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导读:作为“十三五”期间上海文化设施建设重大项目之一,上海图书馆东馆即将于4月底正式开放。上海建工的工程师们,将自主研发的公共建筑智慧建造与运维工业互联网平台应用于此。全生命周期BIM数字化设计、建造、运维,首次在国内单体建筑面积最大(11.5万平方米)的图书馆得到充分应用。 工业互联网平台,不仅大大减少了设计BIM模型向施工应用转化的时间,而且实现了基于建造BIM模型的多专业交叉施工协调管理,还完成了基于BIM的竣工模型验收。同时,竣工BIM模型快速向运维模型转化,运维人员借助运维BIM模型就可迅速发现问题、派发工单、排除故障,实现低碳安全高效运维。 以BIM、物联网、人工智能、大数据和工业互联网等为代表的数字化技术,正成为上海建工转型发展的核心驱动力。 上海图书馆东馆占地面积3.95万平方米,新建总建筑面积114951平方米,于2017年9月开工建设。馆内空间包括地上7层、地下2层,开放后可提供座位近6000个,各功能区域可满足每年举办200余场讲座、上千场各类学术活动的需求,读者年接待量可达400万人次。 上海建工四建集团不仅实现了智慧建造,还在建造的基础上,基于自主研发的工业互联网平台,为上图东馆提供智慧运维,实现全生命周期的BIM应用。 四建集团自主研发的工业互联网平台根据国家标准《建筑信息模型分类与编码标准》《建筑工程分部(子分部)工程、分项工程划分表》,自动提取BIM中设计信息,支持施工应用。 因此,使用工业互联网平台上部署的设计BIM模型自动转化算法,可自动完成设计模型解析、图纸与模型一致性审核、构建分类、数据匹配等工作,减少80%的设计模型向施工应用转化的时间。 工业互联网平台基于BIM对幕墙、钢结构等部品化构件进行统一编码,并生成构件二维码身份牌,根据加工、出厂、运输、进场、安装等环节分别设置对应状态,实现现场与预制工厂协同化进度管理。 预制构件协同管理 图书馆东馆包含阅览区、藏书区、电子阅览室、借还书区、展览区以及复杂的变配电机房和热交换机房等。这些房间施工需要由土建、二结构、机电安装、装饰、展呈等多个专业协同施工,传统管理方法存在界面划分不清晰、质量把控困难等问题。工业互联平台提供多专业协调建造功能,支持在平台中查看各房间的三维布局、房间名称、墙顶地材料和做法、施工工序和质量要求等信息,并通过全景球模型帮助施工人员快速熟悉。本道工序完成后,录入照片和信息,由下一工序验收后继续推进施工,以此实现多专业协调建造管理。 基于房间的多专业协调建造管理 竣工交付阶段,图书馆东馆项目使用工业互联网平台,在现场直观对照BIM模型和建筑实体进行三维可视化验收,完成了基于BIM的验收接管。过程中,如果发现建筑实体与模型存在差异,可以标记问题方便后续BIM模型修改,也可以在平台中补充房间、设备、管道、末端等元素的使用需求、维护要求和实际参数等。 工业互联平台中的验收接管系统模块 如果采用传统手段,接管验收上图东馆如此体量的公共建筑,最快也需要2个月的时间,但是基于工业互联网平台,最终在1个月内就完成了11.5万平方米的接管验收,也同步实现了竣工模型向运维模型的快速转化,为后续智慧运维奠定基础。 接管验收人员现场使用平台进行验收 工业互联网平台基于BIM模型,集成了楼宇自控系统、能源监测系统、视频安防系统、图书分拣系统、报修服务系统等智能化系统数据,形成了图书馆东馆的数字孪生模型,为智慧运维提供数据基础。 通过BIM与智能化系统连接,工业互联网平台可以在统一的三维视图中展示送排风、空调等的实时监测数据和运行情况,开展标准化监测和管理,自动分析设备设施运行状况,并进一步预测设备故障,避免突发故障。 依托大量工程数据,图书馆东馆项目建立了文档智能分类与关联AI算法,实现资料与BIM的自动关联,方便用户基于BIM查阅工程资料。 依托大数据和人工智能技术,实现5大系统智慧运维 以数字孪生模型为基础,智慧运维涉及碳排放管理、建筑空间资产管理、机电设备运维管理、图书分拣系统运行管理和安防管理等5大系统,以大数据和人工智能技术为手段,实现低碳安全高效运维。 在机电设备运维管理中,融合楼宇自控系统实时监测数据,在模型中直观展示各个系统的运行状态。当设备发生故障时,自动定位到故障设备,并打开附近摄像头,辅助管理人员进行决策。 一旦发生故障,运维人员基于BIM查看故障设备的影响范围和上下游管线位置,方便制订维修策略,提高维修效率,平台第一时间自动推送故障工单、故障设备档案(包括设备编号、位置、运行状态以及所属系统等信息)给相应维修班组;维修班组维修完成后上传现场照片、故障描述、维修方案等信息,完成工单,报警取消。 机电设备运维管理 图书分拣系统运行管理可实现书本运输状态监测、自动流水线自动分拣、书篓满载自动通知管理员、实时监测小车报警情况等,将图书分拣系统设备静态和动态信息有机融合,极大提高管理效率。 轨道小车运行图 在碳排放计算与管理方面,基于建筑数字孪生模型,实时计算碳排放情况。如遇碳排放值异常报警,系统将挖掘碳排放异常区域和系统,帮助解决问题,落实减碳目标,助力“碳中和碳达峰”战略。 碳排放计算与管理 再以智能安防管理为例,智慧运维系统对接了图书馆车辆管理、客流统计等,支持在模型中查看1500个视频监控点位实时画面,支持实时监测各出入口客流和车流数据及变化趋势,为安全有序的图书馆管理提供可靠的数据支持,人员倒地、高空坠物、越过警戒线等高风险行为得以较为准确地识别。 智能安防管理 区域人员计数 |
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