工程项目智慧建造水平评价探讨——以青岛海天中心项目为例

发布时间:2022-03-14 12:15:42 论文编辑:vicky

本文是一篇项目管理论文,笔者认为智慧建造的评价范围是着眼于项目全过程,涵盖了智能化、工业化、信息化、集成化和可持续化五大模块。结合中国建筑业的项目特性、评价目的、建造水平的发展现状等因素,评价节点的设计考虑到项目各阶段的指标设置。通过对相关案例的总结,并汇总各类研究报告,从全面性、有效性、相关性、适用性、前瞻性五个方面出发,形成一套科学、合理的智慧建造水平评价指标体系


1 绪论


1.1 研究背景、目的与意义

1.1.1 研究背景

智慧建造是一个新兴领域,与之相关的数字建造概念的提出,使建筑业开始重视其发展。基于国内外的智慧建造研究成果,可以发现智慧建造目前是处于从数字化、信息化的摸索阶段和智慧化的初级阶段,并且以“应用为导向”的思路发展,实践与理论不同步,成果未共享。我国住房与城乡委在 2016 年为了推广建筑业信息化发展,印发了《2016 ~ 2020 年建筑业信息化发展纲要》来指导建筑业的信息化发展。在 2017 年,我国住房与城乡委发布了《关于促进建筑业持续健康发展的意见》和《中国建筑行业信息化发展报告—智慧工地的应用与发展》等政策、报告的发布促使智慧建造发展到了前所未有的高度。

我国近年来智慧城市快速发展,建筑业管理水平和相关技术不断提高,使得智慧建造成为智慧城市发展的核心部分。虽然我国建筑业的科研投入一直在提升,但是技术与管理水平还未达到国际先进水平,数字化和智能化的工程比例还是很少,这与我国是建筑大国并不相符。而智慧建造理念的提出和应用,为建筑业发展提供了一种新的思路[1]。从大型的复杂项目(如上海世博、迪士尼、上海中心等城市标杆建筑)的实践证实了智慧建造为项目全过程的精益化管理、施工的高效率的管理、企业各部分的集约化经营、和建筑业可持续发展提供了有效手段和途径。因此,智慧建造概念的提出为工程项目的生产方式和管理模式上带来质性变革,引领了整个行业的一种更智慧的运行方式。

基于对以往研究的归类,智慧建造的发展模式及评价体系也被认为智慧建造的研究趋势[2]。但从研究现状中可以看出,与智慧施工、智慧工地、智慧设计等相比,智慧建造的研究成果还很缺乏,并未形成统一的概念[3]。BIM 被作为智慧建造的关键技术,绝大工程项目是通过数字化协同平台构建来实现智慧建造。智慧城市有效解决了传统建筑行业所面临的关键问题。同时智慧城市为智慧建造提供了有利的条件和机遇,其技术体系、信息平台和数字化创新都与智慧建造密切相关,因此,智慧建造必然被作为一个新的发展理论和建造模式引入建筑行业的变革中。


1.2 相关领域国内外研究现状

本研究通过对国内外文献的研究和分析,对比、总结国内外研究经验和方法,并且综合考虑国家指导思想和实际工程建造,构建智慧建造的概念理论体系。

1.2.1 国外研究现状

早在 1992 年新加坡就开展了智慧城市的活动,其中以“智慧岛计划”为代表。随后,世界各个发达国家(如日本、美国、德国等)都一致加入智慧城市建造的队伍,并快速地将智慧建造看作是城市发展的重要途径。到目前为止,世界已有 100 多个国家都在着力打造各具特色的智慧城市项目。其中包美国、日本、和新加坡等在内的发达国家先后都展开了“智慧城市”发展的实施战略[5]。由此,2007 年欧盟制定了一整套智慧城市建造目标,并快速全面实施。智慧建筑、智慧医疗、智慧服务、智慧环境、智慧治理等是欧盟的智慧城市评价标准,同时欧盟重点支持物联网、云计算、互联网等智慧城市的关键领域[6],被称为“第七研究框架计划”。因此,“智慧城市”的概念不仅仅限于 ICT(信息、通讯、技术)等信息科技的传播[7],更关注人与人之间,社区和社区之间的需求,遵循以人为本,软、硬件并行发展的理念[8]。部分研究表明智慧城市是需要通过组织创新、供需的能耗优化、低碳技术和智慧管理来实现的[9]。

在发达国家,他们认为智慧建造是智慧城市中的一个小部分,更多的运用于建筑业的公司,研究较多的也以各大公司企业为主。因此,国外的智慧城市研究的基础上,研究方向主要集中于实际工程中的应用[10]。智慧建造方面,提出了智慧建造的概念,并且提出智慧建造可以改善建筑业劳动力不足的现状。国外学者展开研究了基于智慧建造的开发软件在管理者中的运用指导,努力开发用于建造现场的智慧设备[11]。国外对于智慧建造的研究目前着重在工程项目建造阶段,为了解决社会劳动力不足,少子高龄化的现状,提出了在建造中使用机器人自动化,人工智能,大数据分析,3 次元计算等高新技术[12],改变建造生产过程,从而保证智慧化的生产过程和管理,并且通过 ICT、IOT 等技术将生产信息资源传递和运用到运维和社会大环境中[13]。

项目管理论文参考


2 概念界定和理论基础


2.1 智慧建造的相关概念

2.1.1 阶段视角下智慧建造的相关概念

(1)智慧化规划

智慧化规划最早是从智慧城市发展起来的,是指有效和充分地运用互联网物联网、云计算和 GIS 等先进的信息化技术,从而对规划管理理念与方法不断创新。从多知识融合与挖掘的视角,从信息感控来确保城市规划领域更加透明和直观,实现规划管理在不同时间、空间、职能和功能的四大维度上全面互联互通,最终实现了城市规划研究、规划编制管理和规划实施管理的信息化和智能化决策。

(2)智慧化设计

智慧化设计指运用智慧型的理念、技术和方法,对项目的设计阶段进行优化,主要体现在设计过程的智慧化以及设计成果的智慧化。其中,设计过程的智慧化是指通过智慧技术改进设计人员的传统工作方法、方便设计决策、提高设计效率,设计成果智慧化是指在设计过程中考虑智慧建筑的智慧因素,使设计成果符合智慧要求,形成节能、精益、创新的建筑设计文本。

(3)智慧化施工

智慧施工是指在工程施工过程中全方位采用 BIM、物联网、普适计算机和 4D可视化技术等新兴信息技术,集成全面感知、泛在互联、普适计算等应用,保证施工质量、安全、造价、绿色文明等的一种新的施工管理理论。智慧施工在部分项目已在试探,例如国家体育场的数字化建造及绿色建造,昆明新机场和英特宜家的 BIM 综合应用等,均在施工过程中运用互联网、物联网、云计算、BIM 等实现动态监测,自动化安装,精密测控等。

(4)智慧化运维

智慧运维的目的是使建筑的使用效率提升,在传统运维管理体系的基础上,充分结合移动互联技术、物联网,建立起一套综合软硬件、人力、管理理念的生态系统。运维作为建造环节中的一个重要组成部分,特别是建造单位(包括房地产单位)尤其重视后期运维的环节,智慧运维也将是今后的发展趋势,目前的学术研究也在逐渐深入,如陈磊提出了智慧运维的框架体系,同时也阐述了智慧运维的具体应用,包含设备运行监控、隐蔽工程管理、能源运行管理、安保管理、车库管理、应急管理。


2.2 智慧建造的相关理论和方法基础

2.2.1 智慧建造的关键技术体系

通过分析和研究智慧建造相关论文及实际全生命周期过程中智慧化/智能化的信息与管理技术,以及对应的管理模式。智慧建造具有内生驱动力量和技术优势,更强调建造创新的可持续性,因此更能体现低碳、节能的环保建造要求。智慧建造的目的是实现建造全过程的精细化、数字化、智能化、信息化,更快、更好、更省地完成建筑工程的建造工作。根据本文的研究方法与技术手段,从资料和实际案例中梳理智慧建造全过程中所采用的信息技术和管理技术,目前建造过程中常见的关键技术以 BIM、GIS、互联网、云计算、管理平台等为主。通过对智慧建造各阶段,特别在规划、设计、施工中这些关键技术的整理和归纳,进一步研究可完成智慧目的的技术手段。

(1)地理信息系统(GIS)技术

地理信息系统(Geographic Information System GIS)是一种新的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下,应用非常广泛的地理工具,可以用于采集、反馈、模拟、展示和管理与储存有关地理分布数据的技术系统。

(2)建筑信息模型(BIM)技术

BIM 即建筑信息模型,是一种集成了各种工程信息的数据模型,BIM 是以实现建造全生命周期管理为目标,将建造单位、监理单位、设计单位、施工单位等工程参与方放到同一平台上,共享同一建筑模型。但现阶段多数只用于设计过程。BIM 具备可视化性、可出图性、优化性、协调性、模拟性等五大特性。BIM 技术开启了建筑业的变革,并且是建筑新理念和新技术的风向标。在项目实践中 BIM已经充分体现了其在协同管理的充分优势。

(3)物联网技术

物联网是指物与物之间的一种信息交换、通信的技术。它的核心技术是互联网,并由嵌入式智能技术、短距离通信技术、微机电技术的三大关键技术为支撑。

(4)云计算技术

云计算系统运用了编程模型、数据管理和存储技术、虚拟化技术、云计算平台管理技术的关键技术。云计算技术也是基于互联网的技术延伸,现阶段普遍对云计算的定义为一种按使用量付费的模式,它可以提供便捷的、按需的网络访问,能够快速提供所需要的资源,减少管理和交互的投入。

项目管理论文怎么写


3 项目智慧建造水平指标体系的构建与设计.......................27

3.1 智慧建造的概念界定..................................... 27

3.2 智慧建造水平评价原则............................. 28

3.3 指标设计的方法和步骤................................ 29

4 项目智慧建造水平评价体系权重确定.....................................38

4.1 ANP 的指标权重确定方法及指标层................................... 38

4.1.1 ANP 指标权重的确定方法......................................... 38

4.1.2 智慧建造水平的 ANP 指标层................... 38

5 案例应用分析-青岛海天中心项目......................................48

5.1 项目概况........................................... 48

5.2 海天中心项目的智慧建造水平评价.................... 48

5.3 海天中心项目的智慧建造水平分析.................................... 50


5 案例应用分析-青岛海天中心项目


5.1 项目概况

青岛第一高楼海天中心项目是由海天大酒店原址重建而成的超高层复杂建筑综合体,建造包含超五星级酒店、5A 甲级写字楼、精品商务办公、高端公寓、商业中心、艺术中心、博物馆等七大业态建筑。项目总投资 129 亿元,占地面积53.2 亩,规划总建筑面积 46.9 万平方米,总建筑面积为 49.4 万 m2,最高建筑高度为 369 米。项目包括六层地下室、四层裙房和三栋超高塔楼(T1、T2、和 T3),其中 T1 塔楼为地上 41 层,总高为 210 米;T2 塔楼为地上 75 层,总高为 369 米;T3 塔楼为地上 54 层,总高为 249 米。

海天中心项目的建筑规模、单体高度、功能配置等的各项指标都为青岛之最,并且致力打造“绿色海天、科技海天、人文海天、智能海天”。

基于该项目造型复杂性打、综合体量大、业态多样、专业分包多、深化设计困难的特点,项目建造团队充分利用了最前沿的科学理念和技术,高度利用互联网的高度,突破了以往超高层中 BIM 应用的深度和广度。基于科技先行的理念,在项目全生命周期建造中融入精细管理、绿色建造、智慧运维等新技术和新方法,展现智慧建造领域的新成果。海天中心项目以互联网为手段,以智慧建造为目标,以项目全生命周期的 BIM 实施为载体,自主研发构建了“互联网+智能化”项目协同管理系统。同时智能体验中心在海天中心项目建造过程中建成并正式运行。因此,海天中心获得了山东省 BIM 技术应用竞赛一等奖、智慧青岛十佳典型案例、省首批 BIM 技术应用试点示范项目等荣誉称号,同时青岛市建委推荐该项目为山东省 BIM 应用示范的绝对标杆。


结论与展望

智慧建造的评价范围是着眼于项目全过程,涵盖了智能化、工业化、信息化、集成化和可持续化五大模块。结合中国建筑业的项目特性、评价目的、建造水平的发展现状等因素,评价节点的设计考虑到项目各阶段的指标设置。通过对相关案例的总结,并汇总各类研究报告,从全面性、有效性、相关性、适用性、前瞻性五个方面出发,形成一套科学、合理的智慧建造水平评价指标体系。

智慧建造的评价不仅仅是衡量项目所采用的技术手段,还是对实施结果的智慧体验评价,因此,在评价体系构建的同时需要思考智慧建造评价对象和评价效益的问题。智慧建造应该是会提高各方乃至整个项目的效益,它提倡精细化管理、智能化工作、信息化辅助、高效化处理等建造和管理模式,因此,智慧建造水平评价体系能充分体现智慧行为的效益,如提高工作效率、超额完成项目目标(成本、进度、质量、环保等)、节约项目的投资成本等。在这些效益的推动下,智慧建造各方实施该评价体系的积极性,才能有效的落实其智慧行为。

本论文存在一定不足之处,第一点是对国家有关政策方针理解不是很深,所以在本论文的阐述中难免出现一些问题。第二点是搜集资料的局限性,资料的搜集不是很全面,资料的整理不是很系统,资料的分析不是很透彻。第三点是理论联系实际方面存在一些问题,理论多于实践。

智慧建造的关键理念是要求项目参建各方协同工作,这样必然会提高各企业管理水平,推动建筑企业的管理水平,实现整个建筑行业规模经济。同时,通过智慧建造的评价指标体系的确立,能够促进项目建造的管理模式创新、优化建造流程、规范行业的智慧标准。智慧建造概念的推广,势必会推动智慧建造相关的科技研究和技术创新,全面提升建筑业的规范性、科学性、技术性的发展。再次,智慧建造水平评价体系可在示范工程中予以应用,进一步验证成果的科学性及合理性,这有利于加快提高行业的信息化、网络化、自动化程度,并可以减少改革中的风险。

参考文献(略)

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