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建筑工程实测实量智慧管理应用研究

时间:2024-08-01 21:48

北京住总集团有限责任公司

沙楠 张艺文 张玉菡

一、简介

1、组织基本情况

住一公司以BIM5D技术中心、市级企业技术中心、市级创新工作室、质量管理部为基础,开展数字化质量管理创新工作。本课题由公司副总经理作为负责人,核心成员9人,其中正高级工程师1人、高级工程师1人、工程师3人、研究生2人,平均年龄31岁,团队整体年轻化,职称构成梯次合理,专业证书齐全,具有较强的创新和学习能力。

2、质量方针

夯实基础建造优质工程,遵纪守法关爱生存环境,诚信服务旨在顾客满意,以人为本员工协商参与,控制风险保障健康安全,持续改进创建企业品牌。

3、质量管理体系

本公司依据GB/T19001-2016《质量管理体系要求》、GB/T50430-2017《工程建设施工企业质量管理规范》的要求,结合公司产品和服务特点,识别规范了各项质量、环境、职业健康安全管理活动,建立了整合型管理体系,并形成文件化信息。通过质量、环境、职业健康安全管理体系认证。

4、数字化发展

近年来,公司重视数字化技术的应用和发展,获得第五届中国建设工程BIM大赛一等奖、首届“新城建杯”国际BIM/CIM应用大赛一等奖等20项国家级、省市级BIM奖项,其中一等奖4项、二等奖6项、三等奖5项、优秀奖5项。研发的6项课题成功立项,获得市国资委、市总工会、城建集团、住总集团课题支持。参编3项北京市地方标准正式实施,发明专利6项、实用新型50项,软件著作权3项。发表论文20篇,其中核心期刊3篇、国际SCI期刊1篇、MDPI期刊1篇。

公司员工获得全国职工数字化应用技术技能大赛建筑信息模型(BIM)技术员工种团队赛成绩第四名(全国),个人成绩第九名(全国),北京市职工数字化应用技能大赛第三名。

二、案例背景

随着人民生活水平的日益提升,房地产行业的竞争日益激烈,购房者对住宅工程质量要求不断提高。为快速提升住宅品质,提高项目管理人员的质量管理意识,提高质量管理水平,许多大型房企开始使用第三方检测机构,对工程建设全过程进行质量评估,主要从实测实量、综合观感、材料、安全文明施工、进度计划、业内资料等方面进行评估,其中实测实量评估为重点,形成了较为完善的项目第三方工程评估管理规定。

传统的实测实量方式需要较多的技术人员参与,且数据整理工作量大、数据之间逻辑性不强。部分企业采用智能化测量工具,该工具解决了部分数据统计与逻辑性问题,但该技术仅满足国家规范要求,并不能完全反映建筑主体的质量情况,从整体上对建筑质量进行管控与整改。基于BIM技术的建筑工程实测实量智慧管理应用模式为其提供解决途径,满足企业在市场竞争中的需求。通过建筑工程实测实量智慧管理应用,降低人工成本、减少测量时间、提高测量精度,一次、二次结构阶段提升工效45.83%,分户验收阶段提升工效53.33%,保证结构、装饰装修、精装阶段的移交数据真实准确,实现工程降本增效的目的,同时进一步提高项目数字化、信息化、智慧化管理水平。

本课题获得住总集团重大科研课题立项及资金支持,是北京市总工会创新助推项目,在《建筑技术》发表了《智能实测实量技术在住宅建筑中的应用与分析》论文1篇,并获得中施企协2023年工程建设科学技术论文征集活动三等奖。

三、主要做法

1、组织实施

在质量管理和实测实量方面,本单位认真贯彻集团的“实测实量制度”,成立实测实量工作室,在项目开展实测实量工作,通过公司和项目两级管理,确保工程施工质量。

在数字化、信息化技术方面,本单位重视信息化技术在建筑领域的探索和应用,成立BIM5D技术中心,应用及推广了一套成熟的信息化、数字化技术体系——“数字孪生建筑技术成套体系”。该体系包括BIM技术、实测实量机器人、智能放样机器人、三维激光扫描仪、VR技术等数字化技术和智能设备,同时拥有既具备现场施工经验又具备BIM技术的“多面手”型人才,具有丰富的工程信息化技术实践经验。

2、课题推进方法

(1)成立项目研究团队,确定项目负责人及成员职责分工;

(2)制定项目研究计划,确定项目实施资源、步骤、重点难点、时间点、任务目标;

(3)针对研究目标进行课题调研,包括实测实量相关的技术背景、发展现状、技术需求、技术难点、软硬件配置等,形成研究报告;

(4)确定项目实施研究的工程项目,以本公司所属在施项目为主;

(5)项目实施,将数字化技术、实测实量技术、智能化技术应用到工程项目建设中;

(6)对研究数据、成果进行归纳总结,形成研究成果和报告。

探索智能实测实量应用方法:为提高建筑工程实测实量智慧管理应用研究效率,搭建智能实测实量样板间,通过建筑智能实测实量机器人及配套软件,完成对样板间的实测实量、逆向建模,将实测实量3D模型与数字化模型进行对比分析,确保智能实测实量数据的准确性,并在实施过程中完善智能实测实量技术应用,进而改善实测实量智慧研究应用流程,改进实测实量智慧管理应用方法。

研究建筑工程实测实量智慧管理应用效果:将实测实量智慧管理应用模式与传统实测实量模式进行对比,分析结构阶段与装饰装修阶段的移交效率,分析建筑实测实量智慧管理应用模式的适用性。并根据项目实际施工进度将该技术应用方法推广到本公司和集团的在施项目——2023年在北京市丰台区项目、密云区项目等6个工程项目进行实施,共计实测实量房间647间、建筑面积13000平米。2024年计划在亦庄新区项目、昌平区项目等4个工程项目实施抽测计划,其中涉及主体结构阶段27栋楼共64层;涉及二次结构阶段6栋楼共15层;涉及抹灰阶段6栋楼共18层;精装修阶段14栋楼共57层智能实测实量。目前,根据项目实际情况,已完成昌平区项目2栋楼共5层、丰台区项目4栋楼共12层的主体结构实测实量工作。

建立建筑工程实测实量智慧管理应用体系:项目应用Revit、Navisworks、智能化实测实量云数据服务、建筑实测实量机器人等数字化技术软硬件,建立以数字化技术、实测实量机器人技术为主的建筑工程实测实量智慧管理应用体系,形成相关成果。将相关成果在多个公司内部施工项目进行试用、推广,形成完整、成熟的建筑工程实测实量智慧管理应用体系。

3、解决的主要问题

本课题的主要研究目标是完成基于BIM技术的建筑工程实测实量智慧管理应用模式。通过该模式的应用,达到降低人工成本、减少测量时间、提高测量精度、实现工程降本增效的目的,同时进一步提高项目数字化、信息化、智慧化管理水平。

应用实测实量机器人技术改良工作模式,提高工作效率,减少人力、物力、财力以及工期的浪费,进一步减少了项目因为质量、进度、安全、环境等问题产生的额外费用,效率提高2倍;减少实测实量时间50%,人员由3人减少至1人,实测实量成本降低30%,减少返工和拆改次数,降低返工和维修成本15%。

优化公司实测实量制度。从以往公司层和项目层均需现场实施实测实量,优化为仅需项目层利用实测实量机器人进行测量工作。利用实测实量机器人技术的实时数据传输、数据真实可靠的特性,随时随地即可调取测量数据,无须公司质量部门的实测实量小组定期到各个工程现场进行复核,达到一方现场获取数据,建设方、设计方、监理方、公司相关部门、分包方等均可随时查阅,一组数据多方共享、多方应用,不仅优化了质量管理制度,还节约了人员成本,提升了工作效率。同时,优化了结构阶段与装饰装修阶段的移交程序,提高了交接阶段构件复核的效率。

定制化质量验收表格。根据各地区属地政府及住建系统对于实测实量内容和标准的不同,实测实量机器人对结构阶段和装饰装修阶段的实测实量数据,均可编制定制化资料表格,依据不同需求、不同标准、不同验收内容,出具符合当地验收标准的验收资料,并且数据无法进行修改和调整,确保实测实量数据的真实有效,确保验收合格,提升客户满意度。

全程数据记录,可随时溯源。在传统实测实量过程中,测量完成后数据及时上墙,如要分析数据,需对各房间墙上数据进行逐一摘抄,根据实测实量记录表无法确定不合格的具体位置,进一步分析数据的工作量较大,难度也较大。此外,传统方法根据不同质量人员的操作和专业水平,测量的数据差距较大,形成的数据也不能精确的体现工程的施工质量。对智能实测实量不合格点位进行复测后发现:由于实测实量在相关规范中为一般项目,而非主控项目,虽然按规范测量,但由于测量人员素质、下尺随机、读数误差、工具误差等原因,造成传统实测实量最终测出合格率偏高的现象。而实测实量机器人通过全程数据记录,随时调取数据,三维呈现测量位置,激光雷达扫描的方式,很好的解决了上述问题。

四、经验启示

本课题通过建筑工程实测实量智慧管理应用,利用建筑实测实量机器人,完成工程的实测实量工作,形成一套建筑工程实测实量智慧管理的应用体系,将该技术应用方法推广,优化公司实测实量制度,提高工程管理效率和工程质量。

通过对建筑图纸数字化的深度结合,完美实现工程管理实测实量、BIM数据应用的操作可视化、数据分析可视化、测量自动化,并开启向智能化迈进的步伐。测量技术与数字化技术两者的结合,使得整个质量管控的过程中人与数据相分离,无纸化线上数据实时、公正、有效、透明,为智能建造过程中各环节的数据多用创造了必要条件,从产业链的角度大大提高了综合效率,同时大大提升了建造品质。

测量机器人对室内进行360度全方位全墙面无死角无人工干预测量,可视化数据自动回传,各阶段数据得以留存,具备客观性和公信力。

建设方在施工阶段采用测量机器人做全检,各阶段数据留存,相关方如装修公司无需做进场前全测,可直接采用此阶段数据;监理单位以及政府质监部门核验时,亦可轻松使用相应阶段的数据进行复核、验收。全检数据多方复用全面提高了各阶段的运行效率,甚至可以减少环节,改变传统的建设各阶段质量工作逻辑。

应用建筑工程实测实量智慧管理技术,对于降低工人劳动强度、改善作业环境、减少对人工依赖、缩短工期、节约人工成本、加强材料管控、减少资源浪费、提高生产效率和质量,具有重要意义和较强的可持续、可推广性。

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