北京安贞医院通州院区项目BIM+智慧工地应用案例赏析

本文为您详细介绍北京安贞医院通州院区项目打造智慧工地的全过程，如何实现工期缩短2个月，塔吊节约162万，材料节省200万？

应用背景

近两年国家、行业以及业主方对于工程建造的数字化要求日益强烈，随着 AI、5G、云计算、IOT（物联网）、大数据等技术的日渐成熟，在不久的将来建筑业或将迎来颠覆性变革，如何在这场变革中激流勇进，成功完成企业数字化转型，为企业降本增效，是各大总承包面临的巨大挑战。

因此，作为北京市重点工程、民生工程，项目部在建造全过程管理中，大力推广 BIM+ 智慧工地数据决策系统，整合建造各阶段多参与方的资源， 实现建造阶段生产要素优化与配置，高效提升项目管理业务流程，通过分析全阶段生产要素数据，结合传统项目管理经验，更加科学合理的实现项目管理决策的数字化。

工程概况

北京安贞医院通州院区位于通州区宋庄镇六合村区域，距离北京城市副中心行政办公区北侧约5 公里，东临通州六合村东路、西临宋庄文化区西路、南临宋庄文化区中街（京榆旧线）。

本工程为医疗综合体建筑。为积极践行“非首都核心功能”疏解战略规划，加强北京城市副中心配套医疗卫生设施建设，提升通州区医疗卫生服务能力，2017 年北京市政府正式决定在通州区宋庄镇建设北京安贞医院通州院区，形成“一院两址” 的发展新格局。

本工程总建筑面积 34 万平方米，建筑高度 49米，地下室整体二层，局部一层，地上最高 10 层。工程地上主要分两个区域，北区医疗综合楼，包含门诊、医技、住院、急诊、感染等功能区域；南区分为教学宿舍楼、会议中心、科研楼、动物实验楼四个单体，同时配套有污水处理站、液氧站、急救站等附属建筑。总床位数为 1300 张，项目建成后， 将为患者提供预防、治疗、康复为一体的覆盖疾病全过程的医疗服务。

建设目标

1、施工阶段

实现建筑实体、生产要素、管理过程的全面数字化，达到生产提效、管理有序、成本节约、风险可控的目的，实现数据留痕及数据分析，减少岗位层工作量，达到精益管理的效果。

2、运维阶段

通过施工过程中的数字化建设、BIM 模型建立， 保障项目交付时能为业主提供同建筑实体一致的模型资产。

准备工作

（一）人员组织架构

由项目经理牵头，各业务部门全体成员参与实施，广联达实施团队协助，共同完成覆盖施工现场生产全要素的智慧工地建设。

（二）软件硬件配置

建设情况

（一）智慧管理

利用 AI、5G、云计算、IOT（物联网）、大数据等技术，对“人、机、料、法、环、测”等六大生产要素进行智慧化管理，实现建筑实体、生产要素、管理过程的全面数字化，达到生产提效、管理有序、成本节约、风险可控的目的，实现数据留痕及数据分析，减少岗位层工作量。

综合管控平台：项目采用 BIM+ 智慧工地数据决策系统集成平台，集中管理现场人员、机械设备、物料、环境监测、视频监控、质量安全隐患排查、生产进度、塔吊监控等现场信息，实现手机、网页在线查看项目情况，实现远程监管。

BIM+智慧工地数据决策系统

可视化管理：通过安装 8 台球机以及百余台枪机对现场大门、加工区、办公区、生活区、施工现场等进行全方位监控，同时部分摄像头支持手机端、电脑远程实时查看和回放，即使不在现场，也可以通过在线监控，实现可视化管理。

远程监控

AI智能监控：项目为 12 个摄像头加持AI 技术， 实现隐患自动识别，减轻项目安全人员巡检压力。目前支持自动识别现场未戴安帽、未穿反光衣、现场抽烟、现场明火等隐患情况。

AI智能监控

材料管理：通过安装智慧物料系统并要求车车过磅，将车辆进出场重量进行自动计算，数据回传到物料管理系统，对现场进场称重材料进行实际重量与运单重量对比分析，同时汇总各项数据后得出各供应商供货偏差分析，提供有效的结算依据， 不仅节约人员精力，还为项目节约成本。

在结构施工期间，累计浇筑混凝土约 20 万立方米，通过此系统，杜绝了搅拌站亏方、虚假小票、罐车带灰出场等现象，减少至少 2.5% 的浪费，节约混凝土约5000 立方米，节省约 200 万元。

车辆进场留痕

（二）智慧创安

安全管理：采用广联达安全管理系统，对隐患排查、风险辨识、动火作业的进行线上管理，安全管理人员在手机端即可对相关隐患发起整改，随时查看整改情况，第一时间进行隐患复查，掌握分包安全管理情况。动火作业线上操作简化审批流程， 大大解放人员精力。

隐患排查流程

配电箱安全监测：利用各种漏电、温度、开关状态监测、烟雾监测传感器、电能监测传感器将施工用电过程的各种数据收集到终端主机中，实时监测临电箱中电流、电压、功率、频率情况，监测是否有漏电发生，并将数据通过云服务器实时上传到平台中，如果有问题启动平台预警，便于管理人员实时掌握配电箱情况。

漏电电流分析

塔吊监测系统：通过塔吊上安装的传感器、摄像头等末端设备，将数据实时传输至平台，精准统计每台塔吊的工效，从而将塔吊管理从传统的经验管理提升到基于数据的精确决策。

项目结构期间一共设置了 9 台塔吊，每台塔吊每天的吊次都精准统计，这就为分析每天塔吊运行效率提供了数据支持，有力提升了结构施工期间的吊装效率，从而加快了工期。塔吊从合同约定的 10 个月使用期压缩到了 8 个月，共计 9 台塔吊累计节约了 18 个月的租赁费用，按照 9 万元每月综合租金计算，共计节约租赁费约 162 万元。

塔吊监测

塔机监测系统：可数字化显示现场塔机的幅度、高度、重量、倾角等运行数据，一旦塔吊操作过程中发生不安全行为，可实时预警，运行记录和报警信息实时上传到智慧工地系统，便于远程监管和信息留存。

系统通过对塔吊运行记录进行自动分析，辅助项目进行塔司工作强度判别、设备维修保养期限判别，同时根据塔吊利用率可以形成数据资产，辅助塔吊布设工作。

塔吊工效

基坑监测：本项目基坑监测采用自动化监测设备，将监测数据实时传送到云平台，并对超出预警值的数据发出警报。

基坑监测

（三）智慧提质

质量管理：后台通过云平台统计，对隐患情况进行数据分析，包含未整改质量隐患数量、未销项隐患按责任人分析、未销项隐患按分包单位分析、质量隐患趋势分析，提供分包商、整改人员、隐患类型等多维度数据分析，辅助决策。

质量看板

BIM碰撞检查：通过 BIM 模型进行管线综合调整，对于现场实施方案进行预演，及时发现实施重点难点集中攻克。通过模型规定各专业设备路由位置，确保安装与检修空间，让各方心中有数，促进方案开展。

规范施工管线安装次序，明确定位每根管线的空间定位，从整体的角度考虑，让空间应用合理有效。结合施工需要完成机电专业施工深化及出具重点部位立面、剖面、轴测等辅助工程白图。

管线综合

（四）智慧增绿

智能围挡喷淋系统：安装在施工现场围挡上方，由水箱、增压泵以及水流通的管路组成的喷淋设备，通过喷洒道路降尘，减少现场环境污染，达到绿色施工的效果。支持按键控制、遥控控制、远程控制方式，其中远程控制又分为远程手动控制、环境监测自动、定时自动三种模式。

智能喷淋

智能水电表：项目采用 NB-IOT 技术，实时监测办公区、生活区、施工区用水量、用电量，同时按日、周、月、季度等区间统计，通过与计划值对比分析现场用水量、用电量是否超标，为项目节水、节电管理提供数据支撑。

智能水电表

电表数据分析

水表数据分析

车辆管理：快速完成施工现场车辆出入检验、记录等工作，将车辆通行记录上传至智慧工地系统，方便对车辆进出场信息追溯，对施工现场车辆进出场的管理效率有显著提升。

车辆管理系统

（五）智慧创卫

劳务管理：本项目使用广联达劳务管理系统， 对现场人员进行实名制管理，实现人员快速进场， 闸机 + 人脸识别设备多门区封闭管控，考勤自动记录等功能，大幅节约管理人员精力，保障信息准确性。

人员通过人脸识别闸机

通过在现场和生活区之间设置具有人脸识别功能的闸机，无接触完成进出现场人员的统计，快速准确对人员进行考勤。所有劳务数据集成到平台内，形成劳务数据库，实时掌握用工情况，规范劳务用工管理，风险控制关口前移，贯穿劳务管理全流程。

目前项目累计进场 7000 余人，出勤数据 32万余条，平均出勤率 75% 以上。

劳务数据中心

临建标准化建设：现场办公区及工人生活区统一采用集装箱式房，集成房屋标准化、模块化、可拆装重复利用，符合可持续发展绿色循环经济政策。

生活区引进物业式管理模式，按照栋号专人负责宿舍保洁，宿舍统一床铺被褥行李架等生活配套标准，餐厅由专业餐饮公司管理提供优质服务。

现场临建

洗衣房智能化   宿舍集装箱化

（六）智能建造

临建模型：通过 BIM 的可视化方式快速对施工场地布置进行协调管理，检查施工场地布置合理性，优化场地布置。

BIM三维模型能直观展现项目临设规划完成后真实的空间形态，实现多方无障碍信息共享，让不同人员在同一环境下工作，全面评估临设工程，使管理更科学、措施更有效。

临建模型

机电深化设计- 图模联动修改：为了配合现场使用，通过 BIM 模型直接深化输出综合平面图纸， 其中详细标准表示各系统内容标高，控制实施安装次序，推动进行现场实施工作。实现BIM 技术的实施落地，从而降低施工难度，提高质量。

管线模型

机电深化设计—净高分析：项目梁板结构复杂，降板种类多，机电管线排布复杂，通过 BIM 模拟建造，对空间狭小、管线密集或净高要求高的区域进行净高（空）分析，提前发现不满足净高要求功能和美观需求的部位。

净高分析

机电深化设计—BIM 设计洞口复查：通过机电综合深化设计，确定及复核主体结构的预留预埋孔、洞，及时调整管线走向；随项目施工进度，配合确定二次结构和预留预埋孔洞位置，并生成清单报告；对现场预留预埋工作中产生的误差要及时调整管线，并反映在施工图与 BIM 模型中。利用BIM 模型，导出预留孔洞定位图指导现场施工。

管线洞口复查

成果总结及后续展望

（一）经济效益分析

（1）人员实名管理，节约人力成本人员实名管理以居民二代身份证为基础信息采集，利用人脸识别设备实现对施工现场从业人员的实名制管理，系统支持一键导出报表以及劳动力分析数据， 大幅节约人力成本。

（2）利用智慧管理平台项目全员参与安全质量问题监督把控，提高现场安全质量问题的解决效率，问题的全员可见，大大加强对劳务分包及各专业分包单位的监督力度，从而减少因安全质量问题对工程造成的各种经济损失。

（3）利用 BIM 技术对场地的合理化布置，减少二次搬运带来的经济效益，大型机械的可操作性验证，减少因场地布置造成机械无法运转导致选择低效率的施工方法，造成各方面的损失。

（4）物资过磅管理，节约材料损耗。智慧工地物资管理系统实现从材料需求计划到实际应用全过程的管理及控制。物联网技术实时采集智能地磅信息，提高材料进场验收率和准确性；材料采购回执单据及时回收，保证成本精准核算，提高经营效益。

对于钢筋及混凝土等大型材料进场通过智能地磅系统，实时记录过磅数量，通过分析对比运单数量与过磅数量，快速判断是否存在供货不足情况，从而在月结时管控成本，提高经济效益。

（二）环境效益分析

利用 BIM+ 智慧工地数据决策系统动态监管现场施工质量、安全，实时收集数据并加以分析，提出最优管理方案，节约材料，从而达到节约资源， 降低环境资源浪费；通过环场自动喷淋系统智能控制，提高扬尘治理效率，实现节水节电。

利用三维模拟技术对施工现场进行场地优化， 节约土地占用，提高场地利用率。

（三）社会效益分析

本工程是北京市重点工程，从工程策划初期开始应用智慧化管理手段，人员、施工质量、施工安全、施工进度的智慧化管理，得到了施工各参与单位的认可及大力支持，打造了良好的智慧工地建设效果。

在各方单位认可和支持下，顺利协办了《北京市安全质量及智慧管理标杆工地施工现场观摩交流会》活动，不仅提升了公司品牌形象，同时也为北京市智慧工地建设树立了标杆示范作用，社会效益深远。