四建集团自主研发的公共建筑智慧建造与运维

12月15日，住房和城乡建设部办公厅发布了《智能建造新技术新产品创新服务典型案例（第一批）》，上海建工四建集团自主研发的公共建筑智慧建造与运维平台入选其中。

按照《住房和城乡建设部等部门关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》（建市〔〕60号）要求，为总结推广智能建造可复制经验做法，指导各地住房和城乡建设主管部门和企业全面了解、科学选用智能建造技术和产品，经企业申报、地方推荐、专家评审，确定个案例为第一批智能建造新技术新产品创新服务典型案例。

智能建造新技术新产品创新服务典型案例（第一批）

公共建筑智慧建造与运维工业互联网平台

上海建工四建集团于年依托企业内部大量项目优势开始研发公共建筑智慧建造与运维平台，针对目前公共建筑建造与运维信息断层严重、智能化水平低以及建造和运维管理粗放等问题，应用BIM、物联网、大数据、人工智能和云计算技术，开发了公共建筑全生命期数据集成系统，可以提供建筑智慧建造与运维SaaS应用服务，实现从设计、施工到运营的全过程精细化管理，推动企业数字化转型，支撑城市精细化管理。

公共建筑智慧建造与运维工业互联网平台首页

一

平台业务视图架构

调研表明，建筑业数字化转型的核心问题有以下三个：

1）如何实现跨阶段的信息转化，解决信息断层问题？

2）如何实现全过程建筑数据云端融合，形成大数据，解决信息孤岛问题？

3）如何挖掘海量数据价值，支撑精细化管理？

针对以上问题，公共建筑智慧建造与运维互联网平台的各层次业务需求如下图所示。

建筑工业互联网平台业务视图分析

二

平台功能架构

平台功能系统设计为四个层次。最底层是边缘层，上面是IaaS层即云基础设施及其连接通信层，第三层是PaaS层，这是功能集中的核心层，置于顶层的是SaaS概念下的应用层，包含各类建筑应用APP、轻量化应用和创新的功能模块。

公共建筑智慧建造与运维平台系统架构

三

设计阶段应用服务

1）BIM模型管理。平台通过内置《建筑信息模型分类与编码标准》、《GB-建筑工程分部（子分部）工程、分项工程划分表》行业标准，以及开发BIM模型解析算法，解析各阶段上传的BIM模型，支持BIM应用服务。

2）图模一致性自动检查。通过平台积累的行业知识和开发的工程语义分析算法，实现图纸和模型中重要设备编号、位置等信息的自动匹配，节省了模型和图纸中重要设备、管件和门窗的一致性审查时间，支持后续施工、运维阶段模型应用。

图模一致性检查

四

施工阶段应用服务

1）4D施工策划与进度模拟。基于融合的多个项目数据，开发4D施工策划AI算法，对BIM模型自动进行施工任务分解，并关联进度计划形成4D模型，实现4D施工过程模拟，辅助施工决策。

2）施工质量数据分析。基于质量问题数据，按照质量问题变化趋势、问题空间分布、问题大类分布、未关闭问题统计、各专业问题整改率进行分析展示。

3）数字孪生工地建设与安全管理。通过集成智能门禁、AI视频、智能地磅、车辆识别、能耗监测、空气监测、材料监测等系统，在节能降本、提高管理效率方面具有显著的提升效果。比如，通过智能能耗监控后，在无人的情况下系统自动关闭空调，空调每年可有效节约度点，约元；项目工地约有50个空调，每年即可节约元。

4）工程资料自动分类管理。基于平台融合的大量工程项目数据，开发文档管理系统，形成文档智能分析AI模型，包括文档语义分析和关键词智能图谱。文档语义分析是平台的主要人工智能模型之一。可以对包含文字的各种文件进行AI分析，提取主要内容，方便用户查看与搜索，不需要打开文件，就可以快速知道文件的核心思想。关键词图谱表达了当前项目成百上千个文档的关键词之间的联系。通过关联线，可以快速查询到相关资料，比如基坑降水、基坑开挖、降水运行。

文档智能分类与关联关系查询

五

竣工交付阶段应用服务

模型与建筑实体一致性审核。应用混合现实技术，将模型1:1投射到现场，直观对比模型和实体，测量和反馈误差；根据现场信息修改和完善模型，提高建筑接管效率，通过查看模型中设备真实的现场状态，可以直接查看现场照片，以及设备的相关资料是否齐全、调试是否完毕、培训是否完成，从而实现数字资产交付。

基于BIM的物业接管

六

运维阶段应用服务

1）空间资产可视化管理。使用BIM模型查看各科室空间占用情况，医院科室绩效考核评估；可快速查看房间的建筑荷载和墙顶地材料，辅助改造决策。疫情中，可以快速查询空间资产信息，进行有效调配及快速改造，满足防疫要求，可以减少50%的资料检索时间，提升更新改造决策效率10%以上。

2）移动资产智能定位与精细化管理。通过室内定位和能耗监测，分析移动医疗设备的所在房间、使用频次、历史轨迹，提高资产盘点效率，为资产采购提供数据支撑；基于海量报修数据，自动定位高频问题，降低电梯关人、医疗房间故障的发生频率，更好地服务医疗业务。

3）建筑设备智能化运维管理。通过智能化系统医院气体等专用设备进行实时监测。设备报警时，基于BIM分析影响范围和优先级，自动推送故障设备位置、原因和处理建议至维修人员手机。处理完成后，上传处理结果等信息，实现闭环管理。BIM运维系统还根据设备的历史报修数据和运行监测数据，建立设备故障预测AI算法，支持空调箱、电梯等设备故障预测，实现主动式运维，减少突发故障，提高病人就医体验。

设备远程智慧运维管理

4）应急维修在线管理与高频重复工单挖掘。后勤维管人员可以通过移动端便捷的发起工单，异常设备也能够自动发起报警工单，将原来的被动式运维管理变成主动式管理。重复维修工单页面，汇总了近期反复报修的问题，通过数据智能分析和主动推送，管理者可以及时了解哪些地方反复报修、分析是维修师傅水平有问题，还是配件需要更换了。用数据指导运营管理决策，提升管理的精细化水平。

5）客流监测异常分析与主动式安防管理。应用人脸识别技术自动识别可疑人员和危险行为，同时调取监控画面和位置通知安保人员进行相应处理。医院各出入口客流情况，挖掘医患进出污物通道等异常情况，基于院区BIM模型实现网格化流向精细管控，合理规划人、车、物流，避免交叉感染。

6）能耗分项计量与节能管理。将医院水、电、天然气的分项计量数据集成到BIM模型，结合各回路逻辑关系和服务范围，挖掘能耗异常情况，及时发现漏水、过载等问题，辅助降低能源消耗。