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中国勘察设计协会主管主办

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​“创新杯”12载系列报道之二十五 | 长圳项目智能建造应用

发布时间:2022/3/18 13:51:52 浏览次数: 作者: 樊则森 廖敏清 李新伟 苏世龙 来源: 《中国勘察设计》杂志

核心看点

2021年8月,住房和城乡建设部发布了《关于印发智能建造与新型建筑工业化协同发展可复制经验做法清单(第一批)的通知》,总结全国各地优秀经验做法,供全行业学习借鉴。其中,由中建科技集团有限公司承建的深圳市长圳公共住房项目(以下简称“长圳项目”)在19项主要举措中,有5项举措被认可推广,数量居所有被推荐项目首位。长圳项目在建立基于BIM的标准化部品部件库、打造部品部件智能生产工厂、建设企业级建筑产业互联网平台、普及测量机器人和智能测量工具、研发应用智能测绘机器人及钢筋绑扎机器人等方面均贡献了宝贵的经验做法。


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深圳长圳项目鸟瞰效果图


项目简介


长圳项目位于深圳市光明区,是“十三五”国家重点研发计划综合示范工程、装配式建筑科技示范工程、智能建造试点工程,也是住建部智能建造试点工程。项目先行示范了一体化、数字化、智能化方式,建设面积116万m2,9672套公共住房。项目自建设以来,获得了广泛关注,截至2021年6月先后接待各级观摩1200多次,共计接待近31000多人次。



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总平面图


中建科技集团有限公司作为项目EPC工程总承包联合体的牵头单位,对项目的整体情况全面负责,在REMPC建设模式下,以“全专业、全过程、全员”三全BIM为方法,打通了各个环节信息联系,真正实现了工业化、数字化、一体化的改革目标。


BIM应用策划


以贯通建造全过程数据链,实现高品质建造为目标,突破行业信息孤岛和数据断点。项目制定了满足从方案开始到项目竣工验收交付全过程建造需求的应用目标、一体化工作流程及BIM成果的验收标准。



依托EPC工程总承包管理模式,打通设计、采购、生产、施工和运维间的条块分隔,构建“统筹、保障、实施”三全组织架构。EPC项目总经理兼任BIM经理,下设三个工作层(分别是BIM统筹层、BIM保证层和BIM实施层),各个层级各司其职,为BIM数据贯通提供了组织保障和先决条件。


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项目BIM组织架构


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BIM应用工作流程图



依托组织架构,制定从取得建筑工程规划许可证开始,到项目交付竣工为止的一体化融合制造的工作流程。通过符合装配式建筑技术特点的软件规划,用数字语言全面定义建筑产品。根据设计、构件加工、施工现场装配的内在逻辑关系,制定了各阶段的工作内容。通过建筑四大系统划分结构、围护、机电、内装,支持实现标准化的预制构件设计,施工现场标准化的施工工艺,提升施工效率。


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项目BIM应用逻辑框架



标准化设计


通过四个标准化(平面标准化、立面标准化、构件标准化、部品标准化),对建筑四大系统进行梳理,按照预制构件加工和装配的要求进行标准化设计,形成65m2、80m2、100m2、150m2四种基本套型模块,最终组合成整体项目标准单元产品。


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四个标准化


智能生产


贯通BIM数字设计与工厂智能生产装备数据接口,引进世界一流成套混凝土预制构件生产设备(德国艾巴维双皮墙生产线、比利时艾秀预应力空心板生产线、意大利普瑞钢筋加工生产线等),实现BIM直接驱动工厂自动生产线及工业化机器人智能化生产。



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自动化生产线


其中,双皮墙板生产线可将BIM产品信息直接导入E-bos操作系统,由Revit程序控制清模、置笼、浇筑及养护等生产全过程,实现构件自动化生产。


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预制构件自动化生产



研发智能钢筋绑扎生产线,实现3万个预制凸窗钢筋笼的智能化生产,替代人工劳动,生产率提高150%,尺寸误差小于3mm。



同时,设计阶段通过BIM模型提前考虑铝模与预制构件之间的关系综合设计,实现了铝模的标准化制造和施工现场的标准化工业生产。



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铝模数字模拟


此外,该项目还尝试了机器人智能拼接轻钢龙骨吊顶、切割陶瓷板、码砖,后期将继续推广。



长圳项目10号楼构件组合、BIM示意图


单板拼装


智慧工地


通过自主知识产权的装配式建筑智能建造平台,实现设计、加工、施工、商务、运维一体化的综合应用。



空间监测:结合无人机与点云三维测绘机器人现场毫米级测绘扫描技术,构建时间和空间维度的工地大数据系统,自动对比测绘模型和BIM设计数据,精确把控项目品质。


无人机建模



点云扫描机器人


施工模拟:根据基坑开挖、主体结构施工、装饰装修等各个阶段的需求,进行施工平面布置模拟、整体施工进度模拟、市政桥梁建造模拟、构件吊装模拟、机电设备安装模拟等。



全生命周期构件追溯:BIM模型轻量化引擎为每一个预制构件生成身份编码,通过扫码回逆信息,实现设计、生产、运输、施工进场、安装、验收全过程的追溯管理。



不安全行为识别:结合AI自主学习技术和机器视觉技术,实时识别现场人员不安全行为,加强项目安全管控。


数字交付:该项目预计2022年年中竣工交付,我们将同步提供住宅的数字化全景使用说明书。隐蔽工程、机电设备、控制点位、追溯信息等,均在轻量化模型中与实体建筑同步孪生,并以VR的方式加以展现,可用于房屋维修、更新改造、运维管理等应用场景,并支持各种智能家居系统集成应用。


结语


在一体化的组织管理模式下,长圳项目以标准化为抓手,推进工业化,进而数字化,全面系统融合建筑与制造,探索建筑产业数字化转型路径,实现了造价经济、优质高效、节材节能、减少用工,对推进建筑行业的融合起到了示范意义。(本文作者为中建科技集团有限公司樊则森、廖敏清、李新伟、苏世龙