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“近零耗裝配式摩天樓”如何拔地而起？中建四局給出硬核答案！“近零耗裝配式摩天樓”如何拔地而起？中建四局給出硬核答案！ 二維碼
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01 項目概況 中建四局科創大廈項目位于廣州市天河區廣州國際金融城東區，屬于廣州CBD核心區域，交通便利。項目用地面積6745㎡，項目建筑面積10萬㎡，地下3層，地上36層，建筑高度176m，采用鋼結構框架及鋼筋混凝土核心筒結構體系，外墻主要采用單元式光伏遮陽一體化幕墻。 項目定位為“建筑科技典范、創新總部標桿”。通過建立低能耗設備系統，引入舒適的自然通風與自然光源，打造智慧辦公系統，建設屋頂空中綠洲花園等現代科技方式，將項目締造為廣州金融城片區超甲級標桿寫字樓。 02 智能建造 數字建造平臺 重難點1： 項目為總承包管理模式，傳統管理方法難度較大 解決方法： 項目上線中建四局自主研發的數字建造平臺，打造信息化、數字化、可視化的多類終端看板。平臺業務板塊分為指揮中心、BIM協同管理、資源、進度、安全、質量、雙碳、監控、CIM+、云端建造管理十大核心模塊。 實時管控現場進度，提高管理效率，弱化經驗依賴性，降低項目投入成本。 ▲ 數字建造平臺結構 組成模塊 模塊一：指揮中心 數據中臺，提供項目管理決策支持數據。 模塊二：BIM協同管理 信息呈現，數據互聯互通實現精細化管理。 模塊三：資源管理 標準量化，實現流程標準化與計量精細化。 模塊四：進度管理 動態對比，構建進度追蹤與分析管理體系。 模塊五：安全管理 全面感知，提升項目安全風險防范能力。  模塊六：質量管理 過程管控，規范作業流程實現監管與追溯。  模塊七：雙碳管理 低碳節能，實現項目全生命周期雙碳目標。 模塊八：監控大屏 實時監管，全方位掌握項目情況與進度。 模塊九：CIM+ 線上監管，推動政企交流合作深度開展。 模塊十：云端建造工廠 智能建造，打造核心筒結構類工廠化施工平臺。 智慧建造技術 數字建造平臺實時對現場施工進行監控，各核心模塊計劃應用20項智慧建造技術，目前已上線應用15項技術，具體包含用水用電監測、基坑臨邊監控儀、智能識別系統、智能電表系統、智能地磅系統、智能風控系統、無人機及智能航拍等。  ▲ 20項智慧建造技術  ▲ 基坑臨邊監控儀 ▲ 智能地磅系統 ▲ 智能監測大屏 ▲ 勞務實名制管理系統 ▲ 塔機安全監測系統 ▲ 視頻監控系統  ▲ 二級配電箱監測系統 ▲ 標養室監測系統 ▲ 全景成像測距系統 ▲ 碳排放管理系統 ▲ 深基坑監測系統 ▲ 高支模監測系統  ▲ 大體積混凝土監測系統 ▲ 視頻AI識別系統 ▲ 無人機巡檢 云端建造工廠 重難點2： 項目工期緊，核心筒結構變化復雜 解決方法： 應用中建四局自主研發輕型頂模—云端建造工廠作為施工模架，其快速安拆體系能夠根據結構變化進行快速調整，從安裝到第一次頂升僅用時17天，目前實現4天一層樓循環施工速度，已安全頂升33次。  ▲ 云端建造工廠爆炸圖 ▲ 云端建造工廠現場施工圖 特點 特點1：新型模塊化輕量化桁架單元快速拼裝 ①節約材料用量，用量減輕17%； ②方便加工生產，桿件數量降低30%； ③接頭用高強螺栓和銷軸連接，快速拆改； ④柔性設計理念，有效降低施工偏差影響。 ▲ 輕量化桁架單元模型及現場拼裝 特點2：新型高承載力附墻支撐系統 改變掛抓形式，降低附墻支撐系統作用點與剪力墻之間距離，削弱上部荷載對剪力墻形成的面外彎矩，在200mm厚剪力墻上實現超過140噸的單點承載力，滿足設計需求。  ▲ 新型高承載力附墻支撐模型及現場安裝 特點3：鋼平臺大空間類工廠化布置 設計充分考慮平面和垂直空間，集成掛架系統形成舒適高效的辦公大空間，打造全封閉的類工廠作業環境。在平臺內部設置控制指揮中心、臨時辦公和休息區域，集成通風降溫系統，為作業人員和管理人員提供舒適的空間。 ▲ 室外、作業區、辦公區溫度 指揮中心 休息室 綜合室  ▲ 云端建造工廠類工廠化大空間布局 特點4：建筑智能機器人協同高效施工   （1）鋼筋自動上料機器人 實現鋼筋自動計數并按規則碼放至指定區域的機器人，塔吊將一捆鋼筋下放至上料臺區域，通過機器人的電機導鏈傳動，自動批量完成鋼筋規整及碼放動作，碼放速度 3秒/根，待計數達到設定數量后自動停止，隨后鋼筋抓取機器人進行后續操作。能夠節省工人1名。   （2）鋼筋抓取機器人 實現鋼筋自動抓取及碼放的機器人，負載達120KG，可從鋼筋堆場中一次性抓取6-8根5m長的鋼筋，并將之批量碼放至鋼筋轉運機器人的槽盒內，完成自動放料過程，整個過程全自動化執行。相比傳統人工，節省工人2名，能夠連續作業。   （3）鋼筋轉運機器人 機器人由RGV軌道車、回轉機構和下放機構組成。鋼筋批量放置于機器人槽盒內后，RGV軌道車沿著鋼軌運輸至等待鋼筋綁扎的墻體上方，隨后豎轉下放裝置通過多層滑臺機構的伸縮將鋼筋下放至作業面。鋼筋轉運數量 6-8根/次，節省工人2名，減小勞動強度，易于管理。  （4）智能布料機器人 安裝在云端建造工廠平臺頂面，適用于高層建筑施工，降低勞動強度，節省工人2名和泵管拆除時間。通過控制液壓油缸實現臂節的運動(伸展、折)，與回轉機構配合將混凝土輸送到施工面。智能控制系統可根據澆筑作業需求、澆筑次序，自動控制布料機到達設定的澆筑點位坐標進行作業。  （5）智能振搗機器人 用于核心筒剪力墻混凝士振搗，由振搗棒、自動收放裝置、RGV軌道小車組成。RGV小車沿著鋼軌可移動至待振搗的剪力墻區域上方，通過可伸縮的線纜，將振搗頭下放至墻體內混凝土進行振搗。線纜長度最大可延長至13米。整機體積小機動靈活、操作簡單，節省工人1名和振搗棒盤整時間。   （6）桁架整平抹光機器人 用于建筑樓面混凝土的整平和抹光施工工藝。通過示教器對機械手進行預設記憶、程序編寫和參數配置，錄制運動軌跡后，機械手可按既定路線自主移動，一鍵完成混凝土整平、抹光作業。整平頭和抹光頭搭載著自動激光掃平系統、自調節系統，可消除困軌道高低起伏造成的誤差。節省1名工人，作業效率12平方米/分鐘。   （7）開合模機器人 用于建筑施工的外墻模板開合的軌道移動式機器人，其搭載3D視覺相機，可實現螺桿、背楞等特征的識別和定位，誤差僅2mm，并根據3D相機的坐標定位控制機械臂依次拔出螺桿，拉拔背棱，同時系統配置激振系統實現開合模工藝。全程無需人工額外干預。節省1名工人，全過程自動執行，拉拔螺桿速度快于傳統人工施工。  （8）移動巡檢機器人 架設在作業層掛架的軌道上。觀察混凝土澆筑過程、剪力墻鋼筋綁扎過程和造樓機升降過程，通過視頻畫面和AI圖像識別技術進行移動監控、安全巡檢（穿戴反光衣、安全帽、人員跌倒、人員抽煙等行為規范）、質量巡檢。可24h全天候自動巡檢。 特點5：云端建造工廠智慧管控 數字孿生技術打造的管控大腦 針對云端建造工廠內部空間與建造高度優化設計的多制式融合、低時延通信組網系統 組成系統多線并行組裝，快速完成安裝 5.1開始吊裝到5.16完成驗收，5.17實現第一次頂升，歷時17天，刷新頂模從安裝到頂升最快紀錄。   ▲ 模板系統安裝 ▲ 附墻座系統安裝  ▲ 內掛架系統安裝 ▲ 動力及支撐系統安裝   ▲ 鋼平臺系統安裝 ▲ 外掛架系統安裝   ▲ 大空間系統安裝 ▲ 云端建造工廠安裝完成 優化施工工序，合理穿插作業，快速循環建造 優化施工工序，各專業施工合理穿插，水平豎向結構同步施工，云端建造工廠實現4天一層的循環施工。 ▲ 云端建造工廠內工人分層施工 ▲ 云端建造工廠頂升操控 BIM協同管理 重難點3： 設計涵蓋專業多，各工序現場作業易發生碰撞 解決方法： 項目前期從設計方案階段即開始采用全過程BIM技術，BIM應用系統將涵蓋建筑、結構、機電、裝飾裝修等多個專業。以BIM正向設計為核心驅動項目，探索全過程管控最全應用。 ? 2022年9月1日，市住建局確認將本項目作為廣州市BIM正向設計試點之一。 1. 搭建BIM設計管理架構，責任落實到人 ? 局領導統領數字化中心 ? 業主主導數字建造應用 ? 多方參與數字建造實施  ▲ 數字化中心組織架構 2. 執行BIM設計管理流程，落實按摸施工 ? 五方主體審核設計成果 ? 深化前置解決施工問題 ? 按模計量推動按模施工 ▲ BIM建造整體流程圖 ▲ BIM模型五方線上審核 ▲ BIM模型審核意見及修改 ▲ BIM模型施工交底 ▲ 現場按模施工 3. 基于BIM的資源管理 基于BIM深化模型提取工程量，對比自動采集的資源進出場數據，實時反饋模型量與實際量差異，分析材料使用偏差及原因，實現資源全過程動態管控。 4. 基于BIM的成本管理 編制工程量清單計量計價規則，利用BIM模型出量，生成成本數據進行核算，實現基于BIM模型的全過程造價管理。 5. 基于BIM的制造管理 選擇B2層換熱機房及B1消防水泵房進行模塊化機房施工，采用BIM精細化建模、現場3D掃描、加工圖繪制、工廠預制、整體打包運輸及現場拼裝，過程中運用二維碼信息跟蹤技術，實現“工廠預制與現場裝配”高效結合。 ▲ BIM三維深化設計 ▲ 模塊劃分 ▲ 模塊模型分解 ▲ 加工圖導出 ▲ 管材下料 ▲ 管道組裝
▲ 二維碼追蹤 6. 基于BIM的界面管理 對重點施工程序進行BIM工序分解，明確各階段、各單位界面交接，指導現場施工工序的穿插，加快施工進度。 ▲管井非預留二次砌筑施工 ▲ 管井內側刮白 ▲ 管井地漏安裝 ▲ 二次砌體內側刮白 “碳中和”理念 重難點4： 項目定位“低碳節能綠色標桿”，應用“碳中和”設計理念，打造近零能耗建筑 解決方法： 項目采用“碳中和”設計理念，理念包含綠色設計、綠色建材、綠色施工三大技術相結合，以“雙碳建筑”為目標，應用了大量新技術、新工藝，帶動整個金融城東區推廣雙碳改造。 1、綠色設計-零碳博物館 通過光伏發電系統，將太陽能轉化為電能，為博物館提供照明、通風空調等其他設備用電，在講述建造工藝發展歷史的同時，呈現未來建造技術發展方向。 ▲ 零碳博物館 ▲ 實施情況投屏 2、綠色設計-電梯能量回饋系統 在電梯重載下行及輕載上行過程中，電動機處于發電狀態，能量回饋裝置將電能存儲起來再利用，高效節能。 ▲ 電梯能量回饋系統 3、綠色設計-建筑智慧幕墻 利用太陽能煙囪對空氣的抽力，助力建筑室內形成微負壓，實現室內自然通風；設置遮陽光伏電池板供電建筑博物館，實現博物館零碳排放；結合太陽光照檢測系統控制遮陽簾，實現智能調光。 ▲ 建筑智慧幕墻 4、綠色設計-裝配式綠色設計 采用裝配式換熱機房、數據機房等技術將裝配率由規劃的70%提高到93.5%，達到廣東省AAA級裝配率標準。 ▲ 裝配式機房 5、綠色施工-凈水系統 采用泥水分離設備，在專用泵的驅動下把泥水注入分離凈化系統中，分隔后泥漿分離系統流出清冽的凈化水，最經過濾后的泥巴將壓實并且壓成泥餅運輸離開。 ▲ 凈水系統 6、綠色施工-碳排放監測技術 中建四局綠色建造碳排放監測管理平臺是國內首個實現建造階段全過程碳排放分時、分區、分類實時預測及動態監測的平臺。分時碳排放統計建材生產與運輸階段、施工階段、竣工階段，分區域碳排放統計辦公區、生活區、施工區、智慧建造館等區域，分類碳排放統計建材、垃圾資源化、光伏發電、設備、能源等。碳排放從2022年4月至今，累計碳排放27666.97t，累計減碳4063.67t。 ▲ 碳排放總覽 ▲ 碳排放分析 ▲ 碳排放數據采集 7、綠色施工-低碳光伏集裝箱式房 推行綠色辦公，打造低碳節能綠色項目。辦公區域采用綠色供電的低碳光伏集裝箱板房，板房集成：（1）高性能圍護結構，提高被動式節能能力，降低能耗37.67%；（2）節能耗用電設備，總體降低能耗9.03%；（3）BAPV光電能源集成系統光電轉換效率約為18%；（4）智能控制系統（能耗監測平臺、數據傳輸采集系統）。 ▲ 低碳光伏集裝箱模型 ▲ 低碳光伏集裝箱應用 03 應用效果 社會效益 賦能觀摩策劃 項目陸續開展一系列觀摩活動，并以高標準嚴要求的開展自查自糾及安全隱患排查，將規范化標準落實常態化，真正實現“建筑科技典范”目標。 PART 01 2023年6月17-20日，承辦中建四局首屆項目管理論壇現場觀摩交流會與廣州市安全觀摩活動，與會領導嘉賓近400人參與此次觀摩。 PART 02 2023年9月13日至17日，項目承辦2023年廣東省質量觀摩活動，迎來300名行業人士觀摩交流。 PART 03 2023年9月20日，項目承辦2023年廣州市智能建造觀摩活動，迎來250名行業人士觀摩交流。 PART 04 2023年10月12-13日，項目承辦2023年國家級智能建造與數字化轉型技術論壇暨項目觀摩，迎來200名行業人士觀摩交流。  賦能宣傳平臺 ? 項目在外部媒體累計宣傳40余次 ，其中有省級以上主流媒體宣傳達30余次。 ? 今年2月攜手屬地社區開展“精誠·愛心崗”志愿服務活動走訪慰問社區老黨員及元宵節慰問工友活動，該活動被今日頭條、南方工報、人民日報等6家外部媒體平臺報道。 ? 今年3月項目作為全國首座超150米高度近零能耗建筑項目沖出正負零，被中國新聞網、中國日報網、人民日報、中國青年號等7家外部媒體平臺報道，充分發揮企業正向影響力。 深化交流新窗口  國家住建部到訪3次 廳級政府單位調研4次 市區級以上政府單位到訪40次 集團各級領導赴項目調研5次 經濟效益 采用智能建造手段會加快建造速度，減少施工成本，以取得良好的經濟效益。以其中四項的預期經濟效益分析為例
04 總結與展望 總結 以“建筑科技典范，創新總部標桿”為定位，項目應用領先的建筑科技、智能綠色低碳元素，精誠打造“科技創新策源地”，以科技創新為引領，不斷探索裝配式建筑、綠色化建筑、智慧化建筑等先進技術，在創新中實踐，將企業文化、未來總部的建筑特色、科技與智慧成果合為一體，全方位、多角度闡釋建筑科技典范、創新總部標桿，將成為對外展示的重要窗口。通過持續科技創新，助力中國建造高質量發展，推動數字智能建造技術的示范應用。 展會新聞
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