教育意识低、思维麻痹，违章罚款和警戒谈话效果不强等问题，让这种体验式安全教育未能取得其应有的效果。

北京某项目安全体验馆的体验项目包括42个种类，基本涵盖绝大部分施工危险源，最大限度预防人员受到伤害。其中更是采用VR技术体验仓，增强安全体验馆的真实性与互动性，最大程度模拟真实场景下的安全事故，强化体验者对安全事故的感性认识。并且在此基础上，中建一局又推出了第四代“伤情体验”安全教育模式，让智慧建造与安全管理融为一体。通过安全管理APP进行施工现场监管与数据分析，除完成日常安全巡检、安全问题整改外，更加重要的是对其采集数据进行整理反馈，为下一步安全风险管控提供重要依据。将采集安全违规案例信息，根据不安全类型和不同安全隐患有针对性地拟定受教育班组人员进行情境体验。亲身体验身体伤残人员的生活方式，让工人发表体验感受，深刻认识安全生产的必要性，形成说服力与感染力，视觉冲击与心灵震撼。现如今工地智慧型的安全管理模式已经成为常态。

图6 安全体验培训中心

三、智慧建造在营地建造过程中的改进和完善

针对后勤“脏、乱、差、杂”的管理难题，项目部依据中建总公司营地建造管理手册，结合项目实际需求及影响力，打破常规做法，创造性地提出了“三化融合，五卡合一”的智慧建造营地管理理念，借助信息化手段和智慧管理平台对营地的建造、管理、运行，实施全方位高效、智能管理，做到了“建得好、管得好、用得更好”。

图7 “三化融合，五卡合一”理念

实名制一卡通五卡合一功能，实现了施工区生活区门禁实名刷卡自动登录通行、就餐、洗浴、洗衣、超市刷卡消费五大功能结于一卡，通过互联网在后台远程采集各种实时数据并留存存档，为准确掌控施工人员出勤及动态提供了保障。

在北京某项目建设过程中，笔者所在团队利用智慧建造管理平台，真正实现了全员、全专业、全过程的项目管理，实现了智慧建造在参建各方的协同共创。正是因为智慧建造所取得的成绩，赢得了后续市场。

智慧建造发展空间无限，中国建筑作为建筑业的引领者，通过智慧建造在工程中的应用和探索，从真正意义上实现建筑业与互联网、物联网、信息化、智能化、绿色化、工业化的融合发展，真正地实现共创、共享、共赢。