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摘要：随着我国社会主义经济的快速发展，科学技术的不断提高，智能信息化的建设，对建筑行业产生巨大影响，智慧化工地在建筑行业中逐渐体现出巨大的存在价值。智慧化工地的实施与应用有效改善传统施工管理模式建筑工地施工地点分散、安全事故频发、监管难度大、人员管理难等问题，降低了浪费污染，提高了施工交互效率、生产率，保证了施工质量与施工安全。本文以北京新机场为背景，从物资管理、科技创新、绿色施工等方面介绍了智慧化工地在北京新机场的实施与应用。
关键词：智慧化工地；绿色施工；科技创新
1工程概况及特点
北京新机场停车楼及综合服务楼项目是国家“十二五”规划重点建设项目，北京市“十二五”时期重大基础设施规划的1号工程、民航“十二五”建设重点项目，建成后将成为展现中国国家形象的新国门。北京新机场停车楼及综合服务楼工程位于主航站楼北侧，工程占地面积约15万m2，总建筑面积50.3万m2，有地下的轨道交通北段及地上的东西两个停车楼、中间的综合服务楼三部分组成。其中地下轨道交通（北段）约10.7万m2，两个停车楼26.4万m2；综合服务楼又分为酒店和办公区两部分，建筑面积13.2万m。质量创优目标为鲁班奖，总工期为2016年4月27日～2019年7月15日。
2智慧化工地的内涵
所谓智慧化工地，就是一种崭新的工程管理理念。它是指运用信息化手段，以信息的互联互通为基础，以移动通信、物联传感、云计算、大数据为支撑，围绕施工过程管理，建立互联协同、智能生产、科学管理的施工项目信息化生态圈，对施工数据进行采集、汇总、分析，保障数据的准确性，实现工程施工可视化智能管理，以提高工程管理信息化水平，从而逐步实现绿色建造和生态建造。智慧化工地将更多人工智慧、传感技术、虚拟现实等高科技技术植入到建筑、机械、人员穿戴设施、场地进出关口等各类物体中，并且被普遍互联，形成"物联网"，再与"互联网"整合在一起，实现工程管理干系人与工程施工现场的整合，达到提高施工质量、安全、效率，提升建筑施工管理的目的。
3智慧化工地的实施与应用
3.1物资管理方面
北京新机场停车楼及综合服务楼项目工程体量大，各类物资用量庞大，其中钢筋约12.86万吨、混凝土约85.98万立方米、架体材料约3.6万吨。为保证物资材料供应及时，本工程开发智能平台，实现大宗物资材料的资源整合及进场管控对降低项目成本、保证工期履约。
（1）智能称重系统，人机双控保质量
本工程使用地磅并开发广联达电子称重系统，实现“人机双控”，进一步加强对进场物资数量及质量验收的管控。所有进场物资（包括零星材料）必须车车过磅，上泵前供应商出示送货单，卸货后空车回皮，打印过磅单。同时，物资进场数量可以上传至广联达电子称重系统及管理人员手机APP，使管理人员能够第一时间了解到材料进场数量，方便管理人员对材料进行实际情况验收、开具收料单。
（2）钢结构信息管理系统
建立全生命周期信息平台，做到从原材料到安装全过程信息监控，节省了大量沟通时间及成本。
3.2安全施工方面
开发智慧工地综合平台应用系统，全程跟踪、记录、监控整个工程的基本资料、人员信息、设备状况、施工环保、执法记录等，提高全面的建筑施工管理等信息服务。
（1）塔吊防碰撞系统
本工程占地面积广，结构施工阶段现场布置18台塔吊，并且与相邻标段塔吊相互覆盖，群塔管理协调难度大。项目部采用了塔吊防碰撞系统，随时监控塔吊吊重及大臂位置，实时监控塔吊的运转情况，有效地预防了安全事故的发生，保障了施工安全。
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（2）诸英台安全之星评选系统
诸英台安全之星管理系统，包含手机APP、劳务通手环及劳务通卡。手环作为在项目现场门禁进出、食堂和超市等场所消费、入场教育及班前教育签到，以及安全之星评选和违规处罚的工具使用。同时，诸英台APP也能够做为工人接收教育培训通知，查看钱包余额、消费记录、安全之星评选结果、违规处罚通知等的使用工具。
（3）施工现场远程监控技术
采用远程数字视频监控系统及非接触式通信技术对工程现场施工情况及人员进出场情况进行实时监控，通过信息化手段实现对工程的监控及管理。
3.3绿色施工方面
（1）污水处理系统
该系统采用了技术成熟的A/O污水处理工艺，以及MBR污水回用工艺为核心的一体化污水处理技术，处理后的出水水质将达到《城市污水再生利用城市杂水水质》（GB/T18920-2002）国家规范，可用于冲厕、绿化、工地车辆清洗、喷淋等，并可直接外排。其设备采用“模块式、移动式”的设计方法，在完成本项目处理任务后，可吊装至其他工地。
办公区一体化污水处理设备将控制室与反应池集成一体，占地面积小、能耗低。直接成品吊装，无基建费，一天即可完成安装。日常运行稳定、管理方便，可重复使用，特别适合工程临建。除此之外，本系统所有设备皆能重复利用，安拆方便。
（2）自循环水冲式可移动生物厕所
本工程场区原为农田、村庄，无市政污水管网，施工现场存在如厕难、如厕环境差的问题，根据此情况，项目自主研究设计了自循环水冲式可移动微生物厕所，将如厕和粪便水处理集成一体，解决了施工工地如厕难，如厕环境差的问题。同时，该系统高度集成，采用PLC自动控制，达到粪便水及时处理，合格的冲厕水常备的目的。而冲厕水为循环使用，又达到节水的目的。且废气处理系统连续24h工作，有效解决臭气问题，净化周边空气环境，营造一个文明、绿色的施工环境。并且，整套设备方便移动。同时水处理部分一次性加到所需水量，后期几乎无补水，达到节水目的。
（3）空气能系统
为解决本项目工人生活区冬季供暖、夏季制冷的问题，且积极响应国家“节能减排”、“绿色环保”号召，使用新型空气能风冷热泵系统作为供冷制热设备。此设备系统具有“高效节能”、“应用灵活”、“控制智能”等特点。机组按一个型号为单元模块，进行主机加设备任意组合。与传统锅炉相比，可有效减少二氧化碳排放，以本生活区为例，一个采暖季可减少二氧化碳排放163.9t。同时，机组可实现智能切换，保证各机组压缩机平均磨损，动态控制机组运行，全天自动无人监控运行。
（4）太阳能与建筑一体化应用技术
项目停车楼屋面采用导光管系统照明设计，充分利用自然光源。导光管系统主要由光线捕获区、传输区、释放区三部分组成。
（5）能耗监控系统
为实现大型项目的施工现场绿色施工管理，加强节能降耗，采用远程监控系统实现全过程不间断的监管成为绿色施工管理的新手段。
3.4 BIM技术应用方面
BIM技术在北京新机场的建设中起到了出乎意料的作用。应用BIM技术模拟建设办公区，合理布置场地，优化临建施工顺序，对项目部临建进行了效果模拟，直观反映项目部设计成果，为决策提供了第一手资料。除此之外，在施工阶段应用BIM技术模拟施工过程并规划开挖顺序，模拟开挖顺序及出土路线，指导现场施工安排，将三排锚杆优化为两排锚杆，并模拟混凝土施工流水段走向，优化施工顺序，有力保障了工期节点顺利完成。
应用广联达脚手架软件，建立基于项目主体BIM模型的外脚手架模型，指导现场备料、施工。还利用BIM+AR技术实现对复杂节点的数字化立体化交底，提升施工交底能效的同时辅助工程验收。
4实施效果与总结
从智慧化工地在北京新机场的实施与应用可以发现，普及智慧化工地的应用对建筑行业具有重要意义。因此，通过北京新机场施工过程中的智慧化、信息化管理证明，科学的使用现代化技术，能加快施工进度，控制和提高工程质量，实现绿色环保的建筑理念，创造经济效益。
作者简介
高轩（1992年），男，籍贯：河北邯郸，本科学历，助理工程师，从事工程技术管理工作。
论文作者:高轩,张志威,周志健
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/16
标签：智慧论文; 工程论文; 系统论文; 项目论文; 北京论文; 塔吊论文; 化工论文; 《建筑学研究前沿》2018年第30期论文;