案例单位：广州越秀城开房地产开发有限公司

　　《住房和城乡建设部中央网信办科技部工业和信息化部人力资源社会保障部商务部银保监会关于加快推进新型城市基础设施建设的指导意见》（建改发〔2020〕73号）出台以来，各地积极落实加强新基建和新型城镇化建设相关决策部署。广州成为首批新型城市基础设施建设试点城市以来，率先印发《关于加快推进广州市新型城市基础设施建设的实施方案通知》（穗府办函〔2020〕99号），强化项目引领和示范带动，成效显著。

　　广州越秀地产公司积极响应新城建试点工作，积极落实《广州市城市信息模型（CIM）平台建设试点工作方案》和《“穗智管”城市运行管理中枢建设工作方案》要求，在“华南理工大学广州国际校区”二期工程项目中探索实践全流程BIM应用，取得一定成效。

　　一、基本情况

　　华南理工大学广州国际校区位于大学城南侧，广州国际创新城南岸地区，东临暨大校区。距离地铁7号线板桥站约1.3km，距离地铁4号线新造站约1.4km，交通区位较为良好。未来规划的12 号线支线将设站点在校区东北角预留发展用地附近。西面临市新路，南面临兴业大道。项目占地面积110.6万㎡（1659亩），总建筑面积109万㎡，其中一期总建面50万㎡，二期总建面59万㎡。其中二期单体组团包括图书馆、档案馆、学生文化中心、体育馆、校区服务中心、教学楼、小学幼儿园、后勤综合楼、人才公寓、教师公寓、学生宿舍、学院楼。

　　二、建设内容及亮点

　　本项目为教育部、广东省政府、广州市政府和华南理工大学四方共建的重点工程，分为两个批次建设。一批次建设F1F3地块，A4A5地块，E3E5地块以及G5地块的主体施工已经基本完成，预计2022年12月30日前完成一批次各个参建地块的全面竣备。第二批次建设地块G123、F5以及A5b地块预计在12月30日完成主体结构封顶并且2023年6月30日前完成竣备。

　　项目推进过程中充分结合新城建试点工作要求，将建筑BIM模型数据与广州CIM基础平台对接融合，探索工程建设项目审批四阶段的三维数字化辅助报审等应用，主要创新亮点如下：

　　（一）三维数字化辅助报审。

　　CIM平台已实现规划、方案、施工、竣工备案四个阶段的二三维数字化辅助审查。

　　图1 二三维数字化辅助审查示意图

　　以施工图审查为例，包括建筑、结构、给排水、暖通、电气五大专业，消防、节能、人防三大专项等相关标准条文进行筛选、实现对247条国家规范标准条文的计算机辅助审查，对审查出来的问题构件可以自动定位并查看分析结果，支持自动生成审查报告，进一步提升审查效率和审查质量。

　　图2 施工图计算机辅助审查示意图

　　在工程竣工验收备案阶段，通过对接项目的质量安全、文明施工监管过程数据，推动消防验收、人防验收等环节的信息共享。

　　图3竣工验收模型与竣工图纸对应关联示意图

　　以质量验收为例，实现了模型与资料的关联，在竣工验收阶段可以对模型关联的验收资料分部分项进行查看，将建设单位的竣工验收模型与竣工图纸对应关联，指导竣工验收。

　　图4施工图模型和竣工模型比对示意图

　　通过施工图模型和竣工模型两个版本模型的对比后，将发生变化的部分进行特殊标记显示，显示变更部分的类型，定位显示差异，辅助按图验收审查。

　　（二）智慧文明施工。

　　项目全流程建模，搭建BIM平台推进应用。为确保建筑工程施工的安全管理状况，利用BIM技术建立三维模型，包括物理信息以及功能信息。以这些信息为参数对施工现场进行布置，可以有效规避建筑过程中可能存在的危险，同时让设备达到其最大效用。

　　为辅助项目安全管理工作水平提升，项目运用CPS集成应用、无人机技术、BIM平台搭建起了智慧文明施工管理工具平台。CPS集成应用——建立“作战指挥室”：将整改单体模块集中管理，指挥室统筹管理。人员管理信息中心、现场安防系统、BIM应用中心、环保监控中心、工程模拟中心等多种高科技管理技术相互结合，推动建筑领域安全管理新方法、新手段。

　　（三）CPS智慧工地系统。

　　本工程工程建筑规模达42万平方米，包含13个地块，20余栋单体建筑，总工期为532天，建成后将成为华南地区校园标杆其中A4、G5地块为装配式建筑，装配率达到60%以上，E3、D6地块是图书馆和体育馆，图书馆是创鲁班奖工程。庞大的建筑规模、复杂的建筑形式为EPC总承包管理带来了挑战。为了应对挑战，基于各类智能化技术，集成应用了CPS智慧工地系统。

　　1.系统特点。

　　（1）数字孪生管理体系。

　　数字孪生管理体系，是指系统所展示的BIM数字模型与施工现场的实际状态是实时同步的，例如绿色代表正在施工的部位，混凝土本色代表已经施工完成的部位，关键楼栋的塔吊及大型机械设备的状态与现场实现了数据同步。让我们的管理决策人员在指挥中心能够“看数据，做决策，下指令”，开展远程对称实时管控。

　　（2）微信便捷应用端。

　　管理系统系统只有基层人员操作便捷，落地使用，才能真正提高效率和品质。传统的管理系统基于APP或电脑端，操作复杂，基层人员学习成本高，难以落地。所以本系统基于微信端开发，把日常琐碎的管理活动从线下纸质版升级到微信端管理系统，操作简便，数据可靠，自动生成表单及报表分析，让基层管理人员的工作更加便捷高效。

　　（3）区块链追溯体系。

　　系统对所有的过程数据，基于区块链技术进行加密锁定，基于微信实名制记录，确保每一个整改或验收数据的唯一性可靠性，实现可靠的质量溯源。

　　2.系统模块。

　　（1）进度管理板块。

　　工程的进度管理挑战，很大部分来自于装配式建筑的跨组织跨部门协调。A4、G5地块装配式建筑预制率高，共有3个工厂同时在为现场供应建筑构件，“设计、生产、物流、吊装”各个环节都需要工厂和现场实时保持工作联动，工厂和现场如果信息不对称，将会造成工期延误或成本浪费，甚至质量缺陷。一般的工程都需要指派专人驻场协调，消耗大量的沟通成本，效果并不理想。传统的信息化系统，工厂跟工地是独立分割的，数据不互通。为了应对这一挑战，研发团队同时开发部署了工厂管理系统和现场管理系统，并且打通了业务流和数据流。工厂或现场管理人员，只需要用微信扫描构件二维码（展示二维码模型），就能便捷地同步构件状态，节约了大量数据上报和跟进工作。

　　（2）质量管理板块。

　　a.质量检查整改。

　　施工过程中场内施工作业人员达到2000余人、劳务班组达到40余个，质量安全的过程监管较为复杂，传统管理模式下，需要管理人员发现问题后回到办公室打印整改单，手工方式送达确认，同时要耗费大量人力进行数据统计和分析。一般的整改管理软件，大都基于APP或电脑端，操作较为复杂，需要手工录入数据，不但没有提高效率，反而增加了工作量，导致难以落地。基于便捷的微信端应用，现场工程师发现问题直接在微信端拍照记录，微信实名制推送消息提醒送达，自动匹配省同表格式打印存档，确保了数据的有效性和真实性。不仅让工作更加便捷，更重要的是能够自动化实时进行数据统计分析。在指挥中心，能够实时看见每一个隐患的位置及整改情况，绿色代表已经整改完成，红色代表正在整改过程中，在数据面板，能够实时分析质量问题的分类及分布情况，成为管理决策得重要依据。

　　b.远程智能测量。

　　为了确保工程质量的高标准交付，过程实测实量需耗费大量的人力物力，而且数据难以确保有效的对比分析。基于远程高清视频，在现场可以进行远程高精度实测实量，不仅仅节约大量的人力，还能够确保数据准确性和有效性。

　　（3）安全管理板块。

　　a.消防数字演习。

　　施工阶段现场布置复杂，需要提前制定各种应急预案，并且定期进行演习演练，反复核查方案的科学性有效性。传统方式下，人力物力成本较高，并且也难以做到方案调整后随时进行演习演练。为此智能化团队开发了BIM数字环境中的数字化应急演练功能。可以在系统中随机输入演习的人员及火情位置，按照应急方案的疏散路线，让虚拟人员自动寻路疏散，经过虚拟疏散，判断应急方案疏散路线的科学性及有效性，如果发生拥堵，在模拟过程中就能及时发现，并及时调整。当危险真的到来时，能够确保及时疏散，降低生命财产的损失。

　　b.塔吊安全监测。

　　塔吊的安全状态，是施工期安全管控重点管控对象，现场施工高峰期共有32台塔吊同时作业，如何有效监管塔吊的运行状态以及塔吊司机的驾驶行为，成为安全管控的难点。行业内一般的塔吊监测设备，仅具备设备监测及报警功能，与塔吊司机的安全驾驶行为未产生关联，导致难以对塔吊司机的驾驶行为进行监督管控。系统在现场的重点区域部署了塔吊安全监控设备，实时监测塔吊的运行数据，并且把塔吊的运行数据与司机的工作状态进行联动分析，当发生大臂急停、超载等危险驾驶行为时，系统能够自动生成报警并对塔吊司机驾驶记录扣分，当扣分低于预警值时，系统将自动通知安全管理人员进行及时采取培训或处罚措施，确保塔吊的安全驾驶。

　　c.AI智能联防。

　　本项目占地范围广，作业人员多，如何有效监管作业人员的安全防护措施，成为一项难点。传统模式下只能靠人员巡查监管，效率低下。通过AI人工智能图像分析，能够自动抓拍违章人员，包括未佩戴安全帽、未着装反光衣等。

　　d.劳务实名制及人员定位。

　　对于现场人员的安全管控，关于人员位置的识别，一直是建设施工阶段的难点，如果发生工程人员误闯危险区域或在封闭时间有人员误闯越界，将造成大量安全隐患。一般的劳务实名制系统能够统计分析进退场人员，以及通过门禁闸机记录每日出入工地的人员，但难以分析作业面工作人员是否在适当的时间出现在了适当的位置。通过实名制系统和人员定位系统的联动开发，实现了作业面管理人员位置轨迹分析。通过佩戴定位标签安全帽，并且部署侦测基站，能够实时掌握人员位置信息，判断人员的安全状态。能够对作业面人员进行数据统计，回溯行进轨迹，进行安全轨迹记录分析，实时在CPS指挥中心中可视化表现。

　　三、未来展望

　　项目将继续汇聚工程全方位信息，对接做好BIM数据与CIM平台的深入融合应用，发挥CIM平台良好支撑能力，实现工地的智慧化监管新突破。