我市近日又公布一批智能建造试点项目，工业化部品部件、信息化数字管理、智能化装备应用……这些项目正以“三化”融合的路径，为建筑行业转型提供鲜活样本，助力全市建筑业智能建造提质发展。
记者从南京市建委了解到，自2022年我市被住建部确定为国家智能建造试点城市以来，紧紧围绕8个方面的创建目标，勇于开拓创新，取得了阶段性成效，截至目前，已有13项经验入选住建部《发展智能建造可复制经验做法清单》，其中3项创新做法被单列，全国推广。我市先后制定出台了政策性文件20余份，遴选了93个房建和市政项目作为市级试点项目，培育了63家试点企业，试点项目均建立了基于BIM技术的项目级综合管理平台，综合运用无人驾驶塔机、智能升降机、建筑施工机器人等多种类型的智能化装备，总量约209台（套），这些智能装备的运用让智能建造现场更加生动、场景更加鲜活。我市将持续培育智能建造试点项目，加快形成以科技创新为引领的新质生产力，为智能建造发展提供更多的可复制可推广的经验做法。记者日前探访了试点项目，近距离观察智能建造如何通过工业化、信息化、智能化引领建筑业转型升级的现实模样。
科创中心引领创新潮流 助力施工实现运筹帷幄
在江宁区，一片现代化的办公大楼正在崛起，总建筑面积9.6万平方米的中国电建华东科创中心（以下简称“科创中心”）目前主体结构已完成，正在进行内部装饰装修，该项目是中国电建在华东区域的总部办公场所。
科创中心是2024年度江苏省智能建造试点项目，该项目共4栋单体，采用装配式建造技术，单体预制装配率不低于45%。项目负责人介绍，项目整体二次结构除少量的电梯井、正压井等采用加气块，其余二次结构隔墙均采用ALC、陶粒板，这些预制构件均在工厂生产，质量更易控制，尺寸精度高，能有效减少现场施工误差，在生产效率方面，也有助于缩短施工周期。
项目支撑架、外脚手架采用销键型钢管脚手架，这种新材料稳定性好、承载力高，杆件采用标准化建材，搭设和拆除都很快，具有普适性，也易于管理。由于采用低合金结构钢为主要材料，在同等荷载情况下，材料可以节约三分之一左右，在建设过程中能节省材料费、运输费、搭拆人工费、材料损耗费等，在绿色环保和经济效益方面都有明显优势。在主楼部分，核心筒使用铝合金模板，该材料具有自重轻、强度高、加工精度高、单块面积大、拼缝少、施工方便的特点。
建筑内部有着大量的“筋骨”用于通风、供水、供电，这些管道如果不预先设计好，现场作业时很容易“打架”。项目部采用管线分离技术，减少因预埋带来的差异。提高构件的标准化、模块化程度，既降低了现场的施工难度，也减少了施工过程中的材料损耗。项目利用BIM技术将施工深化、细化设计，尽力保证模型和施工形成的实体工程相吻合，以三维可视化模型为基础，辅助施工管理人员对项目整体管控，协调各专业之间的关系，提高现场施工和安装的效率。
在BIM“诞生”初期，基本只用于解决管线碰撞，但是科创中心将BIM运用到结构、地面、墙面、天花板等方方面面，“这样起到材料不浪费、预排预控的效果，方便样板确认。”该负责人说。在施工图纸会审阶段，借助BIM三维可视化的优势，在建模过程中可以提前发现图纸中的错误和缺陷，及时反馈给设计师，高效完成图纸会审。对结构和机电，BIM都能做到再次深化，比如对图纸中地下室墙、梁、板开洞位置仔细核查确认，结合机电管线在结构模型中进行开洞校核，详细得出预留洞口发生变化的数量，避免再次开凿； 对设备间、车道等区域提前模拟管线综合排布；结合装配式运用，BIM可以根据预制构件深化图纸，对预制构件拆分建模，将预制楼板和预制梁按照详图进行切分，并对复杂节点部位进行节点模型创建，用以指导现场预制构件施工；在精装修阶段，BIM再次登场，对精装样板进行全景仿真展示，达到“所见即所得”的效果。
科创中心的智慧工地更是全面运用了信息化技术，有别于单一的视频监控，该项目在智慧大屏中融入了劳务实名制登记、危大工程监测、远程资料巡检、升降机和塔吊的监测、员工网格化定位、施工器械的油耗监测、临边洞口防护监测、无人机进度巡检等多种功能，很多以前得靠人工核对的事项，现在轻点鼠标，即可“运筹帷幄”。
人工智能园区深耕细作 斩获项目工程质量金奖
省级智能建造项目麒麟人工智能产业园D区日前已完工。这座园区在智能建造方面亮点频现，施工单位中建八局项目负责人王航介绍，麒麟人工智能产业园在建造时贯穿运用了BIM技术。在设计阶段，根据设计图纸，依据公司BIM标准体系和制图标准，绘制建筑、结构、机电、幕墙、室外等全专业模型，运用快速翻模技术实现快速建模，然后对钢结构、单元式幕墙、ALC板墙和机电工程等细节进行深化设计。以造型美观的幕墙系统为例，该项目使用的是装配式单元板幕墙，设计人员通过Revit对单元式幕墙构件进行深化加工，并对单元式幕墙模数进行深化排布，保证单元式幕墙在安装时，接缝处累计误差小，提高装配质量和效率。
在施工阶段，施工人员运用BIM对场地进行模型创建，对现场进行平面布置设计，生成现场临时平面布置图。由于项目紧邻京沪高铁，因此利用BIM虚拟仿真技术模拟现场施工环境，通过场地漫游能够更加直观地了解场地布置情况。项目在高峰建设阶段有6台塔吊，施工人员通过建筑模型与场地的位置关系确定塔吊的布置方案，检查群塔高度与建筑物的关系，避免产生碰撞；特别是临高铁侧的塔吊范围可以提前在模型中检测，避免影响高铁运行。
建筑机器人也曾在麒麟人工智能产业园“上岗”，比如在地基基础阶段和地下室施工阶段采用全自动弯箍机器人，提高钢筋加工精度，保证关键节点钢筋安装连接质量。据了解，全自动钢筋弯箍机器人由水平和垂直的可自动调节的两套矫直轮组成，结合4个牵引轮，驱动后，确保钢筋的矫直达到最好的精度。数控采用先进计算机数字控制，自动快速完成钢筋调直、定尺、弯箍、切断。钢筋加工成品质量较人工操作有较大程度提升，能更好地满足施工过程中对钢筋加工精度的要求，并且可替代20—30名钢筋工人,能够极大降低人工成本。
麒麟人工智能产业园运用了新型建筑工业化技术，比如采用钢筋桁架楼承板、单元式幕墙、成品墙体等。项目主体结构为钢结构，所有梁、柱、楼梯构件均为钢结构，在加工厂定制加工后，在现场可直接安装，不但有利于减少施工过程中对环境的影响，降低噪声，还极大缩短了工期，项目装配率达90%。项目的钢结构体量较大，构件数量达4万件左右，总用钢量约3万吨；构件吊装单元重量大，截面形式多样，钢结构施工期为8个月。为克服这些难点，在施工前，项目部用BIM技术对施工过程预先进行模拟，防止碰撞；钢构件在加工厂完成预拼装后，到施工现场再拼装、吊装。在吊装时，项目部使用大型汽车吊，并在建筑下方设临时支撑，防止变形并保证施工安全，在整个吊装期间，持续进行监测，确保精度符合要求，该项目曾获得第十六届“中国建筑工程钢结构金奖”（第一批），这个奖项代表着钢结构行业工程质量的最高荣誉。
麒麟人工智能产业园总建筑面积近16万平方米，分为5栋单体，项目重点围绕人工智能核心芯片、系统集成、智能终端等产业基础，重点建设人工智能产业研发基地，打造人工智能研发核心区。
智慧中心研发无人塔机 应用场景走向标准范式
通过“游戏”手柄控制塔吊、雷达和摄像头，给货物规划最佳路线，在位于江北新区的扬子江智慧中心项目，一场关于塔机的智能“革命”正在发生。
传统的塔机需要一名塔吊司机和一名司索工互相配合，司索工在地面发出指令，塔吊司机在空中接收指令，虽说近年来塔机驾驶室里有空调、有能观察地面状况的监控，但是塔吊司机每天上下班都得沿着高高的梯笼爬到半空中，在小小的驾驶室里一待就是半天，工作环境着实谈不上舒适。
在智能建造的概念慢慢进入建筑领域后，北京东土科技股份有限公司与扬子江智慧中心施工单位中建三局共同研发，将无人塔机技术“落地生根”。2023年10月，2台无人驾驶智能塔机在扬子江智慧中心项目陆续“上岗”，这是全国范围内首次将这项技术应用于建筑工程领域。前不久，南京市建委、江苏省土木建筑学会组织在扬子江智慧中心举办了无人驾驶智能塔机（以下简称“无人塔机”）应用成果观摩会。
无人塔机结合了远程遥控技术和AI自动驾驶技术，通过实景建模、传感器及AI算法形成完整的塔机驾驶方案，可实现塔机自动规划路径、安全监控、吊钩可视化、智能防碰撞等功能。北京东土科技相关负责人介绍，这项“黑科技”重点使用北斗定位技术，并通过激光雷达和视觉相机形成算法，扫描后构建起工地里的三维地图，有效感知楼高、现场有无障碍物等信息，为起吊找到一条最高效最安全的路径，能够达到厘米级别的精细定位，相当于塔吊版“高德地图”；在整个运行过程中能实现自动避障，确保现场安全；在运行时，不仅能实现在静态地图上的“自动驾驶”，还能通过雷达实现现场障碍物动态扫描，“假如在起吊过程中，突然有人或者车辆闯入，系统能感知到，并及时停止起吊。”这位负责人说。综合来看，无人塔机大量使用AI技术，为现场安全护航。
除了提升安全性能，在提高运行效率方面，无人塔机也有相对优势。据统计，扬子江智慧中心的2台无人塔机累计运行时间已超过1000小时，经测算，综合运营人力成本可节省60%左右，常规作业可提升运行效率15%以上。中建三局一位现场负责人表示，如果施工周期超过1年，无人塔机在节约成本方面有明显效果。
在观摩现场，两名工作人员演示了无人塔机的操作方法。前文所说的“游戏”手柄其实是手持式操作终端，上面有一块屏幕，可实时展示整个塔吊系统各个角度的视频信息，便于工作人员观察施工现场环境，操作区域模拟塔吊司机的操作模式，通过手柄来控制塔吊。终端支持WIFI、4G等多种通信模式，达到系统的稳定性。终端集定位、指令发送于一体，可以与塔吊产生交互，向塔吊发送信息。终端上有操作按钮，不仅可以指挥塔吊大臂上下左右移动，还可根据起吊物的精确地点进行微调，误差不超过厘米。对塔机操作员工来说，最方便的地方在于如今在工作时间想喝水可以敞开喝，不用担心上厕所的问题，大夏天也不用顶着太阳爬梯笼了。
记者从市建委了解到，为促进塔式起重机无人驾驶技术的推广应用，提升行业标准化水平，由江苏省土木建筑学会主导，联合南京建工建筑机械安全检测所、北京东土科技股份有限公司等单位共同参与开展《塔式起重机无人驾驶系统应用技术标准》编制工作，目前处于送审稿阶段，即将对外正式公布。
民生项目拓宽智慧场景 数字赋能建造过程管控
富华路两侧教育配套项目（以下简称“富华路学校项目”）位于南部新城核心区西侧，是2023年度江苏省智能建造试点项目，该项目建设内容主要为幼儿园和中小学，总建筑面积约8万平方米，当前已完成主体结构验收，正在进行装饰装修。
南部新城智慧新城公司项目负责人石力介绍，富华路学校项目前期着重突出智能设备引领项目实施，使用了体检机器人、智能升降机、基坑监测智能系统等设备，并对智能设备运行情况与传统设备进行综合对比。比如对比传统施工升降机，每台智能施工升降机每月可降低30%运营费用，施工效率与传统设备基本一致，投用至今未发生故障。
由于施工现场有大量物料需要运送，升降机是“刚需”。传统的升降机依赖人工操作，需人工完成人数清点、超载判断、楼层识别及启停控制等操作，智能升降机则自带“智慧大脑”，升降机底部安装了传感器，可自动识别楼层，升降机内有光幕智能控制系统，通过扫描进行识别检测，确定人和货物位置合规后，舱门方可关闭；若发生超载则自动报警。使用者按了层数后，控制系统发出检测指示，在确认无遮挡、无超载且定型化施工防护门关闭严密后，升降机方可启动运行。
基坑开挖是工程施工中的关键工序，一旦开挖，就必须全程进行严密监测。传统的监测方式得靠管理人员扛着仪器跑现场，基坑监测智能系统如今成了管理人员的“好助手”。据了解，基坑自动化监测系统可对围护结构深层水平位移、坑外水位观测井水位、支撑体系内力等参数进行全自动监测，可实时收集基坑数据，当数据超出设定阈值时自动预警。从使用情况来看，这套系统整体运行十分稳定，并可根据现场实际情况进行定制，三维可视化技术呈现现场情况，传感器采用无线传输数据，不易受施工干扰，数据监测稳定性和持续性高，减少深基坑监测人员和设备的投入，最大程度降低深基坑施工风险。
在智能建造软硬件配置方面，富华路学校项目将建设要点分为智慧管理、智慧生产、智慧监控和智慧服务四大类，智慧管理包含对工人的实名制管理、对施工的质量安全管理等；智慧生产涉及高支模监测系统、混凝土试块标准养护室监控系统、钢结构等大宗材料物料追溯系统等，比如在高支模监测时，传统方式主要依赖经验丰富的管理人员目视检查，现在高支模上安装了传感器，能监测轴力、位移等数据，使得管控更为精准。智慧监控包含施工电梯安全监控系统和塔吊运行监管系统等，塔吊安全智能监测管理系统是集互联网技术、传感器技术、嵌入式技术、数据采集存储技术、数据库技术等高科技应用技术为一体的综合性新型仪器，可实现多方实时监管、区域防碰撞、塔群防碰撞、防倾翻、防超载、实时报警、实时数据无线上传及记录数据黑匣子、精准吊装、塔机远程网上备案登记等功能，可以有效防止塔吊事故发生。智慧服务包含BIM协同平台、施工机器人等，根据项目进展，参照项目智能建造实施方案，建设单位将在后续地库施工时引入地坪研磨机器人和墙面腻子喷涂机器人，在室内装饰时使用地砖铺贴机器人。
在智能建造的管理上，富华路学校项目构建了三级智能建造管理 CIM 平台体系，建立健全以南部新城管委会CIM平台为核心、公司（指施工单位）级和项目级CIM平台为辅助的三级管控平台，构建起完善的“筋骨”，实现全方位智能建造施工管理。
本版撰稿 张恺 通讯员 宁建新
摄影 宋赟