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福田水質(zhì)凈化廠

二期工程項(xiàng)目

自2022年10月深圳市入選國(guó)家智能建造試點(diǎn)城市以來(lái)，嚴(yán)格落實(shí)住建部和省住建廳的部署要求，按照先行示范標(biāo)準(zhǔn)，全力打造智能建造新模式。全市已遴選并發(fā)布了100個(gè)智能建造試點(diǎn)項(xiàng)目，為進(jìn)一步推廣經(jīng)驗(yàn)做法，現(xiàn)對(duì)試點(diǎn)項(xiàng)目之一“福田水質(zhì)凈化廠二期工程”（以下簡(jiǎn)稱項(xiàng)目）在智能建造領(lǐng)域的創(chuàng)新內(nèi)容整理推廣。

項(xiàng)目位于福田區(qū)沙頭街道白石路5號(hào)福田水質(zhì)凈化廠內(nèi)，服務(wù)范圍覆蓋福田區(qū)及南山區(qū)部分區(qū)域。本項(xiàng)目為水質(zhì)凈化廠改擴(kuò)建工程，其中擴(kuò)建工程設(shè)計(jì)規(guī)模為30萬(wàn)m3/d；提標(biāo)工程設(shè)計(jì)規(guī)模為每天40萬(wàn)m3；再生水轉(zhuǎn)輸每天7萬(wàn)m3/d；調(diào)蓄池有效容積6萬(wàn)立方米。總建筑面積約17.92萬(wàn)平方米，2022年12月開(kāi)工，計(jì)劃2026年1月竣工。

本項(xiàng)目，建成后將填補(bǔ)片區(qū)污水處理能力缺口，削減排入深圳灣海域的水污染物，提升流域水質(zhì)，助力深圳市完成水環(huán)境綜合治理，創(chuàng)建低碳生態(tài)示范城市。福田水質(zhì)凈化廠將是亞洲最大的雙層半地下水質(zhì)凈化廠，是現(xiàn)代化公共設(shè)施轉(zhuǎn)型的創(chuàng)新典范。

△項(xiàng)目進(jìn)度

項(xiàng)目秉持綠色低碳生態(tài)理念，以綠色生產(chǎn)建造，實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)化，高效利用空間，呼應(yīng)深圳“山海連城”計(jì)劃，契合“一軸兩翼”福田中心城區(qū)發(fā)展要求，融合全球首個(gè)國(guó)際紅樹(shù)林中心建設(shè)背景，從空間集約節(jié)約、資源綠色低碳、內(nèi)涵文化賦能等方面蝶變，致力打造成為地下式現(xiàn)代水質(zhì)凈化廠標(biāo)桿及環(huán)水綠色生態(tài)綜合體。

本項(xiàng)目采用了基于BIM的協(xié)同設(shè)計(jì)管理平臺(tái)，平臺(tái)具有各專業(yè)文件提資、圖紙參照、匯總模型、模型校審、一鍵出圖等功能，設(shè)計(jì)師本人同時(shí)繪制平面圖與BIM模型，相互驗(yàn)證減少出圖錯(cuò)漏，將BIM應(yīng)用落到實(shí)處。減少項(xiàng)目變更約65%，縮短項(xiàng)目周期，降低投資成本，縮短工期約10%。

△基于BIM的設(shè)計(jì)協(xié)同管理平臺(tái)工作流程

參數(shù)化設(shè)計(jì)水池構(gòu)筑物按照物理化學(xué)處理、生物處理、污泥處理級(jí)別進(jìn)行排布，設(shè)計(jì)師根據(jù)需要水池單體，按照總體設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)、結(jié)構(gòu)參數(shù)、結(jié)構(gòu)模型、工藝模型、計(jì)算書(shū)六個(gè)部分進(jìn)行水池單體初步設(shè)計(jì)。參數(shù)輸入完成后軟件會(huì)自動(dòng)生成水池結(jié)構(gòu)模型、水池工藝模型、水池計(jì)算書(shū)。

△參數(shù)化設(shè)計(jì)界面

根據(jù)行業(yè)使用的需要，族庫(kù)分為“標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)”和“企業(yè)庫(kù)”兩部分，標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)為工程行業(yè)中各專業(yè)常用的構(gòu)件族，包含建筑、結(jié)構(gòu)、暖通、電氣、給排水、景觀、路橋、基坑支護(hù)、隧道等專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)。

平臺(tái)可按照目錄類別進(jìn)行查找，同級(jí)目錄下的族文件會(huì)以縮略圖進(jìn)行顯示方便查找，也可以直接輸入關(guān)鍵字進(jìn)行搜索。右鍵單擊族文件名，可查看族參數(shù)信息，并可將族文件載入項(xiàng)目中或下載族文件。

△構(gòu)件庫(kù)

由深圳市水務(wù)（集團(tuán)）有限公司牽頭，中國(guó)市政工程中南設(shè)計(jì)研究總院有限公司、中建三局集團(tuán)有限公司聯(lián)合體開(kāi)發(fā)EPC協(xié)同管理平臺(tái)，全過(guò)程BIM+數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用，通過(guò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)基于BIM的項(xiàng)目施工管理，提升參建各方的溝通效率及協(xié)同管理能力，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)可以歷史溯源。

EPC協(xié)同管理平臺(tái)基于輕量化引擎及BIM模型，對(duì)工程建設(shè)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、流程化、規(guī)范化管理，實(shí)現(xiàn)BIM設(shè)計(jì)成果的展示及交互、現(xiàn)場(chǎng)巡檢與后臺(tái)服務(wù)關(guān)聯(lián)、施工現(xiàn)場(chǎng)無(wú)紙化安全管理，提升參建各方的溝通效率及協(xié)同管理能力，為項(xiàng)目進(jìn)度、質(zhì)量、安全目標(biāo)提供堅(jiān)實(shí)保障。

通過(guò)線上平臺(tái)進(jìn)行危險(xiǎn)作業(yè)在線審核，通過(guò)可視化錨點(diǎn)關(guān)聯(lián)BIM模型與攝像頭信息，管理人員可實(shí)時(shí)查看現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)作業(yè)情況。同時(shí)通過(guò)開(kāi)發(fā)“電子圍欄”功能與EPC協(xié)同平臺(tái)場(chǎng)景進(jìn)行交互，掌握當(dāng)日施工區(qū)域，精準(zhǔn)聚焦現(xiàn)場(chǎng)圍蔽等情況。

△EPC協(xié)同管理平臺(tái)

利用BIM技術(shù)串聯(lián)EPC協(xié)同、智慧工地與智慧水務(wù)三大智慧平臺(tái)，以信息互聯(lián)互通為支撐，覆蓋項(xiàng)目全生命周期，集合全景監(jiān)控、進(jìn)度管理、質(zhì)量安全管理、勞務(wù)管理、設(shè)備管理和環(huán)境監(jiān)測(cè)功能，將項(xiàng)目打造成數(shù)字化信息化的智慧工地。

△智慧工地指揮中心

EPC平臺(tái)安全監(jiān)控，通過(guò)安全模塊，整體瀏覽安全看板，記錄危險(xiǎn)源、巡查隱患及安全方案審批情況?？蓪?shí)時(shí)獲取當(dāng)日危險(xiǎn)作業(yè)審批情況，隨時(shí)隨地通過(guò)手機(jī)端、電腦端訪問(wèn)危險(xiǎn)作業(yè)綁定的監(jiān)控畫(huà)面，為項(xiàng)目零事故的安全目標(biāo)保駕護(hù)航。出入口攝像頭對(duì)進(jìn)入作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的人員進(jìn)行安全帽、反光背心智能識(shí)別，發(fā)現(xiàn)違規(guī)行為可發(fā)出語(yǔ)音報(bào)警提醒，并將違章行為拍照記錄自動(dòng)上傳EPC協(xié)同管理平臺(tái)。

基于EPC協(xié)同管理平臺(tái)和智慧工地平臺(tái)開(kāi)展質(zhì)量監(jiān)測(cè)，質(zhì)量巡檢與移動(dòng)端質(zhì)量巡檢數(shù)據(jù)互通，且平臺(tái)支持二維碼相關(guān)信息，現(xiàn)場(chǎng)掃描可查詢相關(guān)構(gòu)件信息，平臺(tái)上可進(jìn)行在線質(zhì)量驗(yàn)收管理。

利用智慧工地平臺(tái)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以測(cè)噪音、風(fēng)速、風(fēng)向、溫濕度、PM2.5、PM10等環(huán)境數(shù)據(jù)，同時(shí)可設(shè)置自動(dòng)監(jiān)測(cè)濁度儀，對(duì)出水水質(zhì)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)可在手機(jī)實(shí)時(shí)查詢。

△施工安全、質(zhì)量、環(huán)境監(jiān)測(cè)

項(xiàng)目通過(guò)提取地質(zhì)勘察報(bào)告中相同地質(zhì)層內(nèi)的點(diǎn)坐標(biāo)信息，利用BIM軟件及相關(guān)插件，生成地質(zhì)模型，批量生成BIM樁基礎(chǔ)模型。通過(guò)從上述模型中獲取樁類型、樁編號(hào)、設(shè)計(jì)參考樁長(zhǎng)、BIM參考樁長(zhǎng)、終壓值等施工數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)樁基可視化、進(jìn)度管理及時(shí)性、樁長(zhǎng)預(yù)測(cè)及管樁報(bào)料，提高了項(xiàng)目管理的時(shí)效性和有效性，優(yōu)化配樁、減少管樁材料損耗。

△BIM樁基礎(chǔ)模型

利用BIM技術(shù)對(duì)管線現(xiàn)狀進(jìn)行分析，確定最優(yōu)的遷改保護(hù)方案，盡量減少因地下空間主體施工，對(duì)周邊道路、用戶和地塊的影響，對(duì)于因施工需要與其永久性構(gòu)筑物位置矛盾和沖突的管線，優(yōu)化遷改方案。

△廠區(qū)管線模型

通過(guò)自動(dòng)生成的計(jì)劃與 BIM 模型掛接關(guān)聯(lián)，估算工程量，自動(dòng)通過(guò)功效計(jì)算資源需求，提供參考，并通過(guò)云平臺(tái)和BIM技術(shù)的創(chuàng)新，快速自動(dòng)化生成完整合理的總控計(jì)劃，解決常規(guī)計(jì)劃標(biāo)準(zhǔn)化程度低、資源分析計(jì)算量大不易調(diào)整、計(jì)劃項(xiàng)跟蹤困難的缺點(diǎn)。

△進(jìn)度計(jì)劃模擬

基于BIM軟件開(kāi)發(fā)了一款用于盤(pán)扣架支撐體系綜合設(shè)計(jì)系統(tǒng)，集超限構(gòu)件識(shí)別、自動(dòng)畫(huà)模與材料統(tǒng)計(jì)、自動(dòng)排桿、出具計(jì)算書(shū)于一體的智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)，提高了工程安全管理、工作效能提升、人力資源節(jié)約。

△綜合設(shè)計(jì)系統(tǒng)

綜合采用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、智能機(jī)器人等手段，打造智慧少人水質(zhì)凈化廠，實(shí)現(xiàn)安全可靠、綠色低碳、高效運(yùn)營(yíng)，由人工經(jīng)驗(yàn)+傳統(tǒng)自動(dòng)化控制模式向未來(lái)全機(jī)器智能控制模式轉(zhuǎn)變。

△智慧廠站平臺(tái)

光伏發(fā)電是一種利用太陽(yáng)能電池半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng)，將太陽(yáng)光輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能的新型發(fā)電系統(tǒng)。裝機(jī)面積為153平方，無(wú)其他運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，年均可發(fā)4.35萬(wàn)度。根據(jù)福田區(qū)工業(yè)用電電價(jià)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電每年可為項(xiàng)目節(jié)約4.35萬(wàn)元。發(fā)電數(shù)據(jù)接入項(xiàng)目EPC協(xié)同管理平臺(tái)中。

△太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)

智能（水）電表基礎(chǔ)上構(gòu)建的高級(jí)量測(cè)體系、自動(dòng)抄表系統(tǒng)能為用戶提供更加詳細(xì)的（用水）用電信息，做到實(shí)時(shí)監(jiān)控水電數(shù)據(jù)消耗情況并接入智慧工地管理系統(tǒng)，指導(dǎo)項(xiàng)目更好地制定（用水）用電量管控措施，以達(dá)到節(jié)?。ㄋ╇娰M(fèi)和減少溫室氣體排放的目標(biāo)。

△智能電表

項(xiàng)目根據(jù)《建筑碳排放計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 51366-2019）》《建筑碳排放計(jì)算導(dǎo)則（試行）》制定本項(xiàng)目碳排放計(jì)量方法。系統(tǒng)中輸入能源消耗數(shù)據(jù)系統(tǒng)可自動(dòng)計(jì)算碳排放數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)顯示接入EPC協(xié)同管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)減碳量目標(biāo)可視化管理。

△碳排放監(jiān)控看板

平臺(tái)具有采購(gòu)計(jì)劃管理、供應(yīng)商尋源、招投標(biāo)管理、合同管理、采購(gòu)訂單協(xié)同、物流管理、收驗(yàn)貨管理、結(jié)算管理、供應(yīng)商管理、物資管理、金融服務(wù)等功能。平臺(tái)能夠支持訂單履約環(huán)節(jié)各參與方在線協(xié)同，實(shí)現(xiàn)合同、訂單、發(fā)貨單、驗(yàn)收單在線管理；支持實(shí)時(shí)監(jiān)控標(biāo)的物生產(chǎn)交付過(guò)程，利用一物一碼實(shí)現(xiàn)智能收發(fā)貨、交付可視化與質(zhì)量追溯  。實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目招標(biāo)采購(gòu)的一站式線上服務(wù)，降低了工程材料采購(gòu)成本。

深圳市建筑業(yè)實(shí)名制和分賬制管理平臺(tái)（i深建）對(duì)接門(mén)禁系統(tǒng)，錄入工人信息后，自動(dòng)同步至兩制平臺(tái)，產(chǎn)業(yè)培訓(xùn)率100%。

針對(duì)塔機(jī)高空操控環(huán)境差、風(fēng)險(xiǎn)高、功效低等問(wèn)題，研發(fā)基于5G遠(yuǎn)程通訊的多信息融合塔機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)專為施工現(xiàn)場(chǎng)塔機(jī)量身定制，適用于房屋建筑、基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域的施工現(xiàn)場(chǎng)，主要由數(shù)據(jù)感知、網(wǎng)絡(luò)傳輸、遠(yuǎn)程操控、集中管控及安全保障五大模塊組成，將塔機(jī)高空作業(yè)變革為地面室內(nèi)集約化作業(yè)，改善操作人員的工作環(huán)境，提升整個(gè)吊裝過(guò)程的安全性能和作業(yè)效率，提升現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字化管理水平。

△5G智能塔吊

該系統(tǒng)可回收循環(huán)使用，規(guī)避了常規(guī)防塵網(wǎng)污染土壤、頻繁更換、影響施工、耗費(fèi)人力物力等諸多弊端。通過(guò)手機(jī)APP操作，利用智能牽引控制機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)幕布及鋼絲繩的自由開(kāi)合避免天幕系統(tǒng)對(duì)塔吊吊裝的影響，使得天幕系統(tǒng)能夠覆蓋土方開(kāi)挖及地下室結(jié)構(gòu)施工階段。具有很好的降噪、遮光效果，減少現(xiàn)場(chǎng)施工產(chǎn)生的噪聲及光照污染，實(shí)現(xiàn)綠色施工和智慧化建造。

△智能防塵天幕

項(xiàng)目大土方開(kāi)挖階段“黃泥水”控制難度大，常規(guī)的沉淀池效果難以保障排水過(guò)濾效果。通過(guò)采用泥漿分離器一體化處理，使其達(dá)到高效脫水的目的，同時(shí)污泥不斷排出機(jī)外，保證項(xiàng)目黃泥水不外排。過(guò)濾后水部分連接至現(xiàn)場(chǎng)的移動(dòng)廁所，進(jìn)行部分水循環(huán)利用。

△泥漿分離器

采用數(shù)字化和智能化技術(shù)，引入高機(jī)動(dòng)性無(wú)人機(jī)、高清變焦攝像頭、圖像AI自動(dòng)識(shí)別、飛行路徑自動(dòng)規(guī)劃控制、圖像數(shù)據(jù)云端上傳等技術(shù)輔助塔吊人工安全檢查;用“機(jī)器“代替“人眼“來(lái)做“識(shí)別’和“判斷”，減輕人工依賴及危險(xiǎn)性，提高檢查效率和準(zhǔn)確性，推動(dòng)機(jī)器視覺(jué)+AI技術(shù)在施工數(shù)智化檢查和安全管理中的研發(fā)與創(chuàng)新。

△無(wú)人機(jī)AI巡檢塔吊模型

項(xiàng)目在塔吊最高點(diǎn)及主要人員通道安裝智能識(shí)別攝像頭及音箱，對(duì)進(jìn)入作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的人員進(jìn)行安全帽、反光背心智能識(shí)別，發(fā)現(xiàn)違規(guī)行為可發(fā)出語(yǔ)音報(bào)警提醒，提醒記錄自動(dòng)上傳EPC協(xié)同管理平臺(tái)。

△AI全景高點(diǎn)巡檢機(jī)器人

利用無(wú)人機(jī)，對(duì)需要實(shí)景建模的施工場(chǎng)地進(jìn)行拍攝?？蛇\(yùn)用航線規(guī)劃對(duì)無(wú)人機(jī)航線的規(guī)劃，設(shè)置好飛行航點(diǎn)，飛行高度滿足高于建筑物即可。確保所生成實(shí)景模型的清晰度。

△無(wú)人機(jī)航線規(guī)劃

該項(xiàng)目同時(shí)在智能無(wú)人倉(cāng)庫(kù)、危險(xiǎn)區(qū)域智慧預(yù)警、智能安全帽、臨時(shí)用電智慧化管理、智能化鋼筋鋸床切割機(jī)、免基礎(chǔ)自動(dòng)洗車槽、智能無(wú)人地磅、自動(dòng)滅火球、鋼筋定位快速檢查工具、鋼筋A(yù)I盤(pán)點(diǎn)、實(shí)測(cè)實(shí)量工具、手持三維激光掃描儀等智能建造設(shè)備裝備方面進(jìn)行廣泛應(yīng)用。

工程名稱：福田水質(zhì)凈化廠二期工程

工程地址：福田區(qū)沙頭街道白石路5號(hào)

建設(shè)單位：深圳市水務(wù)（集團(tuán)）有限公司

監(jiān)理單位：深圳市利源水務(wù)設(shè)計(jì)咨詢有限公司

EPC總承包牽頭單位：中國(guó)市政工程中南設(shè)計(jì)研究總院有限公司

EPC總承包施工單位：中建三局集團(tuán)有限公司

編輯：朱禹諾

審核：李洪東