天汉大剧院智慧工地运用的实践与探索

2020-05-28李跃辉

工程技术研究 2020年6期

关键词：工地施工现场智慧

文杰，勾煜，李跃辉

（中交第四公路工程局有限公司，北京 100022）

智慧工地是智慧地球理念在建筑施工行业的具体体现，以信息化及互联网为基础，以BIM+互联网为平台，对施工现场各项工序及施工信息进行统一管理。智慧工地从另一方面可以理解为是物联网在施工中的运用，可以大致分为终端层、平台层、应用层。

终端层指利用摄像头、手机、工地宝等终端设备，对施工现场实施全过程的实时监控及数据采集，利用互联网+移动终端的智能化实现现场监控，强化现场管理人员对现场的管理。

平台层指利用智慧工地系统服务器，为终端层产生的大量数据及模型提供高效的计算及存储服务。平台层能够让项目的各方参建单位随时随地访问施工全过程的各项数据，对施工现场实现既全面又简单快捷的监督，有利于实现参建各方协同办公。

应用层指以平台及终端为手段，致力于提升项目管理能力。BIM 技术的应用层是智慧工地最为直观的、接触最紧密的一个环节。BIM 技术可通过碰撞试验、管道综合布置、方案优化等手段，使项目管理更加高效便捷。同时BIM 模型的可视化及数据化为施工管理提供先机，从而为创优质工程及实现绿色建造保驾护航。

天汉大剧院项目作为汉中市滨江文化核心景观带的标志性建筑之一，其中集合了市级大型综合演出剧院、多功能小剧场、工人文化宫、妇女儿童活动中心、青少年活动中心、军休干部活动中心、老年活动中心、会议中心以及各自的配套服务用房等功能，是代表汉中地区城市及地域特色并为人民提供综合性文化服务的地标性文化建筑。

建设之初，大剧院以鲁班奖为定位目标，以高标准严要求进行工程管控，辅以智慧工地平台，在项目部建立信息指挥中心为工地装上“大脑”，通过劳务实名制、安全巡检、质量巡检、斑马计划、BIM 建造、智慧工地六大板块，对现场施工管理进行全面的辅助，实现施工现场智能化管理，给大剧院实现创优质工程的目标，提供有力的支撑。

1 大剧院智慧工地系统运用

1.1 劳务管理+智能安全帽系统

建筑工人为施工现场主要生产因素，是保证施工安全、施工质量、施工进度的重要因素。大剧院施工现场繁多、人员繁杂，传统形式下的人员管理费时费力，在应对人员流动方面还有所不足。智能安全帽将给安全帽连上网络，通过物联网+智能硬件的手段，将安全帽与工人信息相互绑定。通过硬件设备的数据自动采集和传输，实现数据自动收集、上传和语音安全提示，在移动和电脑端实时显示工人现场分布、考勤等信息，给项目管理人员进行现场管理提供科学的依据。

1.2 安全质量巡检系统

安全及质量管理作为建筑工程的生命线，时效性、真实性、有效性是施工安全、质量管理必要条件，大剧院现场作业面积大、人员繁多、工序复杂，单单依靠现场管理人员做到对现场安全质量全面监控较为困难。智慧工地安全、质量巡检系统，通过手机移动终端，利用安全质量巡检平台，在日常施工管理过程中将施工现场安全隐患、质量缺陷、现场协调等信息及时录入系统平台，通过平台实现问题的传递及整改的反馈，形成PDCA 管理循环，极大地体现了质量安全管理的时效性与真实性。平台将系统数据进行存储、汇总，及时总结分析施工管理中薄弱环节，便于施工管理人员对现场施工及时作出调整，确保现场各项施工工序平稳有序的向前推进。

安全质量巡检系统通过手机APP 数字管理平台进行现场巡视拍照记录安全质量问题，通过手机端新增检查记录，录入问题部位、责任单位、问题描述、整改要求及时限等信息，及时上传并发送到整改责任人，同时也可根据问题情况设置是否通知领导进行监督。整改人收到问题通知，及时到问题部位对该问题进行整改并拍照上传，问题通知人根据回复照片进行核查，形成管理闭环。

相比传统纸质问题整改流程，大剧院安全质量巡检系统有效提高问题的整改效率，有利于提高项目管理人员执行力。

1.3 项目进度动态管控

错综复杂施工流水形成施工现场进度管理网络，一个环节的问题必将影响后续多个环节，如何快速理清施工思路，保证施工进度平稳有序进行是实现施工效率的重要手段。智慧工地在进度管控体现出它独特的优势，大剧院斑马进度的运用，将计划与实践相结合，实现计划与现场的紧密联系，斑马进度运用前锋线将施工计划与实际实时进行对比，能够及时发现偏差，发现影响施工的因素，制定出相应的措施，从而实现进度纠偏，实现施工计划目标。

1.4 智慧工地+BIM 建造

BIM 技术从诞生以来一直以它独特的魅力活跃与施工建造之中，BIM 建造的可视性、模拟性、协调性、优化性、参数化性等能够让建造者在施工中掌控先机。智慧工地将BIM 模型数据集成到一个平台，实现BIM 视频、施工模拟等通过智慧工地平台就能随时随地查看，使现场施工管理变得更加便捷，BIM 技术可操作性也变得更强。同时BIM 技术也增强了智慧工地对各类数据的统计分析能力，为项目决策提供有效的数据支持。智慧工地平台也将成为BIM 对外成果展示，技术宣传的良好平台，如图1 所示。

图1 BIM+智慧工地实施落地系统图

1.5 权限管理

本项目各部门熟练操作使用BIM 5D 人员较少，且各操作人员针对BIM 5D 软件的前后流程不熟悉；因此根据本项目BIM 组织情况及后期推进使用方式，采用单机工程模式完成工程新建和后期推进使用。

采用单机工程：由BIM 中心人员主导完成，BIM中心人员新建工程，并将建模人员提供的模型进行导入整合，后期根据各部门的需求，为各部门提供工程，并进行维护，保证工程文件的完整和准确性核唯一性。

2 智慧工地应用预计达到效果

2.1 项目应用目标

项目施工过程中全面推进信息化技术运用，并且保证运用的完整性、系统性及创新性，是创建省级示范工地，争获国家级文明示范工地、观摩示范基地的良好依托。智慧工地结合BIM 建造，利用BIM 模型的可视性、可优化性，能有效预见施工中存在的风险及难点，避免盲目施工造成返工。对施工工序进行合理组织，达到提质增效、节约成本的目的。

智慧工地系统强大的数据统计及分析能力，实现建筑数据共建共享，打破各建筑单位、各部门之间的信息屏障，使交流更加的通畅，能有效提高施工效率，整合现场施工资源，实现绿色文明施工。

2.2 项目整体应用价值

核心价值是保障项目成功，应用BIM、云、大数据、物联网、移动互联网、人工智能等科学技术，满足项目建造安全管理目标、质量管理目标、环保管理目标，经过测算，帮助项目进度提前2%～5%，项目成本降低2%～5%，实现项目精益化建造、智能化管理。

在对项目目标进行智能监控，防范风险方面，企业可以直接通过手机端或者PC 端采用地图方式监控各个项目的工期、质量、人员、材料、环保等目标，能够及时发现风险项目，掌控具体问题，制定相应的解决措施。最终可实现统一数据平台、积累数据资产、进行智能决策的目的。

3 合理推进大剧院智慧工地建设

3.1 重点完善智慧工地平台建设

云平台是智慧工地的核心，好比人的大脑将施工现场各种程序、数据进行统一管理、汇总整理，能有效打破人与人之间、物与物之间、人与物之间及施工现场各工序之间、工种之间的信息屏障，有利于实现建筑信息的共享，达到共建共享、交流互通的建设目标。是智慧工地及大剧院创优质工程奠基之石。

3.2 培养专业人才队伍

无论是信息化时代的发展，还是智慧工地的推广与运用，人始终是关键的主导因素之一。智慧工地的建设，大量的数据、资料仍需要现场管理人员收集、整理、上传。因此需要建立完善的组织机构及工作流程图，设置专业管理人员落实智慧工地平台管理工作，各业务对应的管理人员通过系统平台负责相关的业务操作，领导层通过平台掌控现场问题，协助并督促落实现场管理工作。

3.3 加强现场安全质量巡视

施工现场管理人员在日常管理中需加强对施工队伍、材料供应商、专业分包等质量管理，对现场安全质量管理亮点、问题及时通过智慧工地中安全、质量信息管理平台发布出来，由施工人员进行整改或学习，极大地提高了施工管理的效率及便捷性。而数据的统计是智慧工地最为直接的体现形式，依赖于现场管理人员对现场安全质量问题相关数据及时统计、整理，从而在这过程中实现智慧管理。