工地長出「眼睛」「耳朵」「鼻子」和「嘴巴」,看得到違規、聽得到噪音、聞得到粉塵、嘗得出汙水;在建大樓頂著「金鐘罩」,工人置身其中如履平地,可同時進行3層核心筒立體施工;無人機高空「巡邏」,將建築工地的蛛絲馬跡盡收眼底……
3月17日,在華發集團投資建設、中建三局施工總承包的珠海第一高樓——橫琴國際金融中心大廈項目,一場別開生面的中國建築業協會全國「智慧工地」現場觀摩會吸引了近千名行業專家及媒體人士點讚。
工地長出「眼睛」「耳朵」「鼻子」和「嘴巴」
觀摩現場,一群觀摩人員正圍觀圍擋上的一個白色匣子。項目經理朱詞恩告訴記者:「匣子裡裝的就是『智能揚塵監測儀及自動噴淋系統』,監測儀就像人的『鼻子』,可以實時『聞到』空氣中的揚塵含量。」工作人員揚起一些塵土,不一會兒,圍擋上方的一溜噴淋頭齊刷刷吐出了水霧。
項目總工程源告訴記者,項目還安裝有視頻監控系統、噪聲監測儀和汙水排放監測儀,像人的「眼睛」「耳朵」和「嘴巴」一樣,時時刻刻感知項目情況,讓汙染源「無處可藏」。
跟隨程源登上項目正在施工的第29層施工平臺,135米高的空中,巨大的施工平臺仿佛一個藍色「金鐘罩」,100多名工人就在這裡面施工。程源告訴記者,這就是中建三局自主研發的「標準貝雷架裝配式頂升模架系統」,簡單來說,它就是一個跟著高樓一起爬升的「移動施工平臺」,將傳統施工中「各自為政」的模板、防護架、材料堆場、布料機等集合在一起,進行整體提升。這個「龐然大物」重800噸,頂升力可以達到1000噸,相當於託起170頭大象,每3天就可以頂升一層樓。
這麼重、這麼高,怎麼保證安全?程源帶領記者走進平臺控制室,只見控制臺上密密麻麻地顯示著上百個不斷變動的數據。程源告訴記者,頂模平臺四處遍布著100多個傳感器,就像人的「皮膚」一樣,實時監測著動力油壓和平臺位移的變化情況。一旦某個數據出現異常,系統就會自動發出警報。
「智慧大腦」在「雲端」
工地有「眼睛」「耳朵」「鼻子」「嘴巴」和「皮膚」,那麼「大腦」在哪兒呢?程源笑著說:「『大腦』就在『雲端』,就在我們的手機和電腦裡。」他介紹,橫琴國際金融中心大廈建築面積近22萬平方米,地下4層,地上69層,高337米。這麼大的工程,如果使用傳統的管理方法,要在3年內完成施工任務,至少需要80名管理人員,而現在項目只要40名管理人員就可以完成任務。這除了歸功於「智能揚塵監測系統」等各類物聯網應用外,還與中建三局自主研發的「施工項目現場管理系統」分不開。
「施工項目現場管理系統」到底有多神奇?項目工長王金海有話說。他拿出手機,打開「施工項目現場管理系統」APP說:「你看,施工員屈勇勇剛剛向我推送了一個消息。」原來,屈勇勇剛剛發現15層的牆面出現空鼓,便將牆體照片和問題描述發送給了王金海,提醒他前去整改。10 分鐘後,王金海到達15層,指揮工人切除空鼓部位進行修補。兩小時後整改完畢,王金海對新的牆體拍照,發送給問題發起人屈勇勇,得到確認後,問題銷項,王金海才終於鬆了一口氣,他笑著說:「整改不確認,手機待辦就一直銷不了項,我今晚都睡不好覺了。」 王金海介紹,目前「施工項目現場管理系統」已經開發50個板塊,涉及到現場、安全、質量、技術、試驗、材料,通過雲伺服器使所有現場管理人員實現實時聯動,責任不清、質量返修、管理延遲等問題迎刃而解,管理效率得到極大提升。
BIM技術大顯神威
來到觀摩會VR技術體驗區,一個頭戴VR眼鏡的觀摩人員體驗後發出連連驚嘆:「哎呀,真清楚!牆都能看透,裡面的管線一根是一根!連管道、電路的開關都能控制。」旁邊的人圍上來、好奇地詢問「能看出是什麼構造嗎?」「會不會頭暈啊?」
中建三局工程管理部高級業務經理林建南告訴記者,早在工程投標和深化設計階段,項目就採用BIM 技術建立起了系統精細的工程模型和進度計劃,並採用VR技術讓施工、業主、設計、分包各方的溝通交流從對著平面圖紙「紙上談兵」,轉變為對著BIM模型「指點江山」。而在施工開始後,項目又對比BIM進度模型,結合雷射掃描、無人機巡航和「施工項目現場管理系統」大數據等技術,實時了解項目施工進度,保證施工工期。
不僅如此,項目還結合BIM模型,在所有項目人員的安全帽裡裝上包含身份信息的無線射頻UHF RFID晶片,在施工現場布設感應器、傳感器和視頻監控系統,將數據自動上傳至智能雲平臺,每個區域有多少工人,工人姓名是什麼、工種是什麼,甚至實時動態視頻都可以隨時查看,不但提高了管理效率,更為每個項目人員的人身安全提供了「保護傘」。廣東省工業工會副主席傅培德盛讚:「用『智慧工地』技術保障項目人員特別是勞務工人的人身安全,中建三局的做法值得推廣!」
看了一圈,記者不禁驚嘆「智慧工地」的神奇。華發集團城市運營投資控股有限公司總裁張宏勇表示:「我們一直致力於藉助科技的力量實現精益施工、提升效率,未來將不斷拓展物聯網應用點,做好經驗總結和推廣應用,為促進城市的智慧建設、加強社會的文明和諧添上濃墨重彩的一筆!」
中建總公司企劃部李君說:「BIM+物聯網+『施工項目現場管理系統』客戶端+雲,使我們的工地成為了「生命體」,隨著「智慧工地」的穩步推進,它定當徹底顛覆傳統的現場作業管理模式,成為實現建築產業現代化軟實力的重要支撐。」
1、 BIM深化設計
建立各專業模型,以三維的角度對二維設計的空間結構、複雜節點等進行管線綜合設計,優化空間淨高,解決錯漏碰缺,避免現場返工,達到提高效率、節省成本的目的。
2、雷射掃描實測實量
雷射掃描技術,通過高速雷射掃描測量的方法,大面積高解析度地快速獲取被測對象表面的三維坐標數據,快速、大量的採集空間點位信息,生成精確的點雲數據,用於測量、深化設計驗證、翻新改造。
3、測量機器人
測量機器人又稱自動全站儀,是一種集自動目標識別、自動照準、自動測角與測距、自動目標跟蹤、自動記錄於一體的測量平臺。利用測量機器人可實現施工現場的精確高效定位放樣,解放勞動力。
4、無人機航測建模
通過無人機建立模型,可直接進行場地測量,方便項目進行場地布置。在組織施工設計時,容易擇選出較好的設計方案:通過對地、物的判釋,為擬訂施工運輸方案提供依據。
5、3D列印
項目採用BIM三維場地布置代替二維總平面布置圖,利用BIM軟體建立項目各施工階段的三維場地布置BIM模型,進行項目的整體施工部署,可形象直觀、動態反映各施工階段的三維場地布置狀態。
6、施工現場管理系統
系統按照「管理流程化、標準信息化、信息集成化」的思路,以計劃管理為主線、以績效考核為抓手,通過信息化手段,固化各項管理要求和工作標準,實現現場數據實時採集,達到項目管理行為統一、管理記錄完整、管理過程可控、現場履約能力提升的效果。
7、RFID人員監控
採用無線射頻UHF RFID技術,在作業人員安全帽內加裝預載人員身份信息的RFID晶片,在施工現場布設感應器及傳感器,並與現場虹膜系統進行聯動,對進場作業人員進行進退場考勤登記及資質認證,自動統計區域作業工種及人數上傳至智能雲平臺系統。
8、 環境監測及能耗管理
綜合應用智能監測設備、傳感器、無線傳感網等物聯網技術,對施工現場的PM2.5、噪音及能耗等信息進行實時監測,統一接入智慧工地物聯網平臺,構建建築工地現場環境監測和用水用電管理體系,實現施工現場噪音監測、揚塵監測自動噴淋、汙水監測、用水用電管理的智能化、信息化管理。
9、 智能地磅
為工地地磅稱重系統加裝傳感器及攝像機,在材料車輛進出場稱重時,對稱重數據進行自動記錄、拍照、數據掛鈎及上傳,在智能雲平臺中自動形成材料進場報表,在材料淨重數據出現異常時自動報警。
10、 AR
AR是Augmented Reality的縮寫,中文的意思就是增強現實。它能實時地計算攝影機影像的位置及角度並加上相應圖像的技術,把模型模擬仿真後再疊加,將虛擬的信息應用到真實世界。帶上AR眼鏡,工程師就能以真實的比例對建築模型進行觀察。