建筑業(yè)作為我國國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，2022年總產(chǎn)值達到31.2萬億元，近十年來占國內(nèi)生產(chǎn)總值的比重一直保持在6.85%以上，吸納就業(yè)超5200萬人。隨著時代與經(jīng)濟的發(fā)展，建筑行業(yè)生產(chǎn)管理方式粗放、信息化水平低下、資源消耗與環(huán)境污染嚴(yán)重等問題日益突出。為促進建筑行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，近年來，國家大力提倡并推廣智能建造，并陸續(xù)出臺了多項政策促進其落地。

中國工程院院士丁烈云指出：“智能建造作為新一代信息技術(shù)與工程建造融合形成的工程建造創(chuàng)新模式，在實現(xiàn)工程要素資源數(shù)字化的基礎(chǔ)上，通過規(guī)范化建模、網(wǎng)絡(luò)化交互、可視化認(rèn)知、高性能計算以及智能化決策支持，實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動下的立項策劃、規(guī)劃設(shè)計、施（加）工生產(chǎn)、運維服務(wù)一體化集成與高效協(xié)同，交付以人為本、智能化的綠色可持續(xù)工程產(chǎn)品與服務(wù)?！北M管業(yè)內(nèi)對智能建造的定義尚未形成完全統(tǒng)一的看法與理解，但對于其工業(yè)化、數(shù)字化、智能化的三個基本特征已形成共識。黨的二十大提出加快數(shù)字中國建設(shè)，如何借助智能建造同步推動數(shù)字化程度低下的建筑業(yè)實現(xiàn)轉(zhuǎn)型，已成為建筑行業(yè)需面對的重要課題。

平臺建設(shè)概況

基于上述背景，碧桂園旗下廣東博智林軟件科技有限公司依托博智林建筑機器人的科研背景，全面開展關(guān)于智能建造數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用的研究。針對智能建造的需求，專門搭建了一體化的智能建造項目數(shù)字管理平臺，并結(jié)合全過程工程咨詢服務(wù)的方式，將研究成果投入實際工程實踐，取得了豐碩的成果。

智能建造項目數(shù)字管理平臺（以下簡稱“平臺”）以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)，面向建筑全生命周期的策劃、建造、運維，深化建筑全生命周期的數(shù)據(jù)融合應(yīng)用，結(jié)合先進的云計算、人工智能（AI）、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）等技術(shù)，項目各參與方圍繞同一三維可視項目BIM數(shù)字孿生模型，針對不同業(yè)務(wù)場景進行協(xié)同作業(yè)，對項目成本、進度、質(zhì)量、安全等多方面進行有效的數(shù)字化管控，實現(xiàn)項目建造現(xiàn)場的精益管理，以及項目數(shù)字化孿生交付后的智慧綠色運維。

平臺整體采用“一體化平臺、樂高式模塊”的建設(shè)理念，既保證建造全過程底層數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性與連通性，又能根據(jù)項目不同使用方所關(guān)心的不同業(yè)務(wù)場景，靈活適配產(chǎn)品模塊組合，滿足使用方對產(chǎn)品的階段性點狀需求與未來的可擴展性面狀需求。

平臺項目應(yīng)用分析

設(shè)計策劃階段

規(guī)范建模資源與標(biāo)準(zhǔn)，建立全專業(yè)信息集成的項目建筑信息模型（BIM）。基于項目需求，創(chuàng)建BIM基礎(chǔ)資源庫，包括族庫、材質(zhì)庫、構(gòu)造庫、功能空間庫、項目樣板等。項目遵循統(tǒng)一的模型建制、審核、交付標(biāo)準(zhǔn)，完成滿足建筑全生命周期的業(yè)務(wù)需求的數(shù)字化集成模型（以下簡稱“BIM集成模型”），模型精細度按需靈活可控。

高效實用的數(shù)據(jù)體系，與全周期業(yè)務(wù)高度適配。用戶可通過平臺的BIM數(shù)據(jù)引擎模塊定制及維護適合自身項目或企業(yè)情況的BIM數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。在模型上傳至平臺后，BIM協(xié)同模塊通過云端自動解析，根據(jù)項目業(yè)務(wù)場景預(yù)配數(shù)據(jù)模板，將模型轉(zhuǎn)為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)并與業(yè)務(wù)清單自動關(guān)聯(lián)適配，以滿足下游各參與方的業(yè)務(wù)（成本、材料、工序、質(zhì)量、安全等）管理需求。

AI智能校審，協(xié)同優(yōu)化設(shè)計。借助AI技術(shù)，將規(guī)范條文拆解為計算機可識別的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，模型上傳平臺后，通過BIM智能校審功能模塊，可實現(xiàn)設(shè)計成果的部分輔助自動校審，減輕人工校審負(fù)擔(dān)。各參與方可圍繞平臺上統(tǒng)一的BIM模型進行設(shè)計成果復(fù)核、審查、優(yōu)化，并針對關(guān)心的問題發(fā)起基于BIM可視化三維模型的多方溝通交流。

建造實施階段

項目工程量、材料量云計算，各方在線統(tǒng)一查取。將BIM構(gòu)件與成本信息掛接，通過平臺的云算量模塊，調(diào)用云計算能力進行模型快速在線算量計算。算量結(jié)果為構(gòu)件級模型實物工程量，并將算量結(jié)果最終同步推送上云，歸集到平臺上項目統(tǒng)一的BIM集成模型。各類工程人員無需專業(yè)成本人員介入，均可通過項目平臺統(tǒng)一的BIM集成模型，隨時隨地按照不同維度獲取各自所需的工程量、材料量信息，數(shù)據(jù)公正、透明、公開，整個工程成本造價“一本賬”橫向縱向管到底。

以計劃進度為主線，全面帶動施工生產(chǎn)管理，驅(qū)動建筑機器人多機協(xié)同作業(yè)。平臺通過BIM構(gòu)件與施工工序關(guān)聯(lián)工程量與材料量；項目各參與方通過平臺的計劃進度生產(chǎn)管理模塊，在線協(xié)同管理計劃與進度；平臺自動將各種構(gòu)件施工信息同步到項目作業(yè)位置與計劃任務(wù)工單中。

以施工計劃驅(qū)動人機任務(wù)工單生成，發(fā)送至機器人智能調(diào)度系統(tǒng)（FMS），驅(qū)動機器人自動領(lǐng)料與施工。完工后，生產(chǎn)計劃進度模塊自動收集來自FMS與材料管理模塊反饋的機器人施工進度、作業(yè)數(shù)據(jù)、材料的計劃量、領(lǐng)用量、實際使用量，形成工單閉合。人機作業(yè)進度自動反映到平臺的BIM集成模型中形成進度可視化，現(xiàn)場各級施工管理人員可通過平臺，及時對施工現(xiàn)場的進度情況進行可視化瀏覽查看與執(zhí)行偏差分析，以確定下一步應(yīng)對策略。確保整個項目一盤棋，機器人多機穿插協(xié)同作業(yè)，保障項目按計劃有序推進。

以項目現(xiàn)場數(shù)字孿生，全面驅(qū)動施工現(xiàn)場數(shù)字化管理通過BIM GIS（地理信息系統(tǒng)）實現(xiàn)工程施工現(xiàn)場的數(shù)字孿生呈現(xiàn)，同時結(jié)合IoT、AI、遠程監(jiān)控等技術(shù)，對現(xiàn)場的人員、設(shè)備、材料、安全、質(zhì)量、環(huán)境進行全面管控，以達到減少項目浪費、降低項目風(fēng)險，保證交付質(zhì)量的綠色施工。

人員方面，可實現(xiàn)勞務(wù)實名制認(rèn)證，進退場考勤管理結(jié)合工人工資分賬，提升用工效率，降低用工風(fēng)險。設(shè)備方面，可實現(xiàn)大型高危設(shè)備的建檔備案與結(jié)合物聯(lián)傳感設(shè)備的實時監(jiān)測。質(zhì)量與安全方面，可實現(xiàn)移動端巡檢整改。

材料方面，可接收到生產(chǎn)計劃進度模塊推送的材料需求計劃，并與企業(yè)NC、SAP等系統(tǒng)打通，實現(xiàn)材料從前期計劃、采購到現(xiàn)場入庫、領(lǐng)用、庫存盤點等材料的全程數(shù)字化管理。

綠色施工方面，通過物聯(lián)傳感設(shè)備對施工現(xiàn)場的用水、用電、揚塵、噪聲進行實時監(jiān)測，保障綠色施工。通過視頻監(jiān)控技術(shù)，可實現(xiàn)監(jiān)控畫面的查看、回放、抓拍，并可在手機端完成移動監(jiān)控。此外，通過AI圖形識別技術(shù)，可對一些人員的違規(guī)異常行為與危險源進行識別警示。

交付運維階段

通過BIM集成模型的項目竣工資產(chǎn)數(shù)字孿生交付，完成工程策劃建造過程所有有效信息向運維方的移交；集成物業(yè)運維系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)平臺，實現(xiàn)多源數(shù)據(jù)的空間可視化應(yīng)用，滿足建筑物的安全與能耗管控、事件快速響應(yīng)、空間設(shè)備快速定位、材設(shè)資產(chǎn)巡檢維保等運營需求。

平臺的特點分析

對比傳統(tǒng)的項目管理平臺，該智能建造項目數(shù)字管理平臺有以下特點：

平臺數(shù)據(jù)精準(zhǔn)、靈活可控，同時滿足智能建造與傳統(tǒng)建造所需

平臺底層BIM數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度可以達到構(gòu)件級、實物級，不論是幾何信息還是非幾何信息，都可與真實的工程保持滿足業(yè)務(wù)所需的數(shù)字孿生。例如，平臺上BIM集成模型所承載的構(gòu)件尺寸、工程量、材料量都來源于模型實物量，既可以直接用于下游的成本計價，也可以直接用于與生產(chǎn)PC構(gòu)件（裝配式預(yù)制構(gòu)件）的智能制造設(shè)備對接，滿足建筑工業(yè)化所需；施工計劃可按照構(gòu)件去分配排布，達到小時級工序，與工業(yè)級智能建造設(shè)備（如建筑機器人）能夠快速實現(xiàn)對接，既能達到智能建造精準(zhǔn)數(shù)據(jù)驅(qū)動建造全程目的，更能滿足常規(guī)建造業(yè)務(wù)對數(shù)據(jù)相對基本的要求，數(shù)據(jù)精準(zhǔn)程度有能力按需調(diào)控，既不妥協(xié)就低，也不盲目追高。

智能建造項目數(shù)字管理平臺產(chǎn)品體系

平臺數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)場景適配程度高，滿足一模多業(yè)務(wù)應(yīng)用

基于以上所述的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)程度，計劃、工序、質(zhì)量、安全等業(yè)務(wù)相關(guān)的清單信息能按照各項業(yè)務(wù)不同的要求，通過構(gòu)件逐一與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)相互關(guān)聯(lián)，以BIM模型作為項目數(shù)據(jù)的統(tǒng)一且唯一的載體，便于項目各參與方基于同一個可視的平臺數(shù)據(jù)源，提取與反饋信息數(shù)據(jù)，極大地體現(xiàn)項目數(shù)據(jù)的公平、公正、透明性。該平臺可實現(xiàn)用“一個BIM模型”滿足一個項目多參與方多業(yè)務(wù)場景所需，一個項目共享同一個數(shù)據(jù)環(huán)境。

平臺各系統(tǒng)數(shù)據(jù)底層貫通，打破數(shù)據(jù)壁壘

該平臺應(yīng)用范圍貫穿項目全生命周期，從設(shè)計、施工到最終的交付運維，都可以通過該平臺進行管理。這些看似相對獨立的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，都基于平臺同一個數(shù)據(jù)底座一一BIM集成模型的數(shù)據(jù)去構(gòu)建，通過技術(shù)手段打破了數(shù)據(jù)在項目階段等維度上的壁壘。

目前，大多數(shù)傳統(tǒng)建造數(shù)字化產(chǎn)品，從架構(gòu)搭建伊始，都是單點或者散點式布局。后期在使用時，通過某些數(shù)據(jù)逐一兩兩打通的方式串并在一起，只是關(guān)注到了工程的某一個階段或者某一方。而真實的項目信息數(shù)據(jù)像流水一樣，從前至后貫穿融合在一起。該平臺正是通過基礎(chǔ)架構(gòu)中這一龐大的數(shù)據(jù)底池，讓項目信息能夠暢通無阻地在項目全周期發(fā)揮效用。

業(yè)務(wù)平臺一體化、系統(tǒng)功能模塊化，操作便捷可靈活擴展

基于上述特點，平臺在操作使用上實現(xiàn)業(yè)務(wù)平臺“真正一體化”。平臺統(tǒng)一Web端登錄，無需安裝，無需頻繁切換登錄系統(tǒng)與操作端；登錄平臺后，針對不同崗位設(shè)置，提供個性化的移動工作臺、管理駕駛艙，使各級人員在能夠?qū)崟r獲取到最真實的同源項目數(shù)據(jù)的同時，又受到不同訪問權(quán)限的嚴(yán)格管控，不僅解決了信息采集、共享的問題，而且基于平臺為項目在線搭建了整套的管理體系，模塊化的建設(shè)理念滿足了項目對平臺靈活定制與未來擴展的需要。

結(jié)語

截至目前，通過結(jié)合全過程工程咨詢服務(wù)的方式，該平臺已在廣州、上海、佛山、汕頭、江門等全國百余個項目中得到規(guī)模的實踐應(yīng)用，取得了良好效果。其中，多個項目入選國家級、省級智能建造試點項目。

當(dāng)下正值建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型升級與走向高質(zhì)量發(fā)展的重要關(guān)口，如何通過建筑數(shù)字化、智能化升級，進一步提升建筑業(yè)發(fā)展質(zhì)量和效益，是擺在全體建筑業(yè)從業(yè)人員面前的一個挑戰(zhàn)與機遇。今后，博智林軟件科技將通過更多的研究與實踐，逐步完善與優(yōu)化平臺功能與性能，緊盯有效可復(fù)制可推廣的目標(biāo)，為智能建造打造數(shù)字新引擎。（本文作者林湧濤、彭麗姣、張皓皓，來自廣東博智林軟件科技有限公司）

來源：《中國勘察設(shè)計》雜志