【智慧工地】智慧建造技术发展分析报告（二）
2018-06-15 09:45:48
【智慧工地】智慧建造技术发展分析报告（二）
3、智慧建造的信息化解决方案 --环境监测系统
实 现智慧建造需要信息化手段来支撑，需要结合建筑行业特点和核心业务规划适用的解决方案。智慧建造的信息化解决方案就是以PM（项目管理）为核心，以BIM 为支撑，以DM为持续改进和提升的基础，充分利用云计算和移动应用、物联网等先进技术，实现智慧建造的过程，使建设项目效益最大化，最终实现智慧建筑。即 智慧建造信息化应用架构4MC。
图3-1智慧建造信息化应用架构
如图3-1所示，智慧建造信息化应用架构4MC主要包括平台层、应用层、终端层三个层。
平台层可基于云计算技术（CloudComputing）实现传统平台向云服务平台转化。应用层始终围绕以提升项目管理（ProjcetManagement）这一关键业务为核心，实现项目全生命周期的信息化，实现管理效益的提升。从生产作业的角度来讲，通过 “专业工具软件支撑（BIM）”和“数据服务产品支撑（DM）”的支撑实现项目建造与运维的生产效率提高。终端层实现信息化的人机交互，实现从传统PC终端向移动终端（Mobile）和物联网应用拓展。
3.1 4MC—PM 项目全生命周期管理（ProjectManagement）
项目管理业务是建筑行业的核心业务，围绕项目开展生产经营和管理活动是建筑行业业务形态的显著特点。
图3-2 参建各方的项目管理
对于建筑行业，项目管理水平的好坏决定了企业的发展好坏，决定了行业发展的水平，建筑行业的信息化要围绕项目管理（PM）核心业务开展，才能取得价值的最大化。项目管理业务信息化是基于项目全过程的信息化，也是支持集约化经营和精益化管理思想的落地。
3.2 4MC—BIM 建筑信息模型（Building Information Modeling)
在项目建设过程中，单独的项目管理系统很难发挥作用，最大的问题就在于缺乏真实、实时的数据支持，数据之间难以建立有效关系。因此需要BIM技术及产品的支撑，满足作业层的生产需要，并产生真实有效的基础数据。
BIM（Building InformationModeling）建筑信息模型，是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型。BIM 是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。一个完善的信息模型，能够连接建筑项目生命期不同阶段的数据、过程和资源，是对工程对象的完整描述，可被建 设项目各参与方普遍使用。BIM的可视化、参数化、数据化、可模拟化、可优化的特性让建筑项目的管理和交付更加高效和精益。
图3-3 BIM技术应用 --扬尘监测仪
如图3-3所示，基于项目全生命周期的BIM技术应用是以BIM服务器为基础，建模为输入，以协同为方向，实现项目各阶段、不同专业、不同软件产品之间的数据交换、集成与共享，为建设项目目标的实现做有力支撑。
3.3 4MC—DM数据管理（Data Management）
随着项目管理系统和BIM系统的深入应用，会产生各种各样的结构化和非结构化数据，面对海量的大数据，如何让这些数据进一步发挥价值，需要DM数据管理系统的支撑。如图3-4所示，DM数据管理包括两个层面：
一个是数据和知识的复用和分析。我们在工作和生产过程中需要数据的支持和服务，需要复用经验数据，历史案例工程数据，需要对数据进行科学分析，以辅助工作和决策支持。例如需要查询和获取市场材料价格，需要获取工程造价指标支持造价估算，通过数据分析找出管理和生产的问题。
另 一方面是知识管理。在生产和管理过程中，会积累下很多数据和信息。需要进行加工、处理并形成知识进行复用。应该说建筑行业分散性的特点本身就不利于管理的 标准化，各项目的一些好的经验、标准、指标无法有效积累和复用。因此更需数据的管理来支撑企业持续提高，发挥数据的价值。
图3-4 项目全过程的DM数据管理
3.4 4MC—云平台（CloudComputing）
各系统中处理的复杂业务，产生的大模型和大数据如何提高处理效率？这对服务器提供高性能的计算能力和低成本的海量数据存储能力产生了巨大需求。通过云计算与信息化系统及软件的整合，使得建筑的建造过程与运维更加便捷、集约、灵活和高效。
云计算是分布式处理、并行处理、网格计算、网络存储和大型数据中心的进一步发展和商业实现。如图3-5所示，基于“云”的服务平台、服务模式以让项目参建各方可以通过公有云和私有云，更自由的访问数据，更高效处理数据，更便捷的协作。
图3-5 云平台
3.5 移动应用及物联网（Mobile Application）
图3-6 移动应用及物联网应用
建筑行业的项目分散性、人员的移动性、管理的离散性等特点，对信息化的应用造成了很多障碍。如何有效的进行现场管理、移动办公、数据采集，解决信息化最后“几十米”的问题？可以说以往传统的信息化是“办公室” 的信息化，我们需要插上网线，利用PC电脑终端来访问数据和使用软件。尤其建筑施工现场环境复杂，项目管理人员多是在现场作业和管理，抱着笔记本电脑下工 地也是不方便的。因此要想实现全面的信息化应用，真正的实现智慧建造，必须关注项目现场的应用问题，利用移动应用技术、物联网等技术切实解决现场人员与信 息化系统的交互问题，才能保障数据来源及时、准确。
如图3-6所示，通过PAD、手机等移动终端，结合BIM技术手段，在PAD上进行建筑模型和图纸浏览，进行变更洽商、设计交底、施工指导、质量检查、模型浏览、沟通管理、设施管理等都非常高效。
充分利用物联网技术提高现场管控能力，针对建筑的全生命周期对各阶段、各部位、各实体，通过RFID、电子标签、测量器、传感器、摄像头等终端设备，实现对项目建设过程和运维管理的实时监控、智能感知、数据采集和有效管理，提高作业现场的管理能力，加强了人与建筑的交互。
4 基于建筑全生命周期的智慧建造
一 个建筑项目建设生命周期主要可以划分为规划设计、施工建造和设施运维三个大的阶段。规划设计解决的是”做什么“的问题，施工建造解决的是”怎么做“的问 题，设施运维解决的是”怎么用“的问题。实现智慧建造就需要科学的、合理的和智慧的去解决三个阶段的主要问题，以BIM为载体结合物联网和云计算成为支撑 智慧建造的主要模式。
BIM（Building InformationModeling）是建筑信息模型，是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型。在建造不同阶段的BIM模型结合物联网及云等技术，会产生很多实际应用，下面针对生命周期各阶段的一些热点应用做一阐述。
4.1 规划设计阶段
在 规划设计阶段，充分利用BIM的可视化、高效协同、虚拟模拟、设计优化和三维出图等技术提高设计的质量和效率。设计阶段的应用主要包括4个方面。第一，在 概念设计阶段，设计师充分利用BIM技术平台集成GIS及相关物联网技术，结合相应分析软件对设计条件进行判断、整理、分析，保证在设计最初就能够充分考 虑现场环境等条件下，进行各种面积分析、地形分析、场地通风条件及潜力分析、体形系数分析、收益分析、可视度分析和日照轨迹分析及设计条件整合管理等。
第 二，在方案设计阶段。充分利用BIM技术实现方案的设计优化、方案对比和方案可行性分析等。BIM模型集成了建筑物完整的几何、物理和性能等信息，通过软 件自动提取各种分析、模拟和优化所需要的数据进行计算，BIM软件平台可以实现建筑物性能分析、能耗分析、采光分析、日照分析和、通风模拟和疏散分析等， 有效的提高了建筑物的宜居和智能化水平。
第三，在施工图设计阶段，将BIM模型应如何设计之后，BIM模型作为一个信息平台能够将和专业设 计的数据进行统筹管理，实现各种建筑构件被实时调用、统计分析、管理和共享。BIM模型应用主要包括建模和计算，规范校核、三维可视化辅助设计、工程造价 信息统计、施工图文档、其他相关信息管理等。
第四，在设备专业设计中的应用。建筑机电设备专业属于交叉 学科，在设计中既要考虑管线设备的安装顺序，还要保证足够的安装空间，以及设备和管线的维修和更换要求。传统的二维设计很难解决管线综合问题，引入BIM 模型进行设计，有效地解决了空间管线综合及碰撞问题，同时还能够充分利用BIM模型的参数化特征，进行管线路径自动创建和自动计算，具有很高的智能型。
4.2 施工建造阶段
施工阶段是实现智慧建造最重要的阶段，也是BIM应用范围最广、人员最多、阶段最长的一个阶段。主要包括：
第 一，在施工方案阶段实现虚拟施工、方案优化。运用三维建模和建筑信息模型（BIM）技术，建立用于进行虚拟施工和施工过程控制、成本控制的施工模型，结合 虚拟现实技术，实现虚拟建造，验证施工组织设计方案可行性，并按时间进度进行施工安装方案的模拟和优化。同时，对一些重要的施工环节或采用新施工工艺的关 键部位、施工现场平面布置等施工指导措施进行模拟和分析，不断优化方案，以提高计划的可行性，提前可以分析施工过程中的难点、重点以及风险点。
第 二，在施工设计中进行碰撞检查、减少返工。在传统施工中建筑工程建筑专业、结构专业、设备及水暖电专业等各个专业分开设计，导致图纸中平立剖之间、建筑图 和结构图之间、安装与土建之间及安装与安装之间的冲突问题数不胜数，随着建筑越来越复杂这些问题会带来很多严重的后果。通过三维模型，在虚拟的三维环境下 方便地发现设计中的碰撞冲突，在施工前快速、全面、准确的检查出设计图纸中的错误、遗漏及各专业间的碰撞等问题，减少由此产生的设计变更和工程洽商，更大 大提高了施工现场的生产效率，从而减少施工中的返工，提高建筑质量，节约成本，缩短工期，降低风险。
第三，在施工全过程造价管理中实现精确 算量、成本控制。工程量统计结合4D的进度控制，即所谓BIM在施工中的5D应用。施工中的预算超支现象十分普遍，缺乏可靠的基础数据支撑是造成超支的重 要原因。BIM是一个富含工程信息的数据库，可以真实地提供造价管理需要的工程量信息，借助这些信息，计算机可以快速对各种构件进行统计分析，进行砼算量 和钢筋算量。大大减少了繁琐的人工操作和潜在错误，非常容易实现工程量信息与设计方案的完全一致。通过BIM获得的准确的工程量统计可以用于成本测算、在 预算范围内不同设计方案的经济指标分析，不同设计方案工程造价的比较，以及施工开始前的工程预算和施工过程中的结算。
第四，在施工二次加工 过程实现数字化加工、工厂化生产。建筑工业化是工厂预制和现场施工相结合的建造方式，这将是未来建筑产业发展的方向。BIM结合数字化制造能够提高承包工 程行业的生产效率。实现建筑施工流程的自动化。建筑中的许多构件可以异地加工，然后运到建筑施工现场，装配到建筑中。通过数字化加工，可以准确完成建筑物 构件的预制，这些通过工厂精密机械技术制造出来的构件不仅降低了建造误差，并且大幅度提高构件制造的生产率，这样一种综合项目交付(IPD)方式可以大幅 度地降低建造成本，提高施工质量，缩短项目周期，同时减少资源浪费，并体现先进的施工管理。对于没有建模条件的建筑部位还可以借助先进的三维激光扫描技 术，快速获取原始建筑物或构件模型信息。
第五，充分利用物联网技术提高现场管控能力。目前工程建设规模不断扩大，工艺流程复杂，如何搞好现 场施工现场管理，减少事故发生，一直是施工企业、政府管理部门关注焦点。在工程施工现场条件下，利用物联网技术推进施工现场管理、物资管理、地下空间施工 等方面的信息化应用。针对建筑的重点部位和施工关键工序、危险性较大的分部分项工程、实现对工程施工各阶段、各部位的安全、质量的实施监控和施工现场能 耗、人员、设备、材料的有效监控。实现信息化与工业化的有效融合。提高工程施工的质量、安全监控能力，推进建筑施工企业科技水平提高。
第 六，利用移动技术实现工程移动检查。施工企业的分散性、人员的移动性、项目的临时性等特点，对信息化的应用造成了很多障碍。尤其是工地现场的环境非常复 杂，项目管理人员多是在现场作业和管理，抱着笔记本电脑下工地也是不方便的。通过PAD或手机终端设备，结合BIM技术手段，在PAD上进行建筑模型和图 纸浏览，进行变更洽商、设计交底、施工指导、质量检查、虚拟施工、沟通管理非常高效。
4.3 设施运维阶段
项 目的运营和维护阶段，是项目生命周期中时间最长的阶段，也是项目经历了策划、设计、施工阶段之后，在项目竣工时信息积累最多的时刻。基于BIM模型的运维 管理使得不同阶段的建筑信息被重复利用，避免了信息丢失等问题。在运维阶段，基于三维模型实现了设施管理，人员管理，运维管理，信息管理等。运维阶段应用 主要包括：
第一，多手段建模应用。经过设计阶段和施工阶段的BIM模型数据可以被应用于运维阶段管理，它可以作为整个建筑物的运维阶段的模型基础。同时，对于一些既有的建筑物来讲，完全可以应用一些先进的激光扫描仪，对建筑进行扫描，然后进行模型、建模，然后形成数字建筑。
第二，模型支持可视化管线管理，也可以应用到设备管理。管线管理是将物联网的RFID埋入管线，并在BIM模型上进行定位。以管理复杂的管网，如污水管、排水管、网线、电线以及相关管井。在建筑改扩建或二次装修的时候可以避开现有管网位置，便于管网维修、更换设备和定位。
第 三，设备资产管理。设备资产管理系统集成了对设备的搜索、查阅、定位功能。通过BIM模型可视化模型进行设备追踪，可以查阅所有设备信息，如供应商、使用 期限、联系电话、维护情况、所在位置等；该管理系统可以对设备生命周期进行管理，比如对寿命即将到期的设备及时预警和更换配件，防止事故发生；通过在管理 界面中搜索设备名称，或者描述字段，可以查询所有相应设备在虚拟建筑中的准确定位；管理人员或者领导可以随时利用四维BIM模型，进行建筑设备实时浏览。 设备运行和控制是结合BIM与物联网技术，可以让运维管理更加智能化，在设备上安装了RFID和传感器后，则能更加智能的对温度、压力、运行等情况进行监 控。所有设备是否正常运行在BIM模型上直观显示。有异常情况时候，通过传感器连接的系统进行预警。
第四，设备的运行控制管理。可以更合理 制定维护计划，分配专人专项维护工作，以降低建筑物在使用过程中出现突发状况的概率。对一些重要设备还可以跟踪维护工作的历史记录，以便对设备的适用状态 提前作出判断。这些都通过物联网进行感知，通过BIM模型进行集成。对管线进行检查和维修时，可以通过对电子标签的扫描，在BIM模型上迅速定位，并查询 出管线的历史维修记录和相关信息。
第五，建筑物能耗管理。绿色建筑、节能减排已经是建筑行业的发展必然趋势。建筑能耗关系国计民生，量大面 广，节约建筑用能，具有重要意义。因此建筑在运维使用阶段，首先，结合物联网技术，在各楼层设置能源监控设备，自动采集数据，并集成进入系统，与模型进行 关联，及时查看个楼层的用电、用水、用气的情况；其次，实现重点建筑能耗的在线监测和动态分析。通过可视化展示，对能源指标进行预警设置，对于进入不同预 警区间的楼层使用不同的颜色进行标识，可以直接了解有哪些楼层能源超标，并点击进行追溯，查看具体的数据。最后，通过安装于特殊房间的传感器，将房间的温 度、湿度、空气含量等信息展示在系统中。并标以不同颜色进行警示。及时发现、纠正用能浪费现象。
5、智慧建造工程案例
随着“BIM+互联网”技术条件的成熟、4G时代的开启，信息技术变革建筑业的时代已经到来。“互联网+”不仅正在全面应用到第三产业，而且正在向第一和第二产业渗透。以国家体育场、北京槐房再生水厂等为代表的大型建筑，通过新兴信息技术与先进工程建造技术融合，不断推进智慧建造的实践和发展。
5.1国家体育场（鸟巢）
国家体育场(鸟巢) 作为 2008 年北京奥运会的主会场，是目前世界上特大跨度体育建筑之一。其结构体系与建筑造型浑然一体，外围大跨度空间钢结构由4.2万t扭曲钢构件编织而成，内部看台为异形框架结构，由角度各异的混凝土斜柱组成，屋面采用ETFE和PTFE膜结构。鸟巢的钢结构施工是工程的重大技术难题，采用数字化仿真分析、工厂化加工、机械化安装、精密化测控、信息化管理等数字化建造技术保障了工程的顺利完成。
图5-1国家体育场(鸟巢)
5.1.1三维建模及仿真分析
1）基于 CATIA 的三维模型设计
国家体育场建筑空间、造型复杂，独特的“鸟巢”结构由大量不规则的空间扭曲构件“编织”而成，传统的二维几何设计、定位和相应的图纸表达方法几乎无法完成设计任务，在国家体育场设计中，首次引入能够在三维空间模型中实现精确设计、定位的CATIA软件，以解决复杂建筑的空间建模问题，如图1所示。
图5-2 在 CATIA 中建立的钢结构三维模型
2）扭曲构件的几何构型与放样
提出任意曲面扭曲薄壁箱形构件的几何投影生成法，通过扭曲箱形构件棱线特征点控制精度，采用 3 次 B 样条曲线，实现了扭曲构件连续光滑轮廓线的拟合( 见图 5-3) ，开发了扭曲箱形构件深化设计软件，实现了多向相交空间扭曲构件虚拟建造。
图5-3 扭曲构件综合控制设计
3）钢结构安装全过程模拟仿真分析
钢结构总体安装方案比选对整体提升、滑移、分段吊装高空组拼方案( 简称散装法) 和局部整体提升等方案进行比选，最终采用78个支撑点的高空散装方案。
图5-4 钢结构安装过程模拟
钢构件安装前分析施工前选择典型吊装单元，对构件形心和吊耳设计、构件翻身和吊装中的应力和变形、构件安装临时稳固措施、构件安装次序等进行模拟分析。
钢结构整体合龙分析从主体钢结构开始安装到钢结构整体合龙历时近8个月，需要依据确定的合龙断面位置，考虑各种温度变化情况，计算合龙断面处的杆件温度变形值，以确定具体合龙方式、合龙口预留间隙大小及合龙口做法。
钢结构支撑卸载分析基于卸载仿真分析结果，国家体育场钢结构工程整个卸载过程共分7大步、35小步，从外向内进行。
6.1.2工厂化加工
根 据扭曲箱形构件的特点，研发了无模成型技术及三辊卷板成型技术，高精度完成了扭曲构件加工，完美实现了“鸟巢”建筑造型。扭曲板件无模成型技术基于多点压 制成型理论和多点拟合曲面理论，研制出了 PC 控制的大吨位、大尺寸多点无模成型柔性加工设备和配套软件。扭曲板件三辊卷板技术基于传统的三辊卷板技术，将造船、机械制造和建筑钢结构加工行业的加工制 作工艺加以融合，研发出与三辊卷板机配套的控制软件，确定了成型控制工艺参数，以及采用油压机局部精整成型技术，形成了一套完整的箱形构件扭曲板件三辊卷 板成型技术。
图5-5 扭曲构件制作
5.1.3机械化安装
根据本工程的结构特点和结构体系的形成过程，主体钢结构安装划分为 3 个阶段 8 个区域，分阶段分区域对称进行安装。钢柱与外圈主桁架分段由 2 台 800t履带式起重机场外进行吊装、内圈与中圈主桁架分段由2台600t履带式起重机场内进行吊装，仅历时13个月就完成了4.2万t钢结构的安装。
图5-6 钢柱现场预拼装
5.1.4精密测控
在 复杂施工环境下，采用智能化全站仪、GPS和电子水准仪等技术建立了优于 3mm 的高精度控制网，为空间异形钢结构安装提供了可靠的测量基础。开发了基于全站仪及MetroIn三维测量系统的精密空间放样测设技术，实现了大型复杂钢结 构施工快速、准确的空间放样测设(见图5-7)。采用激光扫描技术，对次结构安装过程中主结构空间位形变化进行动态监控，有效地控制了次结构构件加工和拼 装，为钢结构构件加工、现场组装、空间就位提供了信息化支持，提高了工程施工效率，保证了安装质量。
图5-7 MetroIn工业三维测量系统
5.1.5信息化管理
在 鸟巢工程的信息化建设过程中，分别与清华大学合作进行协同工程资料管理系统(ePIMS+)、4D施工管理系统(见图5-8) 的开发与应用，与建研科技股份有限公司合作进行总承包信息化管理平台系统、钢结构信息化施工系统、远程视频监控的开发应用，由北京城建集团安装公司承担现 场网络硬件系统集成及视频监控、红外安防系统的建设，并承担维护服务工作。上述各项系统在工程实践中得到全面推广，起到了辅助工程管理的作用，为国家体育 场工程的如期竣工起到了较大的作用。
图5-8 建筑工程4D施工管理系统
5.2 北京槐房再生水厂
北京槐房再生水厂地处南四环外的公益西桥东南侧，占地面积31.36公顷，总建筑面积45万平方米，日处理能力60万立方米,工程总投资53 亿元，是目前亚洲规模最大的全地下再生水厂。再生水处理采用预处理—MBR—臭氧—紫外的工艺，污泥处理采用热水解+消化+脱水+干化的工艺。
图5-9 北京槐房再生水厂效果图
5.2.1 全过程BIM技术应用
BIM技术由于其具有的可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性等特点，近年来在建筑行业中的应用越来越广泛。在槐房再生水厂建设过程中，槐房水厂项目部与业主及设计方达成共识，工程建造的全过程深度应用BIM技术，为工程建造提质增效。
图5-10 全专业BIM模型
在设计阶段，建立了水厂的全专业BIM模型，通过BIM模型可以直观表达全地下构筑物的复杂空间关系，进行设计各专业合模、优化，利用信息模型与相关计算分析、模拟软件结合，用于再生水厂关键部位的场地分析、通风模拟、人员疏散模拟等。
在 施工阶段，在设计BIM成果的基础上，应用BIM技术搭建槐房再生水厂信息模型，项目部利用BIM的三维技术在前期进行碰撞检查，直观解决空间关系冲突， 优化工程设计及管线排布方案，成功地减少了返工频率。利用开发的基于BIM和物联网的大型再生水厂工程施工管控系统，直观、快速地对施工过程进行宏观进度 模拟，提升了项目精细化管理水平。
5.2.2 性能化分析
1）排放塔气体扩散环境影响分析
根据夏李主导风向模拟排放气体浓度分布，重点关注人员相对集中的湿地公园、水厂办公区气体扩散的环境。
图5-11 排放塔位置设置方案
根据夏李主导风向模拟排放气体浓度分布，重点关注人员相对集中的湿地公园、水厂办公区气体扩散的环境。
通过模拟分析，可以得出以下结果:
图5-12 排放塔位置方案模拟分析结果
根据模拟结果可以得出以下结论：
a、两个方案气体排放浓度均满足规范要求;
b、方案一对于湿地公园、水厂办公区的环境影响相对较小。
c、方案二：受北侧污泥干化车间建筑高度的影响，综合办公楼附近的气体扩散条件相对较差，办公楼附近NH3浓度较高。
2）辅助优化设计-人员疏散模拟
使用Pathfinder软件导入Revit信息模型，对设计方案进行疏散模拟。
以MBR膜池为例，模拟结果为: 在28秒内分布在各个位置的34人全部撤离完成，符合相关规范要求，说明疏散口及疏散楼梯设计是合理的人员。
图5-13 MBR膜池人员疏散模拟分析
5.2.3物联网管控
作 为全亚洲最大的地埋式再生水厂，槐房再生水厂施工现场占地31公顷，整个基坑东西向长600多米，南北也有400多米，仅仅是绕着基坑步行转一周也要花费 2个多小时，高峰期施工人员多达3000多人，只有通过全过程精细化管理才能实现一系列创优目标。现场施工作业面大、环境复杂、管理人员少，精细化管理成 了管理的一大难题。而物联网技术的应用使得这一难题迎刃而解。基于BIM和物联网的大型再生水厂工程施工管控系统——槐房再生水厂建筑工地物联网平台。
5-14 槐房再生水厂建筑工地物联网平台
物 联网平台能够实现对现场全方位的24小时实时监控、施工进度管理、物料管理、人员管理、温度与应力管理等功能。系统支持Web端和手机App移动端两种访 问方式，通过手机客户端实现了不管何时何地，只要有网络接入，都能对现场进行实时观测。随时随地打开手机软件，对现场的任何角落进行观察，有情况及时处 理。
1）自动化监测管理-混凝土温度与应力实时监控
超长、超宽基坑是槐房水厂工程的又一大技术难题。为解决这一技术难题，对比跳仓施工法的优势，在槐房水厂施工过程中，在MBR生物池8区采用跳仓法施工。
MBR 生物池8区底板总长160米，总宽117米，取消后浇带采用跳仓法施工后，分为16个40米见方的施工区域，间隔时间浇筑。施工前对混凝土温度场和应力场 进行了全过程仿真分析，在施工过程中实时监测混凝土的温度和应力。通过在底板和顶板中事先预埋温度和应力传感器，把监测数据实时推送到物联网平台，实现对 温度、应力的实时监测和预警，防止混凝土开裂。工程中温度和应力监测所采用的光纤光栅监测系统可以按需控制数据采集记录的间隔，通过自主开发的数据采集程 序自动推送到施工物联网平台进行温度、应力实时监控。遇有特殊情况，系统会自动预警，向提前预设的管理人员手机发送报警短消息，以便采取紧急保温措施。
5-15 混凝土温度与应力实时监控
1）物料管理
通过二维码技术，实现对混凝土浇筑量的实时、精准统计。如下图所示：
图5-16 手机端查看混凝土浇筑量
3）人员实名制管理
利用施工现场基坑的出入口安装门禁设备，系统可以统计当前基坑内的人员数量、实名记录各劳务队的出勤人数。
图5-17 人员实名制管理
6关于智慧建造的思考
6.1 搭建智慧建造框架体系
我 国建筑业发展还存在着诚信度差、信息化程度低、从业人员素质参差不齐等问题，智慧建造难以一步到位，必然需要经历个漫长的发展过程，需要在可靠地信息化手 段的基础上，逐步向智慧化发展。因此，应搭建智慧建造框架体系，紧紧围绕提高劳动生产率，从关键环节入手，逐步完善应用体系。智慧建造框架体系主要通过阐 述八大系统的功能，确定智慧建造的总体实施路线与目标。
图6-1 智慧建造框架体系
6.2建立有效的后评估体系
这 不仅可以体现智慧建造体系应用的价值，而且有助于找出智慧建造体系应用过程中的缺陷与漏洞,保证智慧建造理念与应用更加完善与可靠。智慧建造体系应用的后 评估主要根据其定义与目标，分别确定后评估的指标、后评估内容以及后评估方法，从而完善整个后评估体系，使得智慧建造体系应用有据可依，更加科学、合理。
6.3 加强政府对智慧建造政策的支持
我国的建筑业发展还不稳定与完善，因此，通过政府的强制性的政策导向作用可以实现智慧建造理念发展和BIM技术的推广。主要可以从以下几个方面:
1）加强BIM软件公司的合作
BIM技术被国际工程界公认为建筑业生产力的革命性技术，而目前的国内BIM软件相对国外而言，尤其在设计阶段仍有较大的差距。
2）规范“BIM模型”递交审核系统
BIM 技术的成功应用需要一个整个建筑业各相关参与方统一遵循的标准框架体系。2010年，清华大学建立了中国建筑信息模型标准(CBIMS)的框架，具体实施 仍存在诸多困难，这需要政府制定合适明确的BIM推广实施战略规划来加以指导，制定出具体的战略实施步骤和行动指南。
促进培训及项目试点尽管BIM价值较大，且普遍被认可，但目前成功的案例不多，BIM在推行过程中还存在一些困境。目前BIM工作的推进，人才缺乏是最大的阻力。
3）******激励政策及鼓励措施
实现智慧建造新型理念，将引起建筑业建造方式的根本性变革。采用BIM技术，可以将复杂工程可视化，模拟施工，解决问题，计算工程量，加强企业对项目的可 控度，节约成本，降低风险，使各专业协同工作，发现各专业之间三维碰撞，及时发现调整设计，避免施工浪费，以降低风险，使施工人员实现整个施工周期的可视 化模拟与管理，将施工过程对业主的运营和人员影响降到高了审核图纸资料的效率，也降低了审核的时间和资源。
6.4 智慧建造的发展趋势
1) 以BIM技术为载体，实现建设全过程的信息共享。BIM技术的推广与应用为实现建筑工程数字化建造提供了数据基础。
2) 信息技术与先进建造技术的融合使建筑工程向“智慧建造”迈进。随着BIM、云计算、物联网等信息化技术的日趋成熟，使工程建造向着更加智慧、精益、绿色的方向发展，最终实现真正的数字化建造和智慧建造。
3) 由项目部式管理模式向企业总部集约化管理模式转变。以社会化精密化测控、机械化安装、信息化管理等为主要特征分工、工厂化加工、的数字化建造，需要集约化的管理管理模式做支撑。项目部式的管理模式已无法适应数字化建造的管理需求，总部集约化的管理将成为主流的管理模式。
4) 基于“互联网思维”的商业模式和产业模式变革。实现真正意义上的数字建造必将带来整个建筑业商业模式与产业模式的变革。我们应该带着更加开放的“互联网思维”去迎接数字建造和智慧建造时代的到来。
7结语
随着行业的快速发展，随着智慧城市的推进，利用以4MC为核心的信息化先进手段，促进行业向集约化、精益化、现代化转型升级，让人们尽享更便利生活，并与环境和谐相处，从而构建智慧的城市，促进建筑行业进入智慧建造的新时代！