超高层建筑智能建造与监测技术规范

1超高层建筑智能建造与监测技术规范本文件规定了超高层建筑在设计、施工及运维阶段中智能建造与智能监测的总体要求、技术体系、实施流程和管理要求，包括智能设计、智能施工、结构与环境监测、数据集成与平台应用等内容。本文件适用于建筑高度不低于100m的新建、改建和扩建超高层建筑工程的智能建造与监测活动，其他高层建筑工程可参照执行。。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T51212GB/T50326GB/T50344GB/T50319GB/T27921建筑信息模型应用统一标准建设工程项目管理规范建筑结构检测技术标准建设工程监理规范风险管理风险评估技术3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1超高层建筑superhigh-risebuilding建筑高度不低于100m，结构体系复杂、施工难度大，对施工安全、结构性能和监测要求显著高于一般高层建筑的建筑工程。3.2智能建造intelligentconstruction以数字化、信息化和智能化技术为支撑，通过模型驱动、数据感知和智能决策，实现建筑工程设计、施工及管理过程协同优化的建造方式。3.3智能监测intelligentmonitoring2利用传感器、自动采集设备和信息系统，对建筑结构、施工过程及环境状态进行连续或周期性监测，并实现数据分析与预警的技术活动。3.4建筑信息模型buildinginformationmodeling以数字化方式表达建筑物物理特性和功能特性的三维信息模型，用于支持工程全生命周期的信息管理与协同决策。3.5数字孪生digitaltwin在虚拟空间中构建与实体建筑同步映射的数字模型，实现结构状态、施工过程和运行行为的动态仿真、分析与反馈。4总体原则4.1全周期覆盖智能建造与智能监测应覆盖设计、施工及运维全过程，实现各阶段技术、数据和管理要求的统一协4.2数据驱动应以实时采集的建造与监测数据为依据，支撑施工控制、风险预警和决策优化，确保数据的真实性、完整性和可追溯性。4.3实时感知与动态反馈应通过连续监测和自动分析机制，及时识别结构与施工异常状态，并形成快速响应和调整反馈。5智能建造总体架构5.1技术架构5.1.1感知层应配置用于采集结构状态、施工工况及环境参数的传感器、智能施工装备和自动采集装置，实现关键数据的实时获取。5.1.2传输层应采用有线与无线相结合的通信方式，保障施工现场复杂条件下数据传输的稳定性、连续性和安全5.1.3平台层3应建立统一的数据处理与管理平台，实现多源数据的接入、存储、分析和调度，并支持与其他业务系统互联互通。5.1.4应用层应基于平台层数据，构建面向设计、施工和管理的应用系统，实现智能分析、辅助决策和可视化展示。5.2数据架构5.2.1建模数据应包括BIM模型数据、结构分析模型数据及相关参数信息，用于支撑智能建造与监测应用。5.2.2施工过程数据应包括施工进度、质量、安全及设备运行等数据，并实现全过程动态更新。5.2.3监测数据应包括结构响应、变形、振动及环境作用等监测数据，并满足连续性和完整性要求。5.2.4运维数据应包括竣工后结构运行状态、监测历史数据及维护记录，为后续运维管理提供支撑。5.3系统集成要求5.3.1BIM与智能建造系统集成应实现BIM模型与施工管理、监测系统的数据关联和同步更新。5.3.2智能建造与监测系统集成应实现建造过程数据与监测数据的联动分析，支撑施工控制和风险预警。5.3.3数据接口与标准应采用统一的数据格式和接口规范，确保不同系统之间的数据交换与共享。6超高层建筑智能建造技术6.1智能设计与仿真6.1.1正向设计应基于建筑信息模型开展结构、机电及施工方案的正向设计，确保设计数据在建造阶段的可继承性和一致性。46.1.2施工过程仿真应利用数字模型对关键施工工序进行时序仿真，识别空间冲突和施工风险，并对施工方案进行优化调整。6.1.3关键工序分析应针对超高层施工中的核心工序开展专项仿真分析，为施工组织和资源配置提供依据。6.2智能施工装备与工艺6.2.1智能起重与垂直运输装备应采用具备运行监测、状态反馈和安全预警功能的智能塔吊、施工升降设备，实现设备运行的智能管控。6.2.2智能模板与爬升系统应采用智能控制的模板和爬升系统，实现施工参数自动调节和过程状态实时监测。6.2.3机械化与自动化施工应结合工程特点，合理应用施工机器人和自动化装备，提高施工精度和作业安全性。6.3智能施工管理6.3.1进度智能控制应基于施工数据和模型信息，对施工进度进行动态分析和预测，实现进度偏差的及时调整。6.3.2质量智能管控应通过数据采集和过程分析，实现施工质量关键指标的实时监控和追溯管理。6.3.3安全风险智能预警应对高空作业、设备运行和结构状态等风险进行实时监测，形成分级预警和联动处置机制。7超高层建筑智能监测技术7.1监测对象与内容7.1.1结构状态监测应对超高层建筑在施工及运行阶段的受力、变形、振动等结构状态进行监测，确保结构安全和性能可控。7.1.2施工过程监测5应对关键施工工序、临时结构及高风险作业过程进行监测，及时识别异常情况。7.1.3环境作用监测应对风荷载、温度、沉降及周边环境影响等因素进行监测，为结构分析和施工调整提供数据支撑。7.2监测技术与设备7.2.1监测传感器配置应根据监测对象和精度要求，合理选用位移、应变、加速度、倾斜等传感器，并明确布设原则。7.2.2数据采集与传输应采用自动化采集设备和稳定的通信方式，保障监测数据的实时性和完整性。7.2.3数据分析与异常识别应利用统计分析或智能算法，对监测数据进行处理，实现异常状态的识别与预警。7.3监测系统运行要求7.3.1连续性与可靠性监测系统应具备长期稳定运行能力，满足超高层建筑施工周期和运行期的监测需求。7.3.2数据准确性与校准应定期对监测设备进行校准，确保监测数据的准确性和可比性。7.3.3系统维护与管理应建立监测系统运行维护和数据管理制度，保障系统持续有效运行。8智能建造与智能监测协同应用8.1建造与监测协同机制8.1.1数据联动应实现智能建造系统与智能监测系统之间的数据共享与同步更新，支撑施工控制与结构安全分析。8.1.2模型关联应将监测数据与建筑信息模型进行关联，实现结构状态与施工过程的可视化表达。8.1.3联动响应应建立监测异常与施工调整之间的联动机制，形成自动或半自动的响应流程。68.2风险识别与动态调整8.2.1风险识别应基于监测数据和施工数据，对结构安全、施工工况和环境风险进行综合识别。8.2.2动态调整应根据风险识别结果，对施工方案、施工参数或监测策略进行动态调整。8.2.3处置记录应对风险识别与调整过程进行记录，形成可追溯的管理档案。8.3数字孪生应用8.3.1虚实映射应基于实时数据构建数字孪生模型，实现实体建筑与虚拟模型的同步映射。8.3.2状态评估应利用数字孪生模型对结构状态和施工过程进行综合评估与预测分析。8.3.3决策支持应通过数字孪生应用为施工控制、风险预警和管理决策提供技术支撑。9数据管理与平台要求9.1数据采集与存储9.1.1数据采集应统一数据采集标准，对智能建造和智能监测过程中产生的各类数据进行规范采集。9.1.2数据存储应采用集中或分布式方式对数据进行存储，保障数据的完整性、安全性和可追溯性。9.1.3数据备份应建立数据备份机制，防止数据丢失或损坏。9.2数据安全与权限控制9.2.1数据安全应采取技术和管理措施，保障数据在采集、传输和存储过程中的安全性。9.2.2权限管理应根据人员职责设置数据访问权限，防止未授权访问和数据滥用。9.2.3日志管理应记录数据访问和操作日志，支持数据安全审计。9.3平台功能要求9.3.1数据整合应支持多源数据的接入、整合和统一管理。9.3.2分析与展示应具备数据分析和可视化展示功能，为建造管理和监测决策提供支撑。9.3.3系统扩展应支持平台功能扩展和技术升级，满足超高层建筑长期应用需求。10实施流程与管理要求10.1前期策划阶段10.1.1实施方案编制应在项目前期编制智能建造与智能监测实施方案，明确技术路线、系统构成和实施目标。10.1.2条件准备应落实人员、设备、资金和数据条件，确保智能建造与监测系统具备实施基础。10.1.3协同机制建立应明确设计、施工、监测及管理各方的协同机制和职责分工。10.2施工实施阶段10.2.1系统部署应按照实施方案完成智能建造装备和监测系统的安装、调试与联调。10.2.2过程运行应在施工过程中持续运行智能建造与监测系统，保障数据采集和分析的连续性。10.2.3异常处置8应建立异常响应流程，对监测预警和系统异常进行及时处置。10.3竣工与运维衔接阶段10.3.1数据移交应在竣工阶段完成建造与监测数据的整理和移交，形成完整的数据成果。10.3.2系统交付应将智能监测系统及相关平台功能交付运维单位，并明确使用和维护要求。10.3.3运维支撑应为后续运行阶段的结构监测和管理提供技术支持和数据保。11监测评价与持续改进