BIM+智慧工地技术应用案例:兰州榆中园区棚户区改造2安置区项目中的BIM应用
文章来源:广联达施工课堂
(中国十七冶集团有限公司甘肃分公司甘肃省兰州高新区榆中园区)
图1项目效果图
摘要:随以“绿色建造、智慧工地”为指导思想,通过先进的技术手段融合到监管平台,实现“政府监管+主体责任落实”深度信息化应用融合。使信息化监管承载业务、辅助监管,提升行业监管机构业务水平和服务形象,进而推进行业自律管理。
在与国家和省级信息化平台总体建设思想保持一致的前提下,构建数据互联互通、业务流程规范统一的安全生产综合监管信息平台。实现数据共享、业务联动,消除信息孤岛弊病。建设运行稳定高效、扩展升级容易、运行维护方便的信息化项目。数字化监管系统能够及时监控施工现场进度及状况,同时在施工现场起到良好的预警作用,减少施工现场的安全隐患,降低施工现场伤亡事故,促进和谐社会建设。
关键词:BIM5D;智慧工地;物联网;智能系统;
一、项目概括
1.基本信息
兰州高新区榆中园区棚户区改造(经适房)2#安置区项目(EPC)总承包(以下简称榆中棚改项目)位于兰州市榆中县连搭镇兰州高新区榆中园区,紧邻312国道,距离兰州市区直线距离约23Km。项目建设用地约16.7万㎡(约250余亩),总建筑面积约55万㎡,其中,地上建筑面积约42万㎡,地下建筑面积约13万㎡。项目分两期,一期包括8栋30层住宅楼、1栋4层停车楼、1栋3层幼儿园及沿街商业裙房,建筑面积约15万㎡;二期包括10栋高层住宅楼(其中:5栋20层住宅楼、2栋30层住宅楼、3栋33层住宅楼)、1栋15层服务配套楼、1栋3层幼儿园、1栋5层社区服务中心、沿街商业及商业街室外连廊及地下车库,建筑面积约40万㎡。
2.项目难点
兰州榆中园区棚户区改造2#安置区项目,作为中国十七冶集团甘肃分公司重点工程之一,且该项目规模大,工程量繁多,劳务分包及专业分包众多,人员管理难度大,还需要在年底达到四层,加上冬休时间,剩下的施工时间少之又少。
3.应用目标
通过BIM+智慧平台的建设与应用,实现工程精细化管理,最终达到减少施工成本、保障施工安全等目的。
具体表现在如下:
(1)有效提高施工现场作业工作效率
“智慧工地”通过BIM、云计算、大数据、互联网、移动应用和智能应用等先进技术的综合应用,让施工现场感知更透彻、互通互联更全面、智能化更深入,大大提升现场作业人员的工作效率。
(2)精细化进度管控
拟通过斑马进度和BIM5D平台的进度管理模块实现进度精细化管控和进度风险预警的作用。
(3)有效提升项目各管理人员监管和服务能力
通过“BIM+智慧工地”的应用,及时发现安全隐患,规范质量检查、检测行为,保障工程质量,实现质量溯源和劳务实名制管理。促进诚信大数据的建立模式,有效支撑主管部门对施工现场的质量、安全、人员和诚信的监管和服务。
(4)智能化在线监控与预警
对现场重大危险因素进行实时监控分析,对安全隐患及时预警,实现安全管理自动监控与预警。
二、BIM+智慧工地应用
1.应用内容
兰州榆中园区棚户区改造2#安置区项目,基于“云大物移智+BIM”等先进技术,是保证工程项目的顺利开展的重要手段之一。BIM+智慧工地平台将施工过程中涉及到的人、机、料、法、环等要素进行实时、动态监控,将终端应用工具,替代手工化管理,实现数据共享、协同管理。
该项目建立的BIM+智慧工地管理平台,由劳务实名制、安全质量巡检、塔吊防碰撞、BIM5D、远程监控、环境监控系统等六大主要系统组成。
(1)通过劳务实名制系统,可进行项目所有作业人员的信息统计和人员生产要素分析,为项目决策层提供有效的数据参考。
(2)通过安全、质量巡检系统,可根据施工现场存在安全或质量隐患类别及紧急程度,对相关责任单位、责任人进行预警。此外,该系统还可与劳务系统组合对人员进行管理,为项目决策层监控项目风险、规避风险数据方面提供有效参考依据。
(3)通过塔吊防碰撞系统,可实现对施工现场群塔运行状况的实时远程监控。
(4)通过BIM5D系统,可使建筑模型达到设计、施工一体化和各专业相互协同工作,从而节约、降低施工成本。此外,BIM5D系统还可实现BIM模型在线预览,联合生产、技术、质量、安全等关键数据,为施工现场奠定良好的生产基础。
(5)通过远程监控系统,可加强施工项目的日常管理,提高工作效率。
(6)通过环境监控系统,可对施工现场四周环境进行实时监控,当监控值超过报警值时,系统将自动触发报警装置和喷淋装置,达到自动控制扬尘治理的目的。
图2BIM+智慧工地管理平台图
2.应用策划
2.1软件选型
广联达、斑马进度、AutoCAD、Office、Revit、3DMax、Project、fuzor等。
2.2组织架构
图3BIM+智慧工地平台应用项目组织结构图
本项目采用专人专岗专项负责,每一个模块应用都落实到专人。
2.3应用顺序
(1)项目施工准备阶段,项目BIM小组建立了兰州榆中园区棚户区改造2#安置区项目建筑信息模型。
(2)搭建BIM+智慧工地平台,包括项目层级和企业层级。
项目层级:基础数据来源,并可查看单项目各项数据实现智能监控,风险防范。
企业层级:企业数据中心,积累数据资产,实现多项目综合管理、智能决策。
(3)搭建工程项目数据库。通过收集施工现场的基础数据,在上述平台的基础上,建立和完善工程项目数据库。
三、实施过程
1.应用准备
①2019年6月20日,项目部组织召开“BIM+智慧工地”应用启动会,对广联达的《BIM+智慧工地实施规划方案》进行深化沟通,并着手筹备智慧工地平台的搭建工作,主要是分阶段完成碎片化工具产品的硬件搭建。
②对公司及项目主要负责人进行“BIM+智慧平台”相关软件培训,提高项目全体管理人员应用水平;
③建立组织机构,工作流程图;落实管理工作;
④对应业务管理人员通过平台系统负责对应业务操作,主管领导通过平台掌控现场问题,并协助、督促落实现场管理工作;
⑤每月对平台大数据进行分析,出具分析报告,对数据进行比对分析并做好相应调整措施。
2.应用过程
(1)劳务实名制管理系统
由于施工现场分包单位多,各劳务单位人员组成复杂,施工作业人员流动性大,导致以传统方式进行劳务实名制管理十分困难。项目部严格推行劳务实名制管理,集成各类智能终端设备对建设项目现场劳务工人实现高效管理。
该系统通过智能终端硬件设备实现对劳务实名制管理,完成劳务基础数据收集,规范项目劳务管理工作;通过劳务数据动态实时反馈,结合业务场景实现移动作业管理。
1)分包单位管理:在平台上创建分包班组信息,并对班组成员进行证件上传管理;
2)人脸识别管理:现场采集作业人员照片上传到系统,通过闸机人脸识别对现场人员工种信息及考勤进行管理。
3)现场人员管理:通过实名制管理系统可以限制工人年龄,当工人年龄不符合要求时能够预警,通过数据的积累和分析能够有效掌握现场作业人员的各种信息;
4)黑名单管理:凡在平台内被列入黑名单的人员无法录入系统有效防止工人在现场不听指挥盲目作业,避免用工风险。
图4劳务实名制管理系统图
(2)安全管理系统
通过隐患排查与治理、危险源管理、危大工程专项管控,为施工企业提供管理助手、为项目提供核心业务的深入管控措施;可形成企业大数据分析与精准指标。
现场发现安全隐患,直接用手机拍照,选择系统内置的安全隐患库,编辑整改内容并指定整改人,发送给对应的劳务队整改。
系统会对上传的数据进行汇总,根据数据分析结果,让管理者分清安全管理工作的轻重缓急,明确工作的侧重点,有效地掌控现场安全状况。
图5BIM+智慧工地平台安全管理系统剪图
(3)质量管理系统
手机端质量巡检、质量排查、实测实量、质量评优、报表管理、质量验收、统计分析,实现企业质量管理、项目质量管理规范化,提升管理层工作效率,让工作方向更明确。
现在使用移动技术、云平台技术,现场发现质量问题,直接用手机拍照上传,编辑隐患、指定整改人,信息即使传递,数据实时积累,未整改情况也能及时发现并采取有效措施。
网页端会对上传的数据进行整理汇总,分析最近的问题趋势,据此采取针对性的质量管控。
图6BIM+智慧工地平台质量管理系统剪图
(3)塔吊防碰撞管理系统
塔吊防碰撞系统,对施工现场群塔运行状况实现现场安全监控、运行记录、声光报警、实时动态的远程监控,使得塔机安全监控成为开放的实时动态监控。
图7BIM+智慧工地平台塔吊管理系统剪图
(4)进度管控系统
本项目进度管控主要采用BIM5D平台+斑马进度组成的综合管控系统。
1)斑马进度管控:
本工程项目工期紧张,且由于天气、军运会等政策影响,导致工期管控难度大。
利用斑马进度软件编制总计划和总体进度,并对其进行调整,确保总进度计划在穿插施工时的逻辑关系、资源状况等达到合理可实施。并找出关键线路,为进度管控的决策提供依据。
2)BIM5D任务派分及跟踪:根据形成的总进度计划,将总进度计划分解成为月进度计划、周进度计划,并在BIM5D平台中根据流水段进行周计划录入,建立基于流水段的现场任务精细管理。
设置相关工艺、计划时间和责任人,通过将施工任务与施工工艺相互关联,现场技术员在现场跟踪中可以查看任务的相关工艺要求,快速便捷的生产任务安排。
图8BIM5D生产周计划管理剪图
3)进度前锋线管控:利用斑马进度前锋线管控功能,定期根据实际进度报告进行前锋线展示,并拉直前锋线,预控进度风险,便于从非关键线路调配资源缩短关键线路上的工作时间,确保进度目标实现。
图9BIM+智慧工地平台进度管理剪图
4)进度可视化管理:利用BIM5D平台将进度计划与BIM模型关联,BIM模型根据进度计划生成,与按实际进度生成的BIM模型对比,形成基于BIM模型的进度可视化管理。
图10BIM+智慧工地平台进度管理剪图
此外,BIM建造平台可实现BIM模型在线预览,联合生产、技术、质量、安全等关键数据,通过BIM模型展示进度、工艺、工法,将BIM技术应用的关键成果集中呈现,为工程施工奠定良好基础。
图11BIM+智慧工地平台BIM建造管理系统剪图
(5)远程视频监控
为加强施工项目日常管理,项目部建立了建筑工地远程监控系统,安装数量为10处视频远程监控探头,项目管理人员可通过BIM+智慧工地平台观看实时监控数据,值班人员也可通过计算机屏幕实时监管,对施工现场进行动态控制,对突发情况及时上报、应对、沟通、协调、解决,既减轻了监管人员的工作强度,又加强了建设项目在公司及项目内部的调控监管力度,有效地提高了工作效率。
图12BIM+智慧工地平台远程视频监控系统剪图
(6)环境监测系统
可以实现对扬尘、气象、噪声进行实时监测,当出现设定的正常值,平台可以进行报警。施工现场设置一处环境监控设备,24小时全天候实时在线监测。
图13BIM+智慧工地平台环境监测系统剪图
四、应用总结
1.效果总结
(1)兰州榆中园区棚户区改造2#安置区项目,基于BIM+智慧平台管理系统的成功应用,以“云平台、移动互联、物联网”为基础,将现场信息收集、处理、比对、分析,优化了项目资源配置,合理提高施工组织策划。
(2)通过BIM+智慧管理平台应用,实现不同时间段内一系列流程的迅速反应、实施及决策,实现了管理升级,为项目提供智慧化的管理,为项目决策层的宏观管理提供可行性参考,显著缩短工期,节省成本,实现目标执行与风险管控双优管理模式,达到管理智能化、信息化、智慧化,从而提高项目及公司的效益。
2.方法总结
(1)应用方法方面
信息化管理总结:优化了部门与部门之间的工作流程,所有施工信息集成在BIM+智慧工地的模型中,信息实时共享,实现了可视化、信息化管理。
整体运营总结:总结形成了一套标准化管理办法,借助BIM+智慧工地平台和有能力的管理人员,可以完全贴合项目常态化管理工作。
(2)人才培养方面:
①BIM中心不同岗位人员专攻本岗位服务内容,实现了专业人才从事专业工作。
②BIM中心人员定期分享总结,提高了个人的讲解能力,共同解决工作过程中发现的难点。
(3)经济效益方面:
①降低管理成本,提高企业管理效率
采用BIM+智慧平台管理系统可适当减少现场安全管理人员数量,或使管理人员制订针对性管理措施,及时发现违规现象,使整改信息传达落实,提高掌握现场情况的效率和准确性。同时通过宏观监控,优化施工场地布局,综合调配人力物力。
②落实岗位职责,便于调查和明确责任
现场施工人员文化层次参差不齐,远程监控的设置,在很大程度上激发了施工人员的责任心和工作积极性,促进规范操作意识,便于施工统一管理。施工过程被录像存储备份,可随时查看监控信息,即使发生了一些不可预测的事件,也便于事故发生后第一时间内查明事故发生原因,明确事故责任主体。
③加强环境监测,提高环境质量
此项目平台集成了目前最先进和具有前沿性的监测仪器、物联网和云计算技术,实现了实时、远程、自动监控颗粒物浓度、噪音分贝及建筑工地文明施工情况,城市施工造成的污染得以大大降低,改善城市整体环境面貌,提高市民健康生活指数。
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