住建部发布 | 智能建造典型案例（三十一）大连三川智慧施工管理系统在大连市绿城诚园项目的应用
小编语：近日住建部发布了智能建造新技术新产品创新服务典型案例，为推广智能建造可复制经验做法，我们将陆续对其中涉及到施工安全的案例进行推送，敬请关注
住房和城乡建设部办公厅关于发布
智能建造新技术新产品创新服务
典型案例（第一批）的通知
各省、自治区住房和城乡建设厅，直辖市住房和城乡建设（管）委，北京市规划和自然资源委，新疆生产建设兵团住房和城乡建设局：
按照《住房和城乡建设部等部门关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》（建市〔2020〕60号）要求，为总结推广智能建造可复制经验做法，指导各地住房和城乡建设主管部门和企业全面了解、科学选用智能建造技术和产品，经企业申报、地方推荐、专家评审，确定124个案例为第一批智能建造新技术新产品创新服务典型案例（案例集可在住房和城乡建设部门户网站上查询）。现予以发布，请结合实际学习借鉴。
住房和城乡建设部办公厅
2021年11月22日
（此件主动公开）
大连三川智慧施工管理系统在大连市绿城诚园项目的应用大连三川建设集团股份有限公司北京和创云筑科技有限公司方维建筑科技(大连)有限公司
一、基本情况
（一） 案例简介
大连三川智慧施工管理系统依据装配式建筑特点，研发了进度管理、质量管理、安全管理、合同管理、材料管理、设备管理、劳务管理、档案管理、成本管理、BIM应用等功能模块，通过将BIM模型与施工计划、实施进度、质量管理等关联，强化对人、机、料、法、环等要素的管控，实现工程建设全过程可视化动态管控，加强了集团对人、财、物、信息资源的统筹调配，减少项目实施中的不确定性和不可控性，提升数字化、精细化、智慧化管理水平。
图1大连三川智慧施工管理系统
（二） 申报单位简介
大连三川集团成立于1957年，是集工程咨询、工程设计、工程总承包、装配式建筑、项目管理为一体的高新技术企业，具有房屋建筑工程施工总承包特级、市政公用工程施工总承包特级、建筑行业设计甲级、市政行业设计甲级和其他24项配套资质，是国家级装配式建筑产业基地，致力于建筑全产业链一体化综合运营与服务。
北京和创云筑科技有限公司成立于2019年，是中关村高新技术企业，是国内建筑行业软件及解决方案提供商。公司致力于将信息化、大数据、人工智能、物联网技术应用于装配式建筑领域，为行业中的每个人、项目、组织，构建数据驱动的解决方案。
方维建筑科技(大连)有限公司成立于2018年，致力于为中国建筑业提供企业信息化及协同管理、数字化设计、数据安全等支撑软件和工程咨询服务。
二、案例应用场景和技术产品特点
（一） 案例技术方案要点
大连三川智慧施工管理系统是依据装配式建筑特点和标准，以流程化、标准化的方法实现建筑模型与数据库信息交互，系统通过将BIM模型与施工计划、实施进度、质量管理等相连接，实现全过程可视化管理，突破项目管理瓶颈，减少实施中的不确定性和不可控性，提高信息传递效率，降低出错机率，实现项目上下游参与方全过程BIM应用、信息共享互通，实现数字化、智慧化、可视化项目管理，如图2所示。
图2 大连三川项目管理系统业务架构
（三） 关键技术经济指标及创新点
系统为产业链内企业公用平台，可上下游无缝共享，即：生产企业可以看发货后的情况，施工企业可以看构件的生产进度，能够为政府管控为主线的信息化平台提供数据支撑，形成大数据。
（四） 应用场景及市场应用总体情况
该平台已在多个项目中推广使用，建立并规范了一整套数字化应用知识体系。工程应用类别包括住宅类、公建类、工业厂房类、市政道桥类、绿化类等。应用内容模块包括：项目信息管理、进度管理、质量管理、安全管理、合同管理、材料管理、设备管理、劳务管理、档案管理、成本管理、BIM应用等,如图3所示。
图3 大连三川集团项目管理系统模块
三、案例实施情况
（ 一） 案例项目概况
大连市绿城诚园项目（即：大连市体育中心B1、D区配套开发二期地块项目）位于大连市甘井子区山东路西侧、川岭路北侧，总建筑面积约23万平，主要由8栋高层和16栋小高层组成，项目采用预制混凝土叠合板、预制楼梯，铝模板免抹灰施工工艺。项目效果图如图4所示。
图4 项目效果图
（二） 应用过程
大连三川智慧施工管理平台通过BIM、云计算、大数据、物联网、移动应用和智能应用等先进技术的综合应用，对施工六大生产要素人工、机具、材料、方法、环境、测量，进行数字化、精细化、智慧化管理，从而达到施工现场实时感知、全面掌控、智能决策的目的。
1．人机料法环测-- 人
平台通过人脸识别、自动水印、云计算、GIS、人工智能等，依托平台数据穿透，实现工人及管理人员信息采集、施工现场考勤、入场培训教育、劳动合同、特种作业证书、统计报表、奖惩管理等实名制管理。助力建筑企业低成本全面安全复工。
本项目建设单位在项目进场的第一时间，便要求全面落实工地现场实名制管理，加强人员疫情防控，并与平台系统单位对接，现场全面推进人脸识别闸机及手机APP实名制系统，如图5、图6所示。
图5使用人脸识别闸机进行实名制管理
图6使用手机APP进行实名制管理
项目部在使用系统实名制模块对现场实名制进行综合管理，有以下优势：
（1）考勤打卡无需排队，手机端、人脸识别闸机并行考勤，节约时间。疫情期间防止人员密集。
（2）移动定位+人脸识别+自动照片水印，防止作弊与代打卡，避免伪造考勤记录现象。
（3）针对其他项目恶意讨薪黑名单用户，可直接在系统中预警。
（4）实名制系统下游可与人脸识别闸机及手机APP直连，上游可与市区住建局实名制系统对接，同时满足企业和行业主管部门的管理要求。
另外，通过信息化系统和各类智能硬件设备，企业级管理者可实时查看各分公司和项目劳务用工数量、工人出勤情况、现场工种情况、视频监控等。项目层级可以查看本项目劳务用工数量、工人出勤情况、现场工种情况、安全教育培训记录、工资发放情况等，如图8所示。
图7 劳务实名制综合分析
2．人机料法环测--机
随着近些年我国科技水平的提高，企业工程机械领域逐步朝着高科技化进步，设备结构也越来越复杂，而这些先进的工程机械在投入使用后，对企业的经济效益有了很大提升，对企业发展起着举足轻重的作用。但是虽然工程机械使用效果良好，但仍存在一些问题制约着工程机械安全使用，如环境因素、条件因素等。因此做好对工程机械的维护与保养是一个企业高速发展的前提，对工程建设质量、安全、进度等方面具有重要意义。
项目在使用本系统设备管理模块时，将施工现场机械设备分为四类：即：特种设备、大型机械、小型机械、智能设备，根据不同类型设备的管理特点，分别建立状态监测和预警机制。同时，基于项目实时成本管理理念，利用专业物联网传感器，对设备的使用频次和工作饱和度进行工效分析，如图9、图10所示。
图8 塔吊、升降机综合分析
图9 其他设备综合分析
3．人机料法环测--料
古有“物勒工名”的制度，器物的制造者要把名字刻在上面，以方便管理者检验产品质量，成为提高手工业产品质量的一种重要管理手段。现今，在装配式建筑质量追溯管理中，无线射频芯片、二维码等成为了新时代“物勒工名”的手段，如图11所示。
图10 部品部件芯片发放
本项目在物资材料管理过程中，充分利用互联网+物联网技术，要求部品部件等厂家采用无线射频芯片、二维码等技术手段，为每一个构件制作“身份证”。使用配套的手机应用程序扫描二维码或者芯片扫码枪扫描，质量管理人员就能知道构件产自哪里、用于什么项目，了解模具组装、预留孔洞、混凝土浇筑的检查检验结果以及报验人、签收人、质检人都是谁，成品检验结果又是如何，包括入库、运输、安装定位也都有迹可循，如图12、图13所示。
图11 质量追溯系统过程记录
图12 部品部件使用综合分析
4．人机料法环测--法
（1）轻量化、可视化施工模拟与技术交底。
项目现场为了施工过程可视化，选用一模到底的BIM轻量化工具，该系统支持Revit、SketchUp等各类模型的导入，系统后台通过模数分离技术自动轻量化，并将模型所有信息存入数据库中。现场使用者只需在网页端或手机端即可完成模型浏览、进度模拟等功能，如图14所示。
图13 BIM施工模拟
同时，系统提供全程动态的可视化的解决方案，从而提高项目现场交底时效,如图15所示。除此之外，系统还支持现场进度计划与部品部件的关联，为厂场（构件工厂、施工现场）一体化提供基础保证。
图14 BIM可视化交底
（2）技术方案知识库及二维码调取。
项目现场为了提高编辑方案和规范调用的灵活性，选用本系统知识管理模块，其内置最新的建筑行业国标、行标等标准型文件，项目技术人员也可根据实际需求进行企业标准的上传，在编辑方案或日常规范查询时，可通过关键字检索和强条检索，如图16所示。
同时，项目部技术人员把各项技术交底形成各自的特殊“身份证”结合影像资料数据转化为二维码形成动态更新“资料库”施工过程只要轻松扫一扫，便可随时查看内容、规范现场施工与操作。
图15 技术方案知识库
5．人机料法环测--环。
项目为加强扬尘环保管理，选用本系统环境管理模块，该模块通过物联网智能硬件设备和视频监控，对工地施工区域内的空气中颗粒物浓度指标(PM2.5、PM10)、风速、风向、温度、湿度等指标进行数据监测，并将监测数据和监控视频接入环保局扬尘在线监管平台，方便主管部门对施工扬尘防控进行监督管理，如图17所示。
图16扬尘监测设备
同时，项目部充分使用图形监测和预警系统，利用智慧工地平台，将环境监测设备监测到的值实时回传并将数据建模，以直观的图表形式呈现，管理人员可远程、实时监控项目环境情况。
图17项目管理系统环境监测预警平台
6．人机料法环测--测
项目实测实量，是指应用测量工具，通过现场测试、丈量而得到能真实反映产品质量数据的一种方法。项目在推进质量管理体系时，利用本系统质量管理模块，首先建立行业级规范标准数据库和企业级经验知识数据库，如图19、图20所示。然后利用AI监控监测设备和BIM技术，提升项目管理人员日常巡检和实测实量的时效，如图21所示。同时，利用系统提供强大的数据分析功能，按照责任人、分包单位、责任区域、问题发生趋势等多维度对现场的检查数据实时分析，并形成分析报表作为公司管理决策的依据。分析数据可通过手机端或电脑端实时查看，从而保证相关领导实时掌握现场质量管理现状，如图22、图23、图24所示。
图18行业级规范标准数据库
图19企业级经验知识数据库
图20测量检查功能
图21 基于BIM的测量检查问题分析
图22质量数据分析
图23质量指标分析
四、应用成效
通过在该项目中使用智慧施工管理平台，不仅让施工管理更加安全可靠，还能让智能化信息化管理流程达到更高标准，明确各种安全隐患指定责任人进行提前预防，有效避免出现各种意外疏漏，大幅降低施工过程中出现的损失，提高施工安全性，让施工工程管理更省心与专业。本项目通过智慧建造，主要可以产生以下成效：
（一） 宏观方面
1．事前预防：可使管理动作前置，实现从事后被动补救到事前主动预防的转变，并实时对事故预警、报警进行处理，防患于未然。
2．动态管理：监管单位、施工企业、现场管理人员及其他相关机构均可在任何时间、任何地点根据授权查看施工现场实时情况并进行监管。
3．安全分析：通过对现场所采集数据的定性及定量分析，便于管理人员把控工地的施工状态，为科学决策提供数据支撑。
4．关键节点：重视人-机-料-法-环的关系和本质，把人既看成管理对象，又看成管理动力，强化管理的内在逻辑及驱动力。
（二） 业务应用效果
落实工人实名制及工资发放，避免非法欠薪和恶意讨薪；设备监控监测自动报警，提高施工安全性；对构件等材料进行质量追溯，规避假货和问题材料；提高现场工人培训、交底效率，建立工艺工法库；监测扬尘数据，满足环保要求，智能解决环保问题；全面测量管控，提高成品质量，规避施工过程“人管”不漏洞；BIM协同+智慧建造促进各方工作联合管理，降本增效；
（三） 经济效益
通过在本项目中使用集团智慧施工管理平台，不仅保障建设质量的日常安全监督管理，其数据采集功能大大减少工作的随意性和盲目性，为科学决策提供依据。
1．利用现场实名制系统数据分析，科学制定进度计划和工人排班计划，通过可视化系统高效快速对工人交底，减少人工成本。通过计划成本与实际成本的对比，对用工数量进行优化排班前后比较分析，本项目累计节约人工费约占项目人工费总额的5%。
2．通过先进的机械监控监测方法，提高大型机械工作效率及小型机械台班产量，真正做到优化资源配置，通过计划成本与实际成本的两算对比核算，对机械用工台班量进行资源配置优化前后比较分析，本项目累计节约机械费约占项目机械费总额的4%。
3．利用BIM工具对项目现场进行施工可视化模拟、碰撞检测、细部节点优化、钢筋下料优化等，累计优化施工方案30余个，让新一代数字化技术与建筑业深度融合，成为驱动生产方式变革的新动力。
执笔人:
大连三川建设集团股份有限公司（王强、高义民、葛铁柱、刘润娇）
审核专家:
赵宪忠（同济大学，教授）
李东（百川伟业（天津）建筑科技股份有限公司，总工程师）
2021年5月建筑智能建造技术初探及其应用
定价：116 元 折扣价：112元 出版时间：2021.5
中国建筑工业出版社
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