房屋建筑工程全过程智慧施工管理指南

3房屋建筑工程全过程智慧施工管理指南本文件确定了房屋建筑工程全过程智慧施工管理的总则，提供了对智慧管理平台架构、全过程智慧管理要求、数据治理与信息安全、评价与改进的相关指导。本文件适用于新建、扩建、改建的房屋建筑工程从开工准备至竣工验收全过程的智慧施工管理。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/T22239信息安全技术网络安全等级保护基本要求3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1全过程智慧施工管理intelligentconstructionmanagementthroughouttheentireprocess综合运用BIM、物联网、人工智能、云计算等现代信息技术，对房屋建筑工程从施工准备、施工过程到竣工验收的全生命周期，涉及的人员、机械、材料、工法、环境等核心要素进行数字化、在线化、智能化的感知、分析、控制和决策的过程。3.2智能施工intelligentconstruction利用数字技术对工程施工技术和装备进行升级改造，辅助开展各工序环节施工作业，并对施工现场作业人员、机械设备、材料物资、施工工艺和场地环境进行智能化组织管理的施工活动。3.3智慧工地smartconstructionsite以施工现场“人、机、料、法、环”为管理对象，通过安装各类智能终端和传感器，依托高速网络传输，在云端或边缘端进行数据分析和可视化展现，实现精益化管理和风险预警的现代工程施工现场。3.4BIM协同管理平台BIMcollaborativemanagementplatform基于建筑信息模型技术，支持多方参与、全过程数据共享，用于施工进度模拟、碰撞检查、工程量统计和施工现场布置规划的信息管理系统。43.5数字孪生digitaltwin通过数据采集与建模，在虚拟空间中构建与物理施工现场完全对应的数字模型，实现施工过程的实时基本规定4总则4.1系统性原则智慧施工管理宜覆盖工程项目的所有参与方（建设、设计、施工、监理、分包）和所有管理要素，实现全要素、全过程、全员的闭环管理。4.2数据驱动原则宜以数据为核心驱动力，建立统一的物模型标准和数据编码规则，确保源头数据的真实性、实时性和完整性，推动施工现场“人、机、料、法、环”等生产要素以及质量、安全、进度等管理要素的全方位数据共享与协同，实现数据驱动、人机协同的智能施工作业。4.3集成共享原则宜打破各业务系统之间的数据壁垒，实现项目管理信息系统、智慧工地物联平台、BIM模型等多源异构数据的互联互通与集成共享。4.4人机协同原则在“危、繁、脏、重”等施工环节宜推行人机协同施工作业，大力推广应用技术成熟度高、实施效益明显的智能建造装备及建筑机器人，提高施工质量和效率，保障建筑工人人身安全和职业健康。4.5分级建设原则根据工程规模、技术复杂程度和管理目标，可将智慧工地建设分为基础级、增强级和智慧级三个等级，并配备相应的硬件设施与软件系统。有关智慧工地物联设备德配置标准，见附录A。5智慧施工管理平台架构5.1总体架构智慧施工管理平台宜采用“云-管-边-端”协同的总体架构，包含：a)端层：各类智能传感器、视频监控、智能安全帽、定位标签、无人机、建筑机器人等终端设备；b)边缘层：工地边缘计算节点，负责本地数据的快速处理、实时报警和设备控制，实现“数据不出场”的实时响应；c)管层：覆盖全工地的有线/无线网络（5G/WIFI6/物联网网关保障数据传输的带宽与稳定性；d)云层：部署在公有云或私有云上的中心管理平台，具备数据存储、分析、BIM可视化、AI算法训练和业务协同功能。5.2功能模块要求平台至少宜包含以下核心功能模块：a)劳务管理；b)进度管理；c)安全与风险管理；d)质量与验收管理；e)机械管理；5f)物资管理；g)绿色施工（环境与能耗）管理；h)资料协同与档案管理。6全过程智慧管理技术要求6.1施工准备阶段6.1.1数字孪生场布利用BIM技术建立施工现场的三维场布模型，模拟临建设施、道路、塔吊位置、材料堆场，优化场地布置，减少二次搬运。6.1.2方案模拟交底对深基坑、高支模等危大工程施工方案进行BIM虚拟建造和施工模拟，通过可视化的方式进行三维技术交底。6.1.3感知体系预埋规划并预埋基坑监测传感器、大体积混凝土测温传感器、环境监测点的位置与布线。6.2施工执行阶段6.2.1人员智慧管理人员智慧管理包含：a)实名制与考勤：建立基于人脸识别或虹膜识别的劳务实名制系统，并与实名制管理平台对接。集成应用考勤闸机、电子围栏、高清人脸识别摄像头等技术，通过智能门禁自动校验工地进场人员的入场权限，并关联施工过程人员作业记录，多维度验证进场人员的在场信息，确保建筑劳务人员实名制管理数据真实可靠；b)派工与薪资管理：通过数字化管理平台进行建筑劳务人员电子派工，自动校验记工单数据和实名制考勤数据，自动生成工资单，经工人、项目、企业三方线上确认后，进行线上发薪，确保按月足额发薪到卡到人；c)定位与轨迹：采用定位技术，将芯片植入现场人员工作牌、施工安全背心、安全帽等可穿戴设备中，实现现场人员的位置共享、轨迹记录、电子围栏管理和近电感应报警，提高现场人员的可控性；d)教育培训：利用VR/AR技术开展沉浸式安全体验教育，记录培训学时与考核结果。6.2.2机械智慧管理机械智慧管理包括：a)塔机监测：采用5G、激光雷达、视觉相机、北斗定位、接触式传感器等感知技术，进行塔式起重机智能管控，实现场景感知、自动建模、路径规划、远程驾驶、智能避险和紧急制动。塔吊宜加装黑匣子、群塔防碰撞系统、吊钩可视化系统，实时监测起重量、力矩、高度、幅度等运行数据；b)施工升降机：采用智能施工升降机，进行施工人员和物料垂直运输，并加强运行安全监测，实现超载超重识别、笼顶防撞、层门防夹、双笼联动和故障诊断提醒；c)运行状态监测：采用物联网、大数据、AI等技术，实时监测施工机械设备的位置信息和运行状态（油耗、塔吊倾角、风速、载重等），加强数据云端存储、分析和风险预警，实现施工机械设备的智能化管理。66.2.3物料智慧管理物料智慧管理包括：a)无人值守称重：采用智能地磅系统，自动记录混凝土等大宗物料进出场的数量和时间并打印计量凭证，以此为依据对大宗物料按实际用量结算，减少因损耗和管理不善等原因造成的物料损失和浪费；b)进场验收：采用二维码等物联网技术，通过扫描识别进场材料，进行进场材料的自动清点，实现物资材料扫码入库、出库和盘点全过程管理；c)钢筋/混凝土管理：采用点料机器人或RFID技术盘点钢筋、盘扣等周转材料；利用商混站监管平台实时追踪混凝土搅拌车轨迹、塌落度及浇筑方量；d)无人机盘点：利用无人机倾斜摄影技术定期进行土方量计算和现场物资堆场库存盘点。6.2.4进度智慧管控进度智慧管控包括：a)施工模拟与优化：采用BIM技术进行施工组织方案模拟分析和优化，包括施工总平面布置规划、施工工序模拟和优化、施工进度模拟和资源配置优化、专项施工方案比选等，实现施工现场的合理布局以及施工工序的顺畅衔接；b)进度采集与对比：通过无人机定时巡检拍摄，结合AI图像识别技术自动识别工程形象进度，并与BIM模型中的计划进度进行自动对比分析；c)滞后预警：当实际进度滞后计划进度超过设定阈值时，系统自动向相关责任人推送预警信息。6.2.5质量智慧管控质量智慧管控包括：a)关键工序可视化：对钢筋绑扎、防水施工、混凝土浇筑等关键工序进行高清视频留存，实现“影像化”可追溯；b)智能实测实量：采用实测实量机器人、智能回弹仪等智能检测工具对结构工程进行质量检测，实现自动化数据收集、分析、预警、流转、归档；c)混凝土养护监测：在大体积混凝土中埋设数字温度传感器，实时监测内外温差，指导养护措施；d)BIM协同验收：基于BIM模型进行线上质量巡检、整改单发起及销项闭环管理；e)钢结构施工监测：对钢结构施工，综合利用三维激光扫描、图像处理等技术和数据模型，对钢结构构件进行预安装分析，对施工过程的形变进行监测和控制，提升现场安装精度，保障施工质量。6.2.6安全与风险智慧管控安全与风险智慧管控包括：a)AI视频分析：采用视频监控、计算机视觉、图像处理等技术，对现场人员的安全行为进行检测巡查，对未佩戴安全帽、违章危险作业、明火、烟雾等行为进行提醒与警报，加强施工现场安全管理；b)危大工程监测：采用智能安全监测设备对深基坑（自适应力、变形控制力、水位）、高支模（轴力、位移）、脚手架（倾角、沉降）、卸料平台等进行自动化连续监测，实时采集运行数据，实现与其他系统的信息互通共享、工作协同、智能决策分析、风险预控。超阈值立即声光报警；c)临边洞口防护：在临边、洞口等危险区域部署红外对射或雷达感应报警装置，一旦防护栏被非法拆除或人员靠近，触发警报。d)高空作业防护：采用智能安全绳等自动感应装备及系统，保障高空作业人员安全。6.2.7绿色与智慧环境管理7绿色与智慧环境管理包括：a)实时环境监测：安装环境智能监测装置，对施工现场的烟雾、噪声、扬尘、温湿度、风速风向等参数进行监测，自动报警，启动相关联动措施；b)智能降尘：安装喷淋自控装置，对采集的环境数据进行实时监测分析，智能控制喷淋装置启停，降低施工现场扬尘污染；c)能耗监测：安装智能电表、智能水表，对剩余电流、过电流、电压、温度、用水量等数据进行监测分析。采用智能照明系统，实现现场作业区域定时、定点、定量照明，降低能源损耗；d)水位监测：安装水位智能监测装置，对深基坑水位、上下游水位进行监测分析，实现自动报警；e)有害气体监测：在人群密集区安装有害气体监测仪表，对有毒有害气体进行监测，实现自动报6.3专业工程智能施工要求6.3.1地基基础智能施工地基基础智能施工包括：a)测量与计算：采用倾斜摄影、激光测量、三维激光扫描等测绘技术，结合无人机等设备辅助进行地基与基础工程测量、施工放样、高程点自动提取、开挖回填量自动计算；b)智能装备应用：采用智能桩工设备进行软土地基的桩基施工，实现自动定位及施工路径规划，优化施工工序及桩位定位排布。采用智能建造装备及建筑机器人进行辅助施工作业，包括测量放线、桩基施工、土方开挖、钢筋加工等；c)智能监测：采用智能监测设备对基坑和边坡的自适应力、变形控制力、混凝土温度、地下水位等进行监测，并进行监测数据的实时分析、异常诊断和风险预警。6.3.2主体结构智能施工主体结构智能施工包括：a)智能装备应用：采用智能建造装备及建筑机器人辅助施工作业，包括测量放样、构件吊装、钢筋绑扎、混凝土布料、混凝土收面、自动灌浆、钢结构施工、砌体结构施工、木结构施工、木模板加工及安装等环节，提升施工质量、效率、安全性；b)智能顶升平台：在超高层建筑主体结构施工中，可采用智能顶升集成建造平台，集成智能塔吊、智能施工电梯、智能运输车、悬挂式布料机、水平运输设备、隔音降噪装置、物联感知与通信设备、建筑机器人、设备控制与监测平台等施工装备，实现钢筋绑扎、模架顶升、模板安装、混凝土浇筑和养护以及其他辅助工序协同作业；c)混凝土施工：采用随动式混凝土布料机，通过算法自动控制布料机大小臂运动，辅助施工人员操作布料机作业。组合使用整平机器人、抹平机器人及抹光机器人，进行大面积地面混凝土浇筑施工，通过智能激光找平算法、智能摆臂算法等技术，实现全自动作业和高精度施工；d)预制构件安装：采用机械化、自动化、智能化的安装装备及管理系统，实现预制构件的快速就位和精准安装。采用智能化灌浆装备及管理平台，对预制构件的灌浆套筒进行连接，实现灌浆质量的自动检测；e)砌体与木结构：对砌体结构施工，采用BIM技术获取二次结构的空间位置信息，进行排布检查和优化；采用移动式智能化砌筑装备辅助施工作业。对木结构施工，采用智能扭矩扳手等智能化工具，精确控制扭矩、角度、转速等。6.3.3机电工程智能施工机电工程智能施工包括a)深化设计：采用BIM等数字技术进行机电工程施工图深化，包括综合管线深化、碰撞检查、预留预埋、装配式支吊架选型、力学计算验算、施工模拟等工作，保障设备管线系统安全可靠；8b)装配式施工：采用机电装配式技术，在设备机房建造、标准层机电安装和竖井管组安装等因地制宜应用装配式、模块化建造技术，提高施工效率；c)智能装备应用：采用智能建造装备及建筑机器人辅助施工作业，包括管线焊接、设备就位安装、管组吊装、模块化单元安装、管线涂装标识、定位打孔、支架安装等。采用管线焊接机器人对规格较大管线进行焊接施工，实现管道对口焊接的自动化、智能化；d)智能检测：采用光谱彩色照度检测、风量风压风速检测等智能检测设备对机电工程实体质量进行检测，实现自动化数据收集、分析及预警。采用风管巡检清扫机器人、管道在线监测等技术，实现机电工程施工的智能巡检和监测管理。6.3.4装饰装修工程智能施工装饰装修工程智能施工包括：a)深化设计与生产：采用BIM、AI等技术进行方案深化、碰撞检查、装修排版、施工模拟、材料下料等工作。基于BIM深化设计模型数据，驱动装饰装修工程相关材料的工业化、模块化生产和加工；b)装配式装修：采用装配式装修部品集成技术，主要包括集成卫浴系统、集成厨房系统、架空楼面系统、隔墙和墙面系统、集成吊顶系统、设备和管线系统等。6.4竣工验收与交付阶段6.4.1数字孪生交付整合施工过程中的BIM模型、竣工图纸、隐蔽工程影像、材料合格证、检验试验报告等，形成竣工数字模型（DigitalTwin），向物业运维方移交可追溯的数字化资产。6.4.2数字化交付方案应制定数字化交付方案，交付内容包括模型（建筑、结构、机电、装饰、幕墙等）、图纸、工程量清单、工程所处环境信息，明确数字化交付的数据要求、职责权限、交付计划。模型的数据格式、模型架构及精细度宜满足建设单位的归档及运维要求，确保模型数据安全可控。6.4.3施工资料归档采用信息化平台对施工过程资料集中存储管理，保证工程资料与建设进度同步形成，实现自动分类、归档、查询使用等功能，并按规定