数智化技术在住宅建筑施工管理中的深度应用——以“吉宝静安中心项目”为例

阶段“数字孪生系统”的应用实践。
并将根据用户属性，降低系统的使用
3.1 客户需求
难度，确保数智化技术的落地性与可
通过项目专项调研，对客户需求 行性，避免数智化技术仅停留在专家
与客户总体目标进行统计（表 3）。 应用层面。笔者认为，真正的数值化
在项目的建设过程中，不同的公司对 转型，其初级阶段必须是专家数智化
针对上述工程重点、难点与各类 风险源，在项目管理前期制定了数智
化、智慧化工地施工管理策略，考虑 基于虚拟现实环境下，将 BIM 技术 在建筑施工管理中的应用贯彻在整个 项目周期之中，做到事前预判、事中 管理、事后纠偏的“三大维度实时可 控”的“数智化”管理策略，以此作 为本项目管理的重中之重。
2 传统虚拟环境下 BIM 技术的项目 应用
宅项目新项项某
区目南目
项目
商目目项
工
区
目
业
目
程
办
项
项
公
目
目
楼
项
目
Revit BIM建模与出图 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
Tekla 钢结构BIM建模 √ √ √ √ √ √ √ √ √
√√√√
CATIA 幕墙BIM建模 √
√
√
√
Rhino
装饰BIM建模
√
√
√
Sketuchup 3D建模节点 √ √ √
BIM 模拟占比最高；但在施工阶段使 用占比较低，使用最普及的功能仍然 是碰撞检查。
（2）从微观数理统计上看，除 了碰撞检查外，生产管理类功能应用 的比例快速提高（表 2）；尤其是诸 如质量管理、进度控制、安全管理等 排名上升较多，说明基于虚拟现实环 境下的数智化施工管理技术应用已成 为业内普遍的共识，相关应用由虚拟 模型向现实应用逐步发展，将最终成 为行业发展的趋势。
√√
AutoCAD
二维建模
√√√√√√√√√
√√√√
Naviswork 进度与施工模拟 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
广联达 进度、质量、安全 √
√
√
√√√
MagiCAD
机电工程
√√
√
√
√
3DMAX 施工过程模拟 √ √ √
√
√√√
√
Lumion
动画制作
√√
√√
√
√
√
√
Fuzor
图 1 项目鸟瞰效果图 图 2 项目工况鸟瞰图
平台种类
表 1 全国大型项目数智化技术宏观应用统计表
功能
成上中平虹奉上北中北北北咸盐
都海核安口贤海京国京京京阳城
某杨集金区青唯城尊新天未奥某
机浦团融某少桥市大机坛来体住
场区某中城年某副厦场医科中宅
项某住心市中住中项航院技心项
目住宅项更心宅心目站项城项目
动画浏览
√
√
√
√
√√
60 住宅科技 /2021.11
Copyright©博看网 . All Rights Reserved.
赵堂君：数智化技术在住宅建筑施工管理中的深度应用
其他
OTHER
表 2 数智化技术微观应用趋势分析
应用比例/%
排名
数智化技术应用点 2020年 2020年
■ 赵堂君 ZHAO Tangjun
摘 要：文章结合实例，对 VR 与 AR 技术在项目施工阶段的深度应用进行研究，并基于 BIM 技术，提出“数字孪生施工 管理系统”。该系统是基于整合国内 BIM 星云管理系统与国外 OPENSPACE 360 系统，在虚拟现实环境下使用 BIM 技术在 建筑施工管理阶段的应用方法；同时，基于该系统的重要基本原理，即同步定位与地图构建 SLAM 技术、3D 重建技术、数 据跟踪 CLEAR SIGHT 与大数据进度分析等，对项目不同实施阶段的优势与劣势进行分析汇总，以期对该类技术在建筑工 程的进一步数据化推广与应用提供进一步的参考依据。 关键词：数智化；BIM；数字孪生系统；星云系统；OPENSPACE；360 VR；超高层 Abstract: The article combines examples to study the in-depth application of VR and AR technology in the construction phase of the project, and based on BIM technology, proposes a “digital twins construction management system”. This system is based on the application method of integrating the domestic BIM STARCLOUD management system and the foreign OPENSPACE 360 system, using BIM technology in the construction management phase of the virtual reality environment; at the same time, based on the important basic principles of the system, that is, synchronous positioning and map construction SLAM Technology, 3D reconstruction technology, data tracking CLEAR SIGHT and big data progress analysis, etc., analyze and summarize the advantages and disadvantages of different implementation stages of the project, in order to provide further reference for the further data promotion and application of this type of technology in construction engineering . Keywords: digital intelligence; BIM; digitial twins system; STARCLOUD; OPENSPACE; 360 VR; super high-rise
为了更好地进行项目实践应用， 笔者总计调研了 14 个建筑面积超过 15 万 m2 的项目，并对各项目虚拟环 境下的数智化应用进行进一步梳理统 计（表 1），以针对性地为吉宝静安 中心项目形成匹配度与可实施度更高 的数智化技术应用策略。
（1）由宏观统计数据可以看出， 随着近年来政府对相关技术的要求与 推广，数智化技术在各个项目都有了 进一步的应用。数据表明，各项目对 于 VR 与 BIM 技术的应用积极性提高， 尤其在方案阶段、设计阶段的 VR 与
性欠缺的问题。笔者就虚拟现实技术 下 的 项 目 应 用， 对 国 内 建 筑 面 积 在 15 万 m2 以上的商业、住宅项目进行 了深度调研，发现该类型技术普遍应 用于项目概念设计阶段与方案设计阶 段，仅小部分应用于项目施工图深化 阶段，而项目施工阶段的应用更少。 基于此，本文以上海市吉宝静安中心 项目为例，开创性地提出“数字孪生 施工管理系统”，并基于其基本原理， 总结该类技术在不同阶段应用中的优 势与劣势，为其进一步数据化推广与
数智化技术的需求大相径庭。
应用转变为人人数智化应用。在这个
（1）以传统开发商为代表的甲 阶段使用“数字孪生系统”的工地施
方管理团队，对数智化的应用寄予厚 工技术人员，将在最简单的应用界面
望，随着房地产市场由黄金时代转向 上解决项目工作的大部分问题，如：
白银时代，房地产公司不断谋求转型， 通过模型图纸与现场施工的精准定位
（3）数智化投入方面，在单个 体 量 超 过 15 万 m2 的 项 目 上，2019 年投入超过 100 万以上的工程数量只 占总调研项目比例的 14%，2020 年 占 28%，上升趋势明显但是投入资 源数量仍显示不足（图 3）。
由此可见，无论是宏观统计还是 微观统计，BIM 建模与出图、3D 建 模节点优化、二维建模、进度施工方 案模拟、施工过程模拟、动画制作与 动画浏览仍然是大型项目的主要数智 化应用场景；而深度的数智技术在施
极其期待数智化技术应用在公司转型 对比，来解决质量问题；通过施工模
阶段，不仅仅赋能，更要求赋值。从 型与现场工况的匹配，来解决安全栏
表格发现，其功能需求覆盖项目全生 杆的搭设问题；通过虚拟现实环境下
命周期，且对自动化、智慧化需求极 的实物量工作，来确保签证数量的实
高，让人工智能替代人工、让数智化 时有效性、准确性与可溯源性等。通
变化
前
后
碰撞检查
49
76 —
专项施工方案模拟 41
73 ↑1
机电深化设计
38
68 ↑1
投标方案模拟
42
63 ↓2
图纸会审与交底 44
60 ↑1
质量管理
26
51 ↑3
进度控制
30
48 —
安全管理
44
46 ↑2
工程量计算
38
45 ↓4
钢结构深化设计 18
39 ↑1
成本控制
26
36 ↓3
预制加工
13
28 ↑1
赵堂君：数智化技术在住宅建筑施工管理中的深度应用
其他
OTHER
数智化技术在住宅建筑施工管理中的深度应用
——以“吉宝静安中心项目”为例
Research on the Application of BIM Technology in Building Construction Management based on Virtual Reality Environment — Take “Shanghai Keppel Jing’an Center” Project as an Example
投资产生效益的主要需求，是其重中 过上述架构，可实现“三大维度实时
之重。
可控”的数智化目标，其初步的问题
3“数字孪生系统”的施工管理数智化
基于上述梳理与分析，传统虚拟 环境下的数智化技术应用在项目管理 的应用阶段有一定局限性，为了打破 这种局限，就必须在项目的施工管理 阶段进行实践。以客户痛点和最小化 实验方法论为理论依据，兼顾传统数
智化硬件与软件的应用趋势，开创性 因此，应尝试在方案阶段对重点且有
地提出吉宝静安中心项目在施工管理 碎片化的问题提供1
其他
20
4
—
图 3 2020 年前后项目数智化投入费用对 比分析表
工管理实施阶段的应用，未有很好的 落地性体现。可以说，虚拟环境下的 数智化应用实际上仅是在“虚拟”的 环境下体现，而并未在“实景”环境 下深度应用。现阶段项目管理的数智 化应用也大部分体现在模型数智化和 过程数智化的事前数智化上，对项目 管理中事中、事后数智化的落地案例 极为缺少。
2021.11/ 住宅科技 59
Copyright©博看网 . All Rights Reserved.
其他
OTHER
赵堂君：数智化技术在住宅建筑施工管理中的深度应用
应用提供参考依据。
1 项目概况
上海市吉宝静安中心项目由吉 宝 置 业 开 发， 位 于 静 安 寺 北 侧， 距 离 CBD 中 心 1.5 km 辐 射 范 围 内， 北 临 康 定 路， 西 临 常 德 路， 南 临 武 定 路， 东 侧 则 紧 临 静 安 豪 苑。 项 目 基坑西侧为地铁 7 号线静安寺与昌 平 路 站 区 间， 距 地 铁 区 间 隧 道 最 近 距 离 仅 10.08 m， 整 体 地 下 室 埋 深 约 19.53 m， 塔 楼 为 超 高 层 建 筑， 高 179.9 m。综上所述，本项目整体 施工环节多样、专业管理复杂度高、 各类风险源极多，尤其对周边居民维 稳，以及防止周边房屋、地铁区间隧 道与项目周边管线变形的保护要求极 高（图 1、2）。
赵堂君，上海富伟置业有限公 司工程师。
0 引言
近 年 来，VR 与 AR 技 术 作 为 推 动建筑行业数智化转型的底层强大驱 动 力， 在 不 同 层 次 的 项 目 中 进 行 了 广 泛 的 应 用 与 尝 试， 展 示 出 强 大 的 项目多类型适应性、建筑工程领域的 可行性与未来工程管理的开拓性。但 在现阶段，仍普遍存在项目全生命周 期内的技术使用落地性无重点研究、 施工管理实用性偏弱的缺陷，其应用 层面存在着使用阶段广度不足、实践