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加快推广应用 促进高质量发展——建筑业信息化技术应用调研报告

作者:IM电竞  浏览:3323  时间2021-04-30

加快推广应用 促进高质量发展——建筑业信息化技术应用调研报告

住房和城乡建设部工程质量安全监管司青年理论学习小组组成调研组,赴广东省深圳市、佛山市,开展建筑业信息化技术应用工作调研。调研组先后到深圳市某公共住房项目、佛山市某住宅项目(建筑机器人施工作业)等施工现场一线,了解信息化技术应用第一手资料,参观了部分信息化技术公司,并与深圳、佛山等地方住房和城乡建设主管部门以及有关企业开展座谈,广泛听取基层主管部门及企业意见建议。建筑业信息化技术应用情况近年来,广东省积极推动互联网、物联网、人工智能、大数据等技术在建设工程的集成应用,取得了显著成果,传统的作业模式和管理方式正在发生着革命性改变。探索开展智能建造和运营。公共住房项目。深圳市某公共住房及其附属工程项目是目前全国在建规模最大的装配式公共住房项目,总投资58亿元,总建筑面积约116万平方米。该项目是“十三五”国家重点研发计划绿色建筑及建筑工业化重点专项综合示范工程,示范落地了16个“十三五”国家重点研发计划项目的49项关键技术成果,为我国绿色建筑及建筑工业化实现规模化、高效益和可持续发展提供技术支撑。这方面主要应用了六大技术:一是智慧建造。以自主研发的智慧建造平台为控制中枢,涵盖设计、算量计价、招采、生产、施工以及运维环节,实现了建造信息在建筑全生命周期的数据传递、交互和汇总,打造了基于互联网的建造过程大数据集成系统。二是数字设计。采用“云桌面”实现点对面的全专业协同模式,并基于建筑信息模型(BIM)设计,通过BIM模型辅助算量、虚拟建造及全景虚拟现实(VR)技术,实现全专业的设计变更及流程管理。通过云平台,支持制造、施工、运维的信息化管理。三是全生命周期构件追溯。每一个预制构件生成唯一身份编码,利用二维码技术全过程记录构件生产、施工等信息,实现构件全生命周期信息可追溯,建造过程全要素互联、全数据互通。四是无人机自动巡检并三维建模。无人机云端预设航线,对现场自动巡检,通过图形算法自动建立工地矢量化模型,构建时间空间维度的工地大数据系统。测绘机器人完成项目现场毫米级点云测绘扫描,于云端自动建立建筑点云模型,并与无人机模型进行整合,实现与BIM设计数据自动比对、自动生成质量报告。五是不安全行为机器视觉识别。人工智能(AI)视觉识别结合信息化技术,捕获现场人员动作和人员穿戴图像,对现场人员不安全行为进行实时识别、实时报警、现场处罚,在云端全过程记录,进一步规范现场人员安全行为,降低现场安全隐患。六是智慧管理。集成从设计到建成全过程的核心数据,交付给业主基于BIM的数字孪生竣工模型,模型可以提供数字化住宅使用说明书,借助VR技术,虚拟各项隐蔽工程及其建造信息,便于住户使用。此外,模型还支持打造智慧社区、智慧建筑、智慧物业等多应用场景。建筑机器人。某机器人有限公司通过搭建智能建造运营管理平台,建立建筑机器人施工作业调度系统,利用BIM技术对建筑工程进行模型设计,形成工程项目的数字化空间,仿真模拟建筑施工现场作业流程。通过合理安排各项施工工序和作业路径,利用物联网技术将任务指令下达至建筑机器人进行施工作业。采用人机协作的工作方式,建筑机器人与建筑工人通过智能建造运营管理平台进行交互,将机器人高效作业与工人灵活操作的特点相结合,共同完成各项施工任务,实现建筑机器人和建筑工人协同化作业。目前,该公司在研建筑机器人产品共51款,覆盖主要建筑工艺和工序。其中,室内喷涂机器人、外墙喷涂机器人、地面整平机器人、地面抹平机器人、预制内墙板搬运机器人、内墙板安装机器人、地砖铺设机器人等24款产品已进入施工现场测试应用。从测试效果来看,建筑机器人存在以下特点:一是施工作业的效率和完成任务指令的质量合格率较高。例如,外墙喷涂机器人施工工效达到150平方米/小时,远超传统人工施工;天花打磨机器人在拼缝高低差5毫米以内时,打磨后质量合格率100%。二是在相关工序上可以替代传统人工施工,减少施工对人身的伤害,降低施工安全事故发生率。例如,楼层清洁机器人可以替代人工在粉尘环境下清扫碎块及灰尘,清洁覆盖率可达90%;室内喷涂机器人可避免油漆对工人的危害,解决人工作业时登高的安全风险问题;自升造楼平台由行吊搭载机器人施工,进行铝模板安装、钢筋绑扎、混凝土整平抹平及磨光等工序,实现高危险性传统施工工艺的智能化升级;智能施工升降机可以远程控制、智能调度、无人驾驶、自动运行,具有防夹、人像识别等功能,安全性高,节省人力成本。此外,调研组还参观了某公司的智慧建筑管理平台。该平台是深度适配智慧建筑场景的物联网类操作系统,针对建筑内的硬件、应用、服务等资源,提供物联、管理与数字服务,赋予建筑综合协同的智慧能力,为建筑管理运营者与建筑业主方提供安全、高效、便利的建筑综合管理系统。推动实施智能监管和服务。基于物联网、云计算、VR等技术,2018年深圳市开发运行建设工程智能监管平台和建筑废弃物智慧监管系统。深圳市建设工程智能监管平台通过工地现场实时监控、现场作业信息溯源管理、现场设备工况管理和安全台账管理等功能,将工地现场的所有数据存储在云端,项目管理人员可以使用手机、电脑、平板等移动终端设备访问云数据,并对现场进行操作和管控,及时解决出现的问题,不断完善施工现场管理,促进项目现场质量安全管理标准化。主要特点有:一是实现“一网统管”。通过对建设项目、从业人员和重点危险源的“一网统管”,构建了市区两级多主体参与的安全监管“一张网”,实时掌握所有在建项目参建单位管理人员信息及劳务工人诚信状况,重点管理关键岗位人员的上岗情况和特种作业人员的持证情况,动态掌握12类危大工程基本信息,实现基坑、起重机械等台账式管理。二是实现“标准化”。通过建立执法事项电子化清单,规范执法尺度,减少自由裁量,实现监督执法标准化;将施工单位日检、监理单位周检、建设单位月检等行为落实到具体岗位,明确不同施工阶段的检查内容,实现企业履责行为标准化。三是突出智能化技术应用。通过数据采集分析,重点对人员履职、企业履责、监测结果以及监督执法行为进行智能化分级预警。利用物联网技术对深基坑等危大工程实行自动化监测,实时获取监测信息,通过预警系统提示现场及时处置。通过APP实现执法文书自动即时发放和项目整改提交,形成监督执法的闭环管理。深圳市建筑废弃物智慧监管系统基于物联网、遥感、云计算、大数据等信息技术,对建筑废弃物排放、运输、中转、回填、受纳及利用等过程实行全流程、全方位、全天候的智慧监管。通过实时在线监测降雨量、受纳场坝体及堆填体的地表位移、深部位移、土体含水量等数据,实现受纳场安全的动态监控和自动预警。这方面取得了三大成效:一是智能监管。通过采集建筑废弃物排放、运输车辆状态及受纳场所受纳情况等信息,可实现对建筑废弃物排放核准、消纳备案信息核对、违法乱倒行为预警等。二是全流程联单监测。从工地源头(排放)—运输—末端处置(受纳)实现全过程实时自动记录,形成电子联单数据,可记录建筑废弃物的产生地点、数量、种类、运输车辆、运输轨迹、处置场所等信息,确保废弃物处理痕迹可查。三是互联互通。系统实现了住房和城乡建设、交通、水务、交警等各级监管部门的相关信息共享,让数据多跑路、让群众少跑腿。这些应用表明,现代信息技术已经在广东省建筑业领域生根发芽,并与多种传统业态深度融合,催发了新生业态,展现了广阔的前景和巨大的潜力。随着建筑业数字化、智慧化转型,未来还将有更多信息化技术应用到房屋建筑领域,以实现建筑业向“安全、绿色、智慧”的目标发展。信息化技术应用存在问题广东省在建筑业领域运用人工智能、云计算、大数据等前沿技术,大胆开展先行先试,取得了阶段性成果。但通过调研发现,信息化技术在工程项目应用中还存在以下几方面问题:技术有待进一步完善提高。目前,建筑机器人产品技术有待在实践中进一步打磨完善。如建筑机器人的研发工作大多以计算机技术专家为主导,仅以实现建筑相关功能为目标。由于建筑施工经验不足,对项目现场的施工条件考虑不充分,导致建筑机器人在现场施工过程中的表现不稳定。如采用建筑机器人开展装饰装修作业,因对主体结构土建施工的精度差考虑不足,导致建筑机器人的施工定位有偏差,进而对施工质量和效率产生影响。应用过程缺少法规和标准支撑。建筑机器人的建造方式不同于传统建造方式,需要对现行规范标准及监管过程进行完善改进。部分企业虽然制定了信息化技术应用的相关标准,但由于内容不完整,体系不健全,缺乏技术支撑,导致实际指导作用不强。如智能升降机的研发将代替现行施工升降机,但现行国家标准规定人货两用施工升降机必须由经培训并持有升降机特种设备证的人员操作,与智能升降机不需要操作人员的工作模式相矛盾。目前,建筑机器人在施工设备检验等方面,国家尚未有专门标准和法律法规,影响建筑机器人的研发与应用。应用场景有待于进一步拓展。一些企业将信息化技术在建筑施工环节进行了应用,并发挥了很好的效果。但从全链条应用角度,信息化技术并没有完全运用到建筑工程施工管理全过程,导致信息化技术应用场景较为单一,影响信息化技术在建筑业领域的应用效果,不利于信息化技术在建筑业领域的长效发展。在工程项目中推广应用的建议为加快信息化技术在工程项目中的推广应用,促进建筑业高质量发展,现提出以下几点建议:全面加强建筑机器人技术应用研究。建筑机器人研发工作应以施工工艺为主导,以机器人技术为辅助实现手段。通过加强建筑机器人工地测试工作,依据建筑机器人工地现场测试数据,对设备产品各项性能参数加以改进和完善,持续验证建筑机器人的安全性能和施工工效。经市场监督部门安全认证和合格认证后,在保障施工质量安全的前提下,建筑机器人产品才能投入到实际工程项目中推广使用。加强建筑机器人施工安全风险点和隐患点排查工作,编制相关操作管理指引。涉及危险作业的设备产品,及时组织专家开展技术论证,参照特种设备管理规定进行产权备案和使用登记,完善设备产品施工安全管理程序。制定完善相关法规和标准。建筑工程施工涉及多方面法律法规,建筑机器人的研发使用是一种全新模式,目前缺乏有关法律法规支撑,在实际工作中存在有关法律法规滞后、与新模式施工相矛盾的问题,有的严重制约了产品的研发试用。为此,应积极探索研究解决法律法规滞后问题,尽快补齐短板。充分考虑新技术应用场景,加强事中事后监管,破除法规和制度障碍。积极引导、鼓励、支持企业和地方推动行业标准编制,加快完善信息化技术应用标准和规范,逐步将企业标准上升为团体标准、地方标准或者国家标准,对接现有的建筑工程施工质量验收相关规范,通过完善技术标准体系,推进信息化技术在建筑工程中的实际应用。积极拓展全链条应用场景。建筑工程施工管理活动具有长时性、复杂性特点,且涉及多学科知识,要想高效利用信息化技术,应拓展全链条应用场景。深入对接建筑业、信息化技术、互联网等领域,围绕智能建造、数字建筑、智慧工地、智能监管等应用需求,凝练一批具有较大量级和较强示范带动作用的应用场景,推动智能建造、工业互联网、大数据融合等领域参与建筑应用场景建设。加速新技术、新产品、新模式的推广应用,为企业创新和建筑业高质量发展提供更大空间。住房和城乡建设部工程质量安全监管司青年理论学习小组赞
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