中建八局亚洲杯青岛青春足球场项目BIM 智慧工地应用案例赏析

中建八局第四建设有限公司（简称中建八局四公司）是全球排名第一的投资建设集团中国建筑成员企业，是国有龙头投资建设企业。

作为首家中央驻青企业，创造了十多项行业第一，是国家科技部认证的“国家高新技术企业”。

公司先后获得鲁班奖、国优奖、詹天佑大奖等建筑业最高奖20余项，荣获全国优秀施工企业、全国守合同重信用企业、全国用户满意施工企业、全国质量管理先进企业、全国建设系统精神文明建设先进单位等国家级殊荣及省部级荣誉百余项。

亚洲杯青岛青春足球场位于青岛市城阳街道靖城路东侧，项目主要建设内容为1座5万座专业足球场，2块训练基地，1座多功能馆，1座游泳训练馆，配套建设商业、地下停车位，并完善周边基础设施配套，占地面积约16万平方米，总建筑面积为194105平方米。

项目将按照国际足球比赛标准要求，建设具备承担2023年亚洲杯足球赛事，并满足国际足联国际A级比赛要求的大型甲级体育场。

项目建设周期为833天，预计2022年11月前全面竣工交付并成为山东省首座专业足球场，届时将作为2023年亚洲杯青岛赛区主场馆，与北京、天津、上海、重庆、成都、西安、大连、厦门、苏州共同承办亚洲杯多场精彩足球赛事。

各行各业数字化转型浪潮来临，比如我们熟悉的银行、零售、汽车制造等行业。

据统计，50%的中国前1000强企业都把数字化转型作为企业的未来发展战略。同时，全球65%的顶尖企业也都认为自己未来是基于信息和数据的公司。 建筑行业告别了高增长阶段，增速连续9年放缓。

同时也存在行业用工难、工人老龄化严重，工程质量要求持续提升，以及建筑企业利润率低，市场分配不均衡等问题。 7%的龙头企业占据了70%的市场份额。

因此，我们建筑行业的数字化转型势在必行。建筑企业数字化转型的成败决定了企业的生存和发展。我国在2019年由13位院士（丁烈云院士牵头）发起，启动中国建造2035战略研究项目，在智能建造、工业化、绿色建造等方面进行研究。

项目有三大重难点： 一是工期短、专业多，平面管理，施工组织协调难度大；二是造型复杂、空间结构多，定位测量、钢结构拼装焊接精度控制难度大；三是危大工程多，大型机械多，安全管理难度大。

同时，公司与项目也有两大诉求：一是管理提升的诉求，通过数字化增强管理精细度，提升企业效能，树立品牌；二是数据积累的诉求，在管理数字化的过程中，积累企业数据，并实现数据在线，实时可查。两者相辅相成，数字化管理积累数据，数据积累后又可以对数据进行分析并基于数据提升管理。因此，项目与企业均迫切地需要进行信息化建设。

项目致力于通过信息化建设，精细现场管理的同时减轻工作压力，使项目数字化、在线化，实现可统筹管理的项目指挥中心，使现场施工难点得到针对性管理；后期通过IoT技术结合BIM引擎的课题研究成果，对现场数据进行智能化管理，支撑生产、技术、要素三线数字化。

具体管理目标为获评青岛市住建局3A级智慧工地并打造省级观摩工地。

根据青岛市智慧工地建设标准，目前项目已投入建设 基础项18项，推广项25项，提升项3项，共计46项 ；覆盖安全管理类、质量类、绿色文明类、人员类、综合管理类、BIM技术应用类、建筑工业化类等7大类，完善补充实施项，全部项目由专人负责使用及维护，投入使用BIM生产管理系统、BIM质量管理系统、斑马进度计划、BIM劳务管理系统、BIM技术管理系统、建模设计软件BIMMAKE、BIM安全管理系统等。

项目使用广联达所提供的硬件及软件，同步进行智慧工地硬件及软件系统建设。

(一) 安全管理类

项目依托山东省住建厅所推行的双重预防体系建设思想，搭建了风险可控、智能排查、保障有力的安全管理平台。

1) 风险分级管控

内置各专业的2000+条风险库，标准的风险分级管控流程，实时、全面掌控企业风险分布。

2) 隐患排查治理

全流程实时流转至责任人，记录留存、管理有痕，自动生成各种单据、台账。

通过给塔机加装各类传感器，并结合吊钩可视化系统，利用球型机实时监控塔吊吊钩安全情况，画面会实时传递到塔吊司机室，管理人员也可通过智慧工地平台查看实时视频监控，减少了吊钩盲区减少塔吊安全隐患发生。

1) 司机身份识别认证

只有司机在监控设备进行刷卡、指纹、人脸、虹膜验证身份后才能进行设备的作业操作。

2) 载重监测和预警

通过重量传感器实时监测现场的塔机吊重，一旦超过我们设定的临界值，塔机就进行报警。除了重量监测，力矩、高度、幅度、回转角度、风速等数据都可以实时监测。

3) 群塔防碰撞

通过对每台塔吊运行数据监测，系统自动划定群塔作业碰撞区间，一旦发生风险，自动预警，提醒司机注意操作，安全驾驶。

4) 吊钩可视化

安装在塔机上的摄像头能实时跟踪吊钩下方吊物的情况，并 能根据吊钩的位置自动调整摄像头的倍率，保障驾驶员可以清晰的看到吊钩吊载运行的情况。

5) 数据远传功能

系统能与监控平台无缝对接，通过监控平台可以对塔机运 行情况进行远程实时监控，设备运行记录、历史数据和违规操作报警信息能够在监控平台完整显示。平台可将塔机的运行数据自动生成功效分析，辅助项目对于塔机的运力和工作饱和度进行判断，以此再来判断现场材料堆放是否合理，塔机工作是否饱和等问题。

BIM5D+智慧工地平台中，结合塔机模型，实时显示多维度的监测数据，并可实时查看吊钩监控画面，实现塔吊运行状态的多方位监控；一旦现场发现隐患，一方面在现场语音告警，提示设备操作人员规避风险，另一方面告警信息通过手机app自动推送给项目管理人员，管理人员根据预警信息督促现场施工人员进行 整改，避免发生安全事故。

1) 视频监控

将视频监控接入智慧工地平台，管理人员可以通过智慧平台远程实时了解现场一手情况。

2) AI识别

除了摄像机本身的实时监控外，在智慧工地平台中配备了 AI算法识别，通过十余种算法对视频图像进行识别，自动识别并抓拍现场安全隐患以及人员违规行为，比如未佩戴安全帽，未穿戴反光衣，明火，烟雾，未佩戴口罩，人员聚集等等。

3) 巡检抓拍

在平台中除了AI 算法外，还可以设置巡检抓拍，定时抓拍， 自动巡检，每天按时自动记录形象进度，节约人力。

4) 延时摄影

巡检抓拍的照片，通过后台设置规则，可生成延时摄影，将项目建造过程集中展示。

1) 高支模监测

为及时反映高支模支撑系统的变化情况，自动发现隐患、发出预警，让管理人员能及时发现问题、进行整改、调整以及预判，预防此类事故的发生，需要对支撑系统进行自动化不间断的沉降和位移监测。

通过在高支模上加装无线倾角、无线位移、无线压力等传感器，自动采集、实时监测高支模支撑系统的变化情况，当监测到在浇筑过程中发生的高支模的变形、受力状态异常时，一方面现场声光报警，提醒作业人员紧急补救或紧急疏散，另一方面系统向平台和相关负责人发出报警信号，第一时间掌握现场情况，及时进行整改、调整以及预判，预防此类事故的发生。

通过投入式水位计、轴力计、全自动全站仪、固定测斜仪等智能传感设备，实时监测在基坑开挖阶段、支护施工阶段、地下建筑施工阶段及竣工后周边相邻建筑物、附属设施的稳定情况，包括地下水位监测、支撑应力监测、水平位移监测等，承担着对现场监测数据采集、复核、汇总、整理、分析与数据传送的职责。

1) 安全WIFI教育

施工现场提供无线WIFI，工人在上网前需要经过认证，回答内置试题，通过认证后方可上网，潜移默化中提高工人安全防护意识。

2) 临边防护网监测

临边防护网实时监测系统采用物联网技术对施工现场临边防护网状态实时监测，内置GPS定位、红外靠近探测以及双磁吸声光报警装置；当防护网遭到破坏时可实时报警，主要用于基坑、施工洞口防护网状态进行监测，保障人员的安全。

3) 周界防护

防止非法人员未经允许擅自进入项目现场，异常入侵现场声光报警，报警数据推送至平台，既防止现场物资被盗，也防止外来人员或务工人员于危险场所误入，避免各种潜在的生命财产危险。

(二) 绿色文明施工类

环境监测设备监测到的值实时回传至智慧工地平台，并将数据建模，以直观的图表形式呈现，管理人员可远程、实时监控项目环境情况。通过24小时环境变化曲线、月度环境变化曲线，对扬尘治理效果进行判断，或者根据趋势对未来情况进行预判。

项目管理人员需根据不同的实时气候及天气预报，对现场施工进行一系列的应对安排，平台中的科学施工模块，也会跟进气候变化，自动推送施工建议，比如温度过低，注意结构保温措施等。在扬尘超标时，如现场管理很好，可将现场空气质量与当地进行对比，判定超标原因；在迎检验收中，现场指数与当地气象站指数相差越小，表明现场扬尘管理成效越优秀，为项目迎检验收加分。

通过加装智能水电表，远程接收用水用电数据，无需人工抄表；办公区、生活区、施工区分区统计用水、用电量，按日、周、月、季度等区间统计，各区能耗状态一目了然；统计数据可指导后续项目施工成本计算。

(三) 智能综合管理类

在施工现场1号门及3号门设置实名制通道，可通过智慧工地平台实时查看场内人员信息；平台兼具统计劳务人员年龄、地区、民族等的功能，可进行针对性管控。

支持远程喊话，通过电脑或手机端，点对点进行喊话，及时对现场进行指挥调度；与智能监控报警系统联动，实现自动告警播报；支持定时广播功能，通过设定，无需值守，自动播放，提高工人安全防控意识。

通过远程操控端可随时随地向施工现场的无人机下发作业任务和控制指令；作业现场的无人机实时回传监测数据和现场画面，实时查看项目现场进度，毫秒级时延的无人机远程直播；无人机原始数据一键上传云端，云端自动进行数据处理，最终输出标准的成果数据。

通过传感器与智能平台实时监测标养室内温湿度，并自定义设置监测阈值，当标养室内温湿度变化幅度高于控制值时，系统将自动推送预警信息至智慧平台与主要管理人员手机APP。

AR巡检眼镜可以进行远程视音频通话，用于远程技术指导和远程检查；在此基础之上，具备AI算法能力，可以对现场人员进行人脸识别并实时显示人员信息；并具备识别安全隐患的能力，自动创建为隐患事件上传至安全管理平台。

在机器狗的基础上搭载三维扫描仪，相比于传统三维扫描仪，整个设备可以更少受到地形影响定位扫描仪并自动完成完成调平工作，通过设定好的路线自动完成结构扫描，大大节约现场施工测量人员工作量。

(四) 国产BIM软件智能应用类

应用斑马进度软件，结合生产管理系统，总月周三级计划联动，使用手机端实现协同办公，实际进度自动统计至总计划。系统可汇总进度、质量、安全、劳务等信息，自动生成多种形式的汇报材料，包含数字例会、生产周报、PPT、WORD、施工日志；进行施工计划编制优化，计划逻辑性强，关键线路明显，整体性强，其实际进度反馈至网络计划中，根据生成的前锋线，直观体现项目进度情况，针对性进行进度管控。

使用轻量化情况较好，对电脑配置要求较低，安装、建模、浏览速度较快的BIMMAKE进行项目快速进行建模，合理部署场地，防止材料周转不开及窝工。软件内置族库，并可对CAD进行翻模识别。

模型轻量化处理后，以模型为核心，手机和网页平台均可通过BIM+技术管理平台在线浏览模型、批注补充方案、动画、文字等说明，使用二维码方式进行技术交底，被交底人员可以全面直观、快速学习。

可通过软件进行模拟施工，且模型可与进度自动相关联，优化施工方案，提高工作效率。

通过BIM竣工模型交付软件，实现模型轻量化与集成，将多个模型自动拼合为完整模型，显示项目全貌，并实现资料挂接、资料分类与自动导出等功能。图纸、交底方案等均可上传至平台、分享并在线查看。

使用APP随时发起整改流程，系统自动统计本阶段问题比例，项目进行针对性管控。进行实测实量数据记录，系统汇总计算测量数据，减少工作量，提升工作效率；与进度平台关联后，所有的检查、实测实量的任务都可以自动推送，也可以根据进度计划制定验收计划和验收进度分析。

项目使用BIM安全管理软件发起安全巡检记录共118条，其中隐患数量95条，全部处理并闭合流程，减少安全隐患。识别风险155条，重大风险7条，制定了排查计划，加强风险预防；

通过设置人脸识别实名制通道，进行场区封闭管理及考勤管理，已登记人员1135人，系统平均出勤率95.87%，流动率5.35%，人员组成稳定，钢筋工和木工占比70%以上，满足当前施工阶段用工要求；

多次使用AR巡检眼镜进行技术指导与现场巡查，使用3D扫描机器狗完成人防区域目前使用斑马网络进度计划进行施工计划编制优化，编制完成总进度计划以及730阶段进度计划；

使用BIMMAKE完成项目临建布置图，总占地面积约16700平方米；通过软件在项目内部实现信息共享，使用二维码进行信息传递，并进行在线交底；

自智慧工地及展厅投入使用以来，项目先后迎来了山东省安全月启动会、中国建筑“走进”活动第三站等大型活动，省市各级领导，外部单位观摩120余次，提升了公司口碑，展示了企业形象，获得了良好的社会效益。