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让“智慧工地” 盛放“智慧建造”之花——中建七局总承包公司推广应用高科技助力高品质施工纪实
2020-12-08 10:04:55 来源:中华建筑网   作者:王向力 王来青 张驰  责任编辑:黄静

让“智慧工地” 盛放“智慧建造”之花 ——中建七局总承包公司推广应用高科技助力高品质施工纪实

  不久前,中建七局总承包公司(简称总承包公司)仅在华北区域就同时有4个施工项目获得了“河北省创建智慧工地示范工程”荣誉称号,从而成为打造“智慧工地”的领跑者。该公司用鲜活的实例昭示:而今的“基建狂魔”,在熟练掌握和运用了大量现代高科技成果后,其施工方式已跨入较之以前轻松快捷很多的“智慧建造”新时代。

  审时度势——倚重“科技兴企”

  总承包公司能够在“智慧工地”的建设上走在前列,主要缘于其深刻领悟中建集团和工程局的“科技兴企,创新发展”战略,以及对企业生存发展大环境的分析把握。

  于2005成立的总承包公司,尽管在10多年的跨越发展中成绩不俗,但在竞争激烈的建筑市场,也越来越认识到,在建筑施工方式正在发生日新月异的转变这种大环境下,强调“苦干”远不如重视“巧干”更能保障企业长期稳健的发展。在高能混凝土输送泵已全面替代混凝土手推车的现代化建筑施工中,如果仅仅“克隆”同行的施工手段,因为“慢半拍”,甚至会比别人“差一截”,企业极有可能被快速发展的市场淘汰。

  审时度势,总承包公司的决策层对“创新引领企业发展”的内涵便有了更加清醒深刻的认识。于是,在施工生产中大量引进、研发、运用高科技成果,助力“快速建造”、高质量发展,成为了公司的战略导向。

  “先进的科技手段是助推企业高质量发展的加速器,”总承包公司党委书记、董事长王为民介绍道,“我们之所以要在施工生产中重视应用现代前沿科技,就是要改变老旧的工作方式,让建筑施工变得既文明安全又省工高效。”

  11月中旬,记者怀着几分好奇心,走进了位于河北省邢台市的天一府小区项目施工现场,这个项目刚刚由中国建筑业协会授予“建设工程项目施工工地安全生产标准化工地”称号。迎接记者的项目部经理陈刚愉快地介绍道:“咱们这个项目能获得全国安全生产施工方面的最高奖,可是跟响应工程局和公司号召,下功夫打造‘智慧工地’大有关系呢。”

  据了解,天一府小区项目共占地177亩,总建筑面积34万多平方米,由29栋高层住宅和5栋配套设施组成,位于该市桥东区黄金地段,立项之初就被确定为邢台市重点工程。

  2018年秋,总承包公司承接到该小区工程后,在施工策划期间就确定了将其中12栋主楼打造成河北省优质结构工程,将施工现场营造成全国安全文明施工标准化示范工地的目标。为此,其《施工策划书》中已明确,投入专项资金,购置助力实现“智慧建造”的实用新型科技产品,探索并打造“智慧工地”样板,以便于在全公司推广,实现提质增效,助力本企业高质量发展。

  智慧1+5——实现“智上加智”

  由陈刚做解说员,记者亲身领略了天一府小区项目“智慧工地”的“智慧1+5”体系。“1”,即首先搭建1个“智慧工地”平台。具体为利用物联网、BIM(一种应用于工程设计建造管理的数据化工具。其核心是通过建立虚拟的建筑工程三维模型,利用数字化技术,为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库)、大数据、AI、5G等核心技术,集成项目5大新技术系统,通过数据可视化屏幕整体呈现工地各要素的状态和关键数据,供项目部对进场施工队伍、工程进度、施工质量、安全生产及扬尘治理等相关数据进行多维度的分析,为施工生产提供智能风险预防和决策依据,由此实现建筑实体、生产要素、管理过程的全面精细化、数字化管控。

  “5”,即五大网络新科技:分别为MR混合虚拟现实技术,无人机分布式平台,AR智慧桌面,单兵视频安全帽技术和VR样板间展示。

  MR混合现实技术,因为能够合并现实和虚拟世界而产生新的可视化环境,虚拟物理和真实物体很难被区分。在新的可视化环境里物理和数字对象共存,并实时互动。施工人员带上MR头盔,就能将施工BIM模型精确地按1:1的比例调整到现场结构上。这样一来,不仅可以检验施工质量、进行技术交底,还可与业主、专家远程协同进行施工方案确认。由此极大地提高协同作业及沟通效率。

  “利用无人机分布式平台,可实现远程操控端与作业现场无人机超视距互联。”陈刚指着一张在工地上空飞翔的无人机照片向记者介绍,这是项目部花费近万元购置的多功能无人机。项目管理人员可以对它实施远程遥控,一键起飞,使其执行测绘勘察、日常巡检、施工观摩等任务。由其采集的数据还可在云端自动处理输出为航拍视频和图片,形成全景影像、正射影像、实景三维建模等成果,为建筑工程的数字化转型赋能。

  AR智慧桌面,就是融合了实物感知、物体识别和增强现实技术的感知交互桌面。陈刚在一个沙盘面前停下来介绍,利用AR增强技术,可在展示场景中自由漫游,比如,对整个天一府小区的结构、景观布局等进行纵览,并使用识别模块亲自漫游、布设多种样板房,来一次场景化看房体验。这种智能桌面,也便于BIM模型的应用与技术交底。

  单兵视频安全帽技术,则集合了5G信号传输、音频视频切入、人员定位等功能,旨在实现办公及施工现场的实时互动,并结合BIM、物联网、人工智能等技术应用,以实现远程作战指挥。

  “VR样板间”,就是通过BIM技术应用,结合VR全景展示软件,打通BIM模型信息共享渠道,体验者只要戴上特制的眼镜,就可以真切感受到这种全景沉浸式的虚拟可视化样板间的风貌。这种样板间,可以为项目交付标准提供最直观的参考。

  “除了以上几项核心技术外,还有BIM5D生产管理系统、VR安全体验系统、塔机安全监控系统、升降机和卸料平台监控系统、红外临边防护系统、智能配电箱系统、自动喷淋系统等各项新技术,我们公司这几年也都在大范围推广应用。”总承包公司总工程师何海英说,“我们的初衷就是通过打造‘智慧工地’,让先进的施工科技与‘智慧1+5’体系紧密结合,让项目管理实现‘智上加智’,达到显著解放生产力,实现高质量的‘快速建造’,提质增效这个目标。”

 

让“智慧工地” 盛放“智慧建造”之花 ——中建七局总承包公司推广应用高科技助力高品质施工纪实

  “智慧建造”——花开分外香

  “在打造‘智慧工地’的实践中,我们深切地感受到,因为在施工中将更多人工智能、传感技术、虚拟现实等高科技植入到建筑、机械、人员穿戴设施、场地进出关口设备等各类物体中,并且被普遍互联,形成‘物联网’,再与‘互联网’整合到一起,实现在工程管理中人与施工现场的整合,无论是对提升施工管理的总体质量和效率,还是对提升施工管理人员及劳务工人的技能,都是好处很多。”总承包公司华北分公司总经理张恺毅介绍道,“通过打造‘智慧工地’,我们确实感到为工程施工项目装上‘智慧大脑’,通过采集、集成和应用建筑施工数据,实现了对施工现场的信息化监管。”

  通过施工技术人员深入浅出的讲解,即便是记者这样对“智慧工地”了解不多的“外行”,也能领略到打造“智慧工地”对于打造“智慧建造”的奇妙作用。单说是一个单兵视频安全帽技术,就因为在施工现场必须做到人人佩戴安全帽,其整个工地当天有多少人员在施工,在项目部的远程监控室里,便可探查得一清二楚。又因为其可以时刻检测施工人员的活动范围,对于活动异常的施工人员,项目监管人员就可以随时喊话或用无人机定位追踪,以告诫或阻止这些“越界”者,使其依照安全规程作业,进而保障其安全。这项技术还与劳务实名制管理系统相结合,除了便于劳务工人的考勤、工资终端发放外,还能将每名工人的现场表现赋分、违章违规记录等信息,与其他施工项目和公安系统共享。更因为这项技术集合了5G信号传输和音频切入,不仅能督导施工人员依照规章作业,还能及时解决施工难题。“以前,赶工期时施工队伍配备的人员不足,或者施工效率不高,有些劳务班组还想糊弄项目管理人员,现在,有了这个单兵视频安全帽技术,咱对劳务班组的劳动力投入和工作状态就心里有数了。”陈刚喜滋滋地说。

  “再比如,我们在华北的4个工地普遍推广使用的VR样板间,对保障高质量建造,也发挥了巨大作用。”张恺毅介绍道,过去,在建筑施工中,一道工序开始前,施工管理人员都会对劳务班组做书面和口头安全、技术交底,但是这种交底方式由于没有直观体验,一线工人往往不能很透彻地了解安全和技术要点,导致施工作业时有偏差。近两年,公司在各大施工项目根据规范要求和相关标准制作出了BIM+VR质量样板、安全VR体验区等,情况就发生了大变化。因为VR样板间能够将接受安全、技术交底的人员置身于三维空间,天一府项目部通过BIM模型进行场景布置,就能同时对一批参加VR样板间体验的工人进行可视可感化的施工技术交底点。“这个安全教育VR体验馆可真有用。”一位在天一府做木工的河南籍劳务工人对记者说,“这玩意你一体验,就感觉到那些安全事故中的坠落、震动、摇晃啥的,跟真的一样,可吓人。再到工地干活,我们就小心多了。”

  此外,天一府项目部还结合BIM技术增加了二维码、动态图、视频等多种可视化技术交底及安全交底;结合BIM技术三维模型和安全计算软件模拟施工,解决了特殊功能用房及异形造型等复杂施工工序技术难题。这些都对保障施工质量和施工安全起到了显著作用。

  那么,打造“智慧工地”,总承包到底为实现了“智慧建造”的初衷了吗?通过“智慧建造”,企业又获得了哪些收益呢?单就总承包公司华北分公司(简称华北分公司)来说,其收获的成效也十分显著。自2019年第二季度开始,天一府项目部就接待了来自河北省和邢台市及中建七局系统内的各类观摩团30多个,承办4次大型质量、安全文明施工观摩活动。

  在河北区域扬尘管控日趋严格的情况下,全邢台市的大多数施工现场都被下了“停工令”,但由于天一府项目利用“智慧建造”技术打造了智能喷淋,利用环境检测设备与大数据连接,达到了环境指标,因此得到当地城建环保部门一致好评,使项目在扬尘管控期间得以正常施工。

  2020年以来,华北分公司共获得QC成果21项,其中,国家级成果3项,省级成果18项。获得国家专利授权12项,并获河北省首届BIM大赛省级成果1项,参编河北省地方标准3项,获得省级工法3项。

  2020年7月,华北分公司所属的邢台天一府、南宫天一府小区,涿州千喜鹤小区和唐山嘉誉瀞湖小区一同抱回了“河北省创建智慧工地示范工程”的金黄牌匾;9月,华北分公司有3项创新成果获得“河北省质量管理小组二等成果”;11月初,天一府小区和总承包公司承建的郑州瀚海思念城西院项目双双荣获本年度国家安全施工管理最高奖——“建设工程项目施工工地安全生产标准化工地”称号。

  “这些荣誉的取得,都和我们注重打造‘智慧工地’大有关联。实践证明,‘智慧工地’做到位了确实能实现‘智慧建造’,‘智慧建造’也确实能带来很好的社会和经济效益。”总承包公司总经理付新建说道,“华北分公司在打造‘智慧工地’上带了个好头,他们的经验是可以大范围推广复制的。因此,我们公司目前的所有在施项目,都在打造‘智慧工地’。”

  “现在是‘大数据’时代,打造‘智慧工地’的所有环节,都会生成一组数据,这些大数据可供深度共享、交叉分析,这样,就能够得到更加科学合理的结论。”何海英说道,“这些已有数据还可以进行云端存储,使施工管理痕迹永久保存,这对今后的施工营管理更有重要价值。”

  “打造‘智慧工地’好处很多,只要上下重视,也不难成功。”华北分公司总工程师代彦兵坦言,“‘智慧建造’说到底还是要提升施工企业从业人员的才智,我们只要积极拥抱建筑施工新科技,大胆并负责任地运用它们,熟能生巧,也就不难成为‘智慧建造’的打造者和受益者。”(本报记者王向力 通讯员王来青 张驰)

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