深圳智慧建造技術(shù)在“工業(yè)上樓”工程項(xiàng)目中的實(shí)踐運(yùn)用

引言

智能建造是以新一代信息技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)與工程建設(shè)領(lǐng)域深度融合為特征，以工業(yè)化建造和數(shù)字化建造為基礎(chǔ)，以提升工程質(zhì)量安全、效益和品質(zhì)以及推動生產(chǎn)力升級和生產(chǎn)關(guān)系重塑為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目全過程數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的新型建造方式。發(fā)展智能建造是貫徹落實(shí)黨中央、國務(wù)院決策部署的必然要求，對加快推動建設(shè)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級和高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。深圳市于 2023 年 4 月 28 日正式印發(fā)了《深圳市智能建造試點(diǎn)城市建設(shè)工作方案》，并發(fā)布了深圳市智能建造技術(shù)目錄，該目錄主要涉及數(shù)字設(shè)計(jì)技術(shù)、智能生產(chǎn)技術(shù)、智能施工技術(shù)、智慧運(yùn)維技術(shù)、建筑產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺技術(shù)、智能建造設(shè)備裝備技術(shù)六部分內(nèi)容。

工業(yè)上樓類工程通常以高層廠房為主，同時(shí)配套住宿、辦公、研發(fā)及商業(yè)等設(shè)施，進(jìn)而形成以高端制造為核心，集生態(tài)休閑、優(yōu)質(zhì)服務(wù)、品質(zhì)生活于一體的“產(chǎn)城融合社區(qū)”。高層廠房通常單層面積大、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)程度高，非常適合智能建造技術(shù)的大規(guī)模、多場景應(yīng)用。本文以深圳市寶安區(qū)某在建工業(yè)上樓工程為案例，重點(diǎn)闡述通過采用一系列智能建造技術(shù)的運(yùn)用，確保工程項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)快速建造與綠色建造，助力打造高標(biāo)準(zhǔn)、高品質(zhì)、高顏值工業(yè)上樓項(xiàng)目。

工程案例

該工程位于深圳市寶安區(qū)，是深圳市 2023 年首個(gè)正式開建的工業(yè)上樓項(xiàng)目，項(xiàng)目總用地面積 8.8 萬㎡，建筑面積 43萬㎡，整體效果如圖 1 所示。其中廠房建筑面積 26.5 萬㎡，單體廠房建筑地上 12 層，建筑高度 65m。首層層高 8m，結(jié)構(gòu)荷載 2.5 噸 /㎡；2~6 層層高 6m，其中2~3 層層高結(jié)構(gòu)荷載 2 噸 /㎡，4~5 層荷載 1 噸 /㎡；7 層以上層高 4.5m，荷載 0.65 噸 /㎡。廠房標(biāo)準(zhǔn)層面積約 1.2 萬 ㎡，縱向長度約 190m，橫向?qū)挾燃s120m。高層廠房如圖2所示。另有研發(fā)配套用房、宿舍、商業(yè)約 9.5 萬 ㎡，旨在打造國際一流的新一代生產(chǎn)生活生態(tài)相融合的制造業(yè)園區(qū)。

本項(xiàng)目研發(fā)配套用房（見圖 3），建筑面積 2.96萬㎡，地上 21層，建筑高度 96.3m，1~3層層高 5.4m，4 層及以上層高 4.2m，結(jié)構(gòu)荷載 0.35 噸 /㎡，結(jié)構(gòu)體系采用混凝土核心筒 + 外框鋼結(jié)構(gòu)，裝配式評價(jià)中，鋼柱為豎向構(gòu)件，鋼梁及鋼筋桁架樓承板為水平構(gòu)件，一體化板墻為內(nèi)隔墻，總評分為 65.8 分，且綠色建筑評分為 86.4 分，滿足國家綠色建筑三星級的評分要求。

（圖 1 某在建工業(yè)上樓項(xiàng)目整體效果圖）

（圖 2 高層廠房效果圖）

（圖 3 研發(fā)配套用房效果圖）

智能建造實(shí)施策略

3.1.1 采用自主可控 BIM 軟件

BIM 技術(shù)通過數(shù)字化建模，將建筑各專業(yè)、各階段信息集成到一個(gè)模型中，包括設(shè)計(jì)、材料、施工等。在工業(yè)上樓工程項(xiàng)目中，BIM 可以幫助建筑師和工程師更好地協(xié)同工作，進(jìn)而提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，并且能夠及早發(fā)現(xiàn)并解決問題，減少后期圖紙改動和重復(fù)工作。本項(xiàng)目通過采用國產(chǎn)化自主研發(fā)可控的 BIM 圖形平臺 AECMate CORE（見圖 4），基于高效圖形引擎與高效數(shù)據(jù)庫技術(shù)，具備建模算法與大體量幾何空間的優(yōu)化存儲及顯示等功能，可以快速實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的圖形顯示、幾何參數(shù)化造型等。針對本工程跨階段快速建模應(yīng)用需求，利用 BIM 快速建模軟件 AECMate RM（見圖 5）可支持圖紙信息的快速讀取、圖形智能分析與處理、模型深化與優(yōu)化等功能，高效解決土建、機(jī)電模型快速生成問題。

（圖 4 AECMate CORE 圖形平臺）

（圖 5 AECMate RM 快速建模）

3.1.2 構(gòu)件庫平臺

通過采用國產(chǎn)自主研發(fā)的AECMate 資源庫中的構(gòu)件庫平臺（見圖 6）進(jìn)行 BIM 設(shè)計(jì)，為開展高效便利的設(shè)計(jì)提供 BIM 構(gòu)件資源。通過采用建立的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化構(gòu)件資源庫進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)工作效率，同時(shí)具備BIM 構(gòu)件的管理、下載、復(fù)制、編輯等要求，能夠滿足工程竣工階段 BIM 模型交付要求。在工業(yè)上樓工程項(xiàng)目中，高層廠房、宿舍等功能區(qū)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化程度高，利用 BIM 構(gòu)件庫平臺，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目數(shù)字化設(shè)計(jì)，做到項(xiàng)目的規(guī)范管理、各專業(yè)的應(yīng)用協(xié)同。

（圖 6 AECMate 構(gòu)件庫平臺）

3.1.3 面向制造和裝配的設(shè)計(jì)

工業(yè)上樓項(xiàng)目通常會配套宿舍、研發(fā)配套用房等附屬設(shè)施，而此類建筑需滿足深圳市新建建筑工程裝配式評分要求。本工程宿舍樓項(xiàng)目采用混凝土裝配式，研發(fā)配套用房采用鋼結(jié)構(gòu)裝配式，設(shè)計(jì)階段通過采用 Revit、Tekla 等三維建模軟件進(jìn)行構(gòu)件、部品部件的設(shè)計(jì)與深化，并根據(jù)深化設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行構(gòu)件加工和現(xiàn)場安裝，有效實(shí)現(xiàn)裝配式建筑工程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工安裝一體化全流程設(shè)計(jì)，圖7~8 分別為配套宿舍裝配式混凝土結(jié)構(gòu)和研發(fā)配套用房裝配式鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、加工及安裝全流程。

（圖7裝配式混凝土設(shè)計(jì)、加工及安裝全流程）

（圖8裝配式鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、加工及安裝全流程）

3.1.4 基于 BIM 的設(shè)計(jì)協(xié)同平臺

采用 CCBIM 平臺（見圖 9）、AECMate 集成平臺（見圖 10）進(jìn)行設(shè)計(jì)協(xié)同管理工作，該平臺以工程項(xiàng)目為核心，可實(shí)現(xiàn)多維度協(xié)同管理，具有圖模會審、輕量化瀏覽、在線批注、日志集中管理等功能，能夠準(zhǔn)確表達(dá)設(shè)計(jì)意圖，并對工程設(shè)計(jì)過程中的更改或修定進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示?？赏ㄟ^ BIM 三維模型高效進(jìn)行多專業(yè)協(xié)同，提升整體工作效率，實(shí)現(xiàn)信息的互通、互用、互享與增值。在工業(yè)上樓項(xiàng)目中，通過設(shè)計(jì)協(xié)同管理，加強(qiáng)了各專業(yè)的互聯(lián)互動，能解決傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的溝通協(xié)調(diào)效率低的問題，更好地實(shí)現(xiàn)方案設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)效果要求。

（圖 9 CCBIM 協(xié)同平臺）

（圖 10 AECMate 集成平臺）

3.2.1 智能工廠數(shù)字化管理

本工程采用企業(yè)自主研發(fā)的數(shù)字化管理平臺（見圖 11），將鋼結(jié)構(gòu)施工全過程劃分為深化設(shè)計(jì)、材料管理、構(gòu)件制造、項(xiàng)目安裝四大階段及若干工序；以工序流程化管理為基礎(chǔ)，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、BIM 等信息技術(shù)，對工廠制造的鋼構(gòu)件實(shí)現(xiàn)全生命周期內(nèi)的數(shù)字化管控與精益化管理，實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)工廠加工的數(shù)字化，助力項(xiàng)目履約。

（圖 11 鋼結(jié)構(gòu)工程數(shù)字化管理平臺）

3.2.2 鋼結(jié)構(gòu)部品部件智能生產(chǎn)

本工程鋼構(gòu)件生產(chǎn)廠采用全球首條重型 H 型鋼智能生產(chǎn)線，使用智能化的設(shè)備，如自動焊接機(jī)器人（見圖 12）、自動運(yùn)輸機(jī)器人（見圖13）、智能化切割下料等。整個(gè)產(chǎn)品類型涵蓋 H 型、十字型、箱型、圓管、桁架、異型、橋梁、綠建等所有鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品。產(chǎn)線具備全自動化生產(chǎn)、信息化管理、CPS 融合的柔性智能制造技術(shù)，智能下料中心將全自動切割機(jī)、鋼板加工中心、程控行車、全自動電平車等設(shè)備和實(shí)體庫存進(jìn)行統(tǒng)一控制、調(diào)配、管理、監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)“無人化”下料。與此同時(shí)，制造廠內(nèi)還建設(shè)有能像系統(tǒng)和鋼結(jié)構(gòu)全生命期管理平臺，分別對設(shè)備能耗以及鋼構(gòu)件加工流程進(jìn)行全過程的管控。

（圖 12 自動焊接機(jī)器人）

（圖 13 自動運(yùn)輸機(jī)器人）

3.3.1 數(shù)字化管理平臺

針對本工程工期緊，立體交叉作業(yè)多、管理協(xié)調(diào)難度大等特點(diǎn)，將人、機(jī)、料、法、環(huán)作為關(guān)鍵要素，搭建了智慧化、立體式遠(yuǎn)程指揮中心。指揮中心以“實(shí)時(shí) + 及時(shí)”為建設(shè)理念，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與實(shí)時(shí)畫面用于支撐科學(xué)決策，并采用即時(shí)會議系統(tǒng)支撐施工現(xiàn)場高效溝通。指揮中心主要由數(shù)字化管理駕駛艙（見圖 14）、實(shí)時(shí)視頻會議系統(tǒng)等組成，依托智慧屏進(jìn)行各項(xiàng)核心數(shù)據(jù)顯示，在項(xiàng)目建設(shè)過程中發(fā)揮了“大腦”的作用，提升項(xiàng)目組對工程建設(shè)項(xiàng)目質(zhì)量、安全、進(jìn)度、物資、成本的綜合管控能力，有效實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)管控的可視化、精細(xì)化、智能化。

（圖 14 數(shù)字化管理駕駛艙）

3.3.2 施工安全監(jiān)測

由于工業(yè)上樓項(xiàng)目體量大，施工作業(yè)人數(shù)常超過上千人，施工安全管理難度大，通過智能化的安全系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測是大勢所趨。為確保建設(shè)工程項(xiàng)目施工過程中的安全監(jiān)測，項(xiàng)目應(yīng)用 AI 安全監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)、智能預(yù)警螺母監(jiān)控系統(tǒng)、鋼絲繩監(jiān)測、智能廣播、智能語音提示等系統(tǒng)，監(jiān)測數(shù)據(jù)對接工地?cái)?shù)字化管理平臺，根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求指標(biāo)作出相應(yīng)量化評價(jià)和預(yù)警，強(qiáng)化施工現(xiàn)場安全監(jiān)測。

AI 安全監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)主要依靠 AI 算法庫，其主要包括安全帶智能監(jiān)測、反光衣智能監(jiān)測、抽煙行為識別、智能人臉識別、人員聚集監(jiān)測識別、陌生人識別、安全帽識別、重點(diǎn)區(qū)域保護(hù)識別以及火焰檢測識別等，如表 1所示。通過網(wǎng)絡(luò)化的監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)對項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)時(shí)的全方位監(jiān)測，確保作業(yè)人員生命，保障項(xiàng)目平穩(wěn)施工。

（表 1 AI 算法庫）

智能預(yù)警螺母監(jiān)控系統(tǒng)（見圖 15）則是將智能預(yù)警螺母裝在高強(qiáng)螺母后面，當(dāng)高強(qiáng)螺母松動退絲時(shí)會觸動預(yù)警螺母背面?zhèn)鞲衅?，預(yù)警螺母即啟動預(yù)警，將預(yù)警信號傳輸給監(jiān)控主機(jī)，監(jiān)控主機(jī)啟動本地預(yù)警并把預(yù)警信息上傳至云平臺，實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場與企業(yè)的聯(lián)動管理。

（圖 15 智能預(yù)警螺母監(jiān)控系統(tǒng)）

塔吊運(yùn)行監(jiān)測管理系統(tǒng)是基于傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)融合處理、嵌入式技術(shù)數(shù)據(jù)采集技術(shù)、無線傳感網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信技術(shù)，在塔吊不同部位分別安裝風(fēng)速傳感器、吊重傳感器、回轉(zhuǎn)傳感器、變幅傳感器、人臉識別系統(tǒng)等，通過先進(jìn)的硬件技術(shù)結(jié)合云系統(tǒng)管理，高效率地實(shí)現(xiàn)建筑塔機(jī)單機(jī)運(yùn)行和群塔干涉作業(yè)防碰撞的實(shí)時(shí)安全監(jiān)控與聲光預(yù)警報(bào)警功能。項(xiàng)目通過吊鉤可視化解決盲區(qū)作業(yè)，減少帶病作業(yè)，確保安全作業(yè)。匯總分析塔吊工效、司機(jī)違規(guī)操作，便于塔吊維保，塔司規(guī)范，確保安全作業(yè)。從技術(shù)手段上保障了對塔機(jī)使用過程和行為的及時(shí)監(jiān)管，切實(shí)預(yù)警、控制設(shè)備運(yùn)行過程中的危險(xiǎn)因素和安全隱患，有效地防范和減少了塔機(jī)安全生產(chǎn)事故發(fā)生。

智能安全帽是近幾年智慧工地常采用的安全措施，其主要功能包括危險(xiǎn)救援、靜默報(bào)警、跌落報(bào)警、語音對講、脫帽報(bào)警等功能，采用 4G 技術(shù)進(jìn)行信息傳輸，讓現(xiàn)場作業(yè)體驗(yàn)感大幅提升，結(jié)合智慧監(jiān)管平臺，能更加全面、實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)地了解施工現(xiàn)場前端作業(yè)情況，實(shí)現(xiàn)前端作業(yè)更安全、后端管理更高效。

3.3.3 施工質(zhì)量監(jiān)測

本工程在施工質(zhì)量監(jiān)測方面使用了樓板厚度檢測儀、數(shù)字超聲探傷儀等智能儀器監(jiān)測樓板、鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳導(dǎo)工地?cái)?shù)字化管理平臺，并對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、存儲與分析，根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求指標(biāo)作出相應(yīng)量化評價(jià)和預(yù)警，實(shí)現(xiàn)對實(shí)測實(shí)量工作的遠(yuǎn)程管理，及時(shí)糾偏項(xiàng)目存在的質(zhì)量問題，提升施工過程質(zhì)量管理水平，保障高質(zhì)量完成建設(shè)任務(wù)。解決施工過程質(zhì)量檢測效率低下、現(xiàn)場人工測量精度較低、傳統(tǒng)質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)難以共通等問題。

3.3.4 施工環(huán)境監(jiān)測

在項(xiàng)目現(xiàn)場出入口安裝揚(yáng)塵噪聲監(jiān)測設(shè)備（見圖 16），主要由傳感器、數(shù)據(jù)采集器和數(shù)據(jù)分析組成。傳感器負(fù)責(zé)采集環(huán)境中的揚(yáng)塵噪聲數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集器將采集到的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行處理和分析。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析，以數(shù)字化的方式反映施工現(xiàn)場風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、TSP、PM10、PM2.5、噪聲等的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)在“智慧工地”平臺實(shí)時(shí)顯示與預(yù)警，結(jié)合噴淋降塵系統(tǒng)，從而減少噪音擾民和工地?fù)P塵造成的環(huán)境污染。

（圖 16 揚(yáng)塵噪聲監(jiān)測設(shè)備）

3.3.5 綠色施工

綠色施工是建筑施工周期中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是實(shí)現(xiàn)建筑領(lǐng)域資源節(jié)約和節(jié)能減排的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在保證施工質(zhì)量、施工安全等基本要求的前提下，最大限度地節(jié)約資源利用與減少環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)四節(jié)一環(huán)保（節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材和環(huán)境保護(hù)）。本項(xiàng)目通過使用太陽能燈桿（見圖 17）將高效風(fēng)機(jī)與多晶硅太陽能板組合儲電，轉(zhuǎn)化效率高，2~3 級風(fēng)便可啟動風(fēng)機(jī)，陰雨天也能充電，充分利用可再生能源。

利用中水回收系統(tǒng)（見圖 18）將集水井中的雨水、施工廢水通過壓力泵運(yùn)輸?shù)匠恋沓?，?jīng)沉淀后再經(jīng)過生化池進(jìn)行有機(jī)物降解及泥水分離，而后運(yùn)輸?shù)角逅剡M(jìn)行儲存，最終可作為沖洗路面、沖洗施工車輛、混凝土養(yǎng)護(hù)等施工水及消防水使用。該系統(tǒng)既可以有效地利用和節(jié)約有限的、寶貴的淡水資源，又可以減少污、廢水排放量，減少水環(huán)境的污染，還可以緩解城市下水道的超負(fù)荷現(xiàn)象。

利用自動化伸縮防塵天幕系統(tǒng)（見圖 19），在項(xiàng)目土方開挖過程中對揚(yáng)塵做到整體封閉具備防塵、降噪、納涼的效果，通過合理的標(biāo)高設(shè)計(jì)做到既不耽誤施工作業(yè)又能有效改善建設(shè)者們的工作環(huán)境，給項(xiàng)目搭建“綠色保護(hù)傘”。該系統(tǒng)操作簡單，通過操作控制系統(tǒng)啟動由傳動導(dǎo)輪帶動幕布展開收縮僅需 1 分鐘，便可實(shí)現(xiàn)整個(gè)天幕系統(tǒng)的開合。

（圖 17 太陽能燈桿）

（圖 18 中水回收系統(tǒng)）

（圖 19 自動化伸縮防塵天幕系統(tǒng)）

基于數(shù)字孿生技術(shù)的智慧運(yùn)維平臺采用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)一平臺、一中心、四體系助力園區(qū)智慧升級，如圖 20 所示。在社區(qū)方面，引入社區(qū)管理平臺，實(shí)現(xiàn)人員匹配，即人員上下班自動考勤、權(quán)限控制、訪客自助管理等功能；同時(shí)實(shí)現(xiàn)車牌匹配，即大規(guī)模車輛早晚高峰快速入庫和出庫、訪客車輛自助管理及智慧停車。

（圖 20 智慧運(yùn)維平臺系統(tǒng)）

在安全方面，基于高清視頻和 AI 的大安全管控，引入無人機(jī)、視頻調(diào)閱、電子保安等功能。在招商方面，通過大數(shù)據(jù)挖掘支撐精準(zhǔn)招商和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，包括企業(yè)畫像、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、精準(zhǔn)招商等模塊。在市政方面，主要引入萬物互聯(lián)網(wǎng)智慧市政設(shè)施，通過視頻智能自動識別違法行為，包括智慧路燈、智慧井蓋、智慧消防栓等。物流方面，可謂是工業(yè)上樓類項(xiàng)目最核心的問題之一，主要引入可視物流系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)貨物倉儲、派單、報(bào)關(guān)、運(yùn)輸、簽單的全過程管理，最優(yōu)化自動求解裝車預(yù)估時(shí)間，提高物流效率。通過這些功能的運(yùn)用，讓智慧化體現(xiàn)在現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)園的方方面面。

本項(xiàng)目采用公司自主開發(fā)的建筑工人管理產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺（見圖 21），利用大數(shù)據(jù)、人工智能、移動互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)覆蓋實(shí)名制、進(jìn)退場、安全教育等工人端到端的管理，并與深圳“i 深建”實(shí)名制平臺、云筑勞務(wù)等地方及第三方平臺對接打通，助力分包、供應(yīng)商與工人的精準(zhǔn)管理。通過此平臺，做實(shí)了工地實(shí)名制及一碼通，保證現(xiàn)場施工管理暢通，同時(shí)也做實(shí)了工人的工資代發(fā)及維權(quán)通道，保障了工人的合法權(quán)益。

（圖 21 建筑工人管理產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺流程圖）

3.6.1 智能測量

本工程采用智能測量機(jī)器人來模擬人工測量規(guī)則（見圖22），使用虛擬靠尺、角尺等進(jìn)行實(shí)測實(shí)量，具備全自動測量、高精度成像、智能報(bào)表生成、多維度分析等功能，提升現(xiàn)場測量檢驗(yàn)效率，同時(shí)也讓測量結(jié)果較人工更客觀和準(zhǔn)確，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可追溯、易維護(hù)、無紙化測量。運(yùn)用場景主要包括墻面平整度與垂直度、陰陽角、天花水平度、地面水平度、天花平整度等數(shù)據(jù)的實(shí)測實(shí)量。

（圖 22 智能測量機(jī)器人）

3.6.2 建筑機(jī)器人

本工程研發(fā)配套用房結(jié)構(gòu)主體所使用的鋼構(gòu)件，在工廠加工期間采用下料、焊接、物料運(yùn)輸機(jī)器人。高層廠房主體為混凝土結(jié)構(gòu)，在標(biāo)準(zhǔn)層施工區(qū)域，局部采用了膩?zhàn)訃娡?、打磨機(jī)器人及墻板安裝機(jī)器人等機(jī)械化設(shè)備（見圖 23~25），有效代替部分人工進(jìn)行大面積作業(yè)。

（圖 23 膩?zhàn)訃娡繖C(jī)器人）

（圖 24 打磨機(jī)器人）

（圖 25 墻板安裝機(jī)器人）

使用膩?zhàn)訃娡?、打磨機(jī)器人可以智能化施工，保證了施工效果的一致性，也降低了施工風(fēng)險(xiǎn)，自動化施工避免了登高作業(yè)，降低了粉塵對工人身體的危害。墻板安裝機(jī)器人可實(shí)時(shí)提取墻板所處的位置，通過內(nèi)置算法，自動調(diào)整板材的位置，實(shí)現(xiàn)墻板的自動安裝，解決裝配式建筑圍護(hù)墻板安裝現(xiàn)場人工勞動強(qiáng)度大、效率低、安裝風(fēng)險(xiǎn)大等問題?，F(xiàn)場將標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)與綠色施工相結(jié)合，進(jìn)一步提高施工效率。

3.6.3 無人機(jī)監(jiān)測應(yīng)用

此項(xiàng)技術(shù)是通過在同一飛行平臺上搭載多個(gè)傳感器（見圖 26），可實(shí)現(xiàn)從垂直、傾斜角度、沉降等多個(gè)角度對地物進(jìn)行拍攝，實(shí)現(xiàn)對工程進(jìn)度、工程安全、土方測量、現(xiàn)場監(jiān)測等各方面的管理，減少人力風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)，具備數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理兩大功能，讓施工現(xiàn)場進(jìn)度更加直觀，讓基坑開挖及填筑土方量計(jì)算更加精準(zhǔn)。

（圖 26 無人機(jī)）

結(jié)論

綜上所述，智慧建造技術(shù)在工業(yè)上樓工程項(xiàng)目中的實(shí)踐應(yīng)用，主要包括設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、運(yùn)維四個(gè)階段，總結(jié)如下：

（1）在數(shù)字設(shè)計(jì)方面，采用自主可控的 BIM 軟件及構(gòu)件庫平臺，可快速實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目復(fù)雜的圖形顯示、模型生成，提升建模效率。通過將各專業(yè)在設(shè)計(jì)、材料、施工等階段信息集成到一個(gè)模型中，實(shí)現(xiàn)多專業(yè)協(xié)同及信息的互通、互用、互享與增值。

（2）在智能施工方面，采用 AI 安全監(jiān)測、塔吊監(jiān)測等管理系統(tǒng)對施工現(xiàn)場實(shí)施安全的網(wǎng)格化管理，可以實(shí)現(xiàn)管控?zé)o盲區(qū)。借助智能化檢測儀器對施工質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測，同時(shí)配備實(shí)施的環(huán)境監(jiān)測設(shè)備，所有的數(shù)據(jù)均可匯集于工地?cái)?shù)字化管理平臺，助力項(xiàng)目管理數(shù)字化。

（3）智能建造方面，需積極探索測量、膩?zhàn)訃娡俊⒋蚰C(jī)器人、墻板安裝機(jī)器人應(yīng)用場景，進(jìn)一步提升現(xiàn)場施工質(zhì)量與效率，同時(shí)降低施工過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)。

（4）在施工管理方面可采用建筑產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，在施工階段引入智能建造裝備有效提高施工效率、施工質(zhì)量和施工安全，同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)約工程成本和避免材料資源浪費(fèi)，進(jìn)而推動“工業(yè)上樓”類工程項(xiàng)目的可持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展。（作者單位：中建科工集團(tuán)有限公司）