上海圖書館東館即將開放 自主研發(fā)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺來了

作為“十三五”期間上海文化設(shè)施建設(shè)重大項目之一，上海圖書館東館即將于4月底正式開放。上海建工的工程師們，將自主研發(fā)的公共建筑智慧建造與運(yùn)維工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應(yīng)用于此。全生命周期BIM數(shù)字化設(shè)計、建造、運(yùn)維，首次在國內(nèi)單體建筑面積最大(11.5萬平方米)的圖書館得到充分應(yīng)用。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，不僅大大減少了設(shè)計BIM模型向施工應(yīng)用轉(zhuǎn)化的時間，而且實現(xiàn)了基于建造BIM模型的多專業(yè)交叉施工協(xié)調(diào)管理，還完成了基于BIM的竣工模型驗收。同時，竣工BIM模型快速向運(yùn)維模型轉(zhuǎn)化，運(yùn)維人員借助運(yùn)維BIM模型就可迅速發(fā)現(xiàn)問題、派發(fā)工單、排除故障，實現(xiàn)低碳安全高效運(yùn)維。

以BIM、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等為代表的數(shù)字化技術(shù)，正成為上海建工轉(zhuǎn)型發(fā)展的核心驅(qū)動力。

上海圖書館東館占地面積3.95萬平方米，新建總建筑面積114951平方米，于2017年9月開工建設(shè)。館內(nèi)空間包括地上7層、地下2層，開放后可提供座位近6000個，各功能區(qū)域可滿足每年舉辦200余場講座、上千場各類學(xué)術(shù)活動的需求，讀者年接待量可達(dá)400萬人次。

上海建工四建集團(tuán)不僅實現(xiàn)了智慧建造，還在建造的基礎(chǔ)上，基于自主研發(fā)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，為上圖東館提供智慧運(yùn)維，實現(xiàn)全生命周期的BIM應(yīng)用。

設(shè)計BIM模型向施工應(yīng)用轉(zhuǎn)化，時間減少80%

四建集團(tuán)自主研發(fā)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑信息模型分類與編碼標(biāo)準(zhǔn)》《建筑工程分部(子分部)工程、分項工程劃分表》，自動提取BIM中設(shè)計信息，支持施工應(yīng)用。

因此，使用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺上部署的設(shè)計BIM模型自動轉(zhuǎn)化算法，可自動完成設(shè)計模型解析、圖紙與模型一致性審核、構(gòu)建分類、數(shù)據(jù)匹配等工作，減少80%的設(shè)計模型向施工應(yīng)用轉(zhuǎn)化的時間。

基于BIM模型：構(gòu)件二維碼身份牌+多專業(yè)協(xié)調(diào)建造

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺基于BIM對幕墻、鋼結(jié)構(gòu)等部品化構(gòu)件進(jìn)行統(tǒng)一編碼，并生成構(gòu)件二維碼身份牌，根據(jù)加工、出廠、運(yùn)輸、進(jìn)場、安裝等環(huán)節(jié)分別設(shè)置對應(yīng)狀態(tài)，實現(xiàn)現(xiàn)場與預(yù)制工廠協(xié)同化進(jìn)度管理。

圖書館東館包含閱覽區(qū)、藏書區(qū)、電子閱覽室、借還書區(qū)、展覽區(qū)以及復(fù)雜的變配電機(jī)房和熱交換機(jī)房等。這些房間施工需要由土建、二結(jié)構(gòu)、機(jī)電安裝、裝飾、展呈等多個專業(yè)協(xié)同施工，傳統(tǒng)管理方法存在界面劃分不清晰、質(zhì)量把控困難等問題。工業(yè)互聯(lián)平臺提供多專業(yè)協(xié)調(diào)建造功能，支持在平臺中查看各房間的三維布局、房間名稱、墻頂?shù)夭牧虾妥龇ā⑹┕すば蚝唾|(zhì)量要求等信息，并通過全景球模型幫助施工人員快速熟悉。本道工序完成后，錄入照片和信息，由下一工序驗收后繼續(xù)推進(jìn)施工，以此實現(xiàn)多專業(yè)協(xié)調(diào)建造管理。

基于BIM模型，1個月完成11.5萬平米接管驗收

竣工交付階段，圖書館東館項目使用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，在現(xiàn)場直觀對照BIM模型和建筑實體進(jìn)行三維可視化驗收，完成了基于BIM的驗收接管。過程中，如果發(fā)現(xiàn)建筑實體與模型存在差異，可以標(biāo)記問題方便后續(xù)BIM模型修改，也可以在平臺中補(bǔ)充房間、設(shè)備、管道、末端等元素的使用需求、維護(hù)要求和實際參數(shù)等。

如果采用傳統(tǒng)手段，接管驗收上圖東館如此體量的公共建筑，最快也需要2個月的時間，但是基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，最終在1個月內(nèi)就完成了11.5萬平方米的接管驗收，也同步實現(xiàn)了竣工模型向運(yùn)維模型的快速轉(zhuǎn)化，為后續(xù)智慧運(yùn)維奠定基礎(chǔ)。

形成數(shù)字孿生模型，為智慧運(yùn)維提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺基于BIM模型，集成了樓宇自控系統(tǒng)、能源監(jiān)測系統(tǒng)、視頻安防系統(tǒng)、圖書分揀系統(tǒng)、報修服務(wù)系統(tǒng)等智能化系統(tǒng)數(shù)據(jù)，形成了圖書館東館的數(shù)字孿生模型，為智慧運(yùn)維提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

通過BIM與智能化系統(tǒng)連接，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺可以在統(tǒng)一的三維視圖中展示送排風(fēng)、空調(diào)等的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)和運(yùn)行情況，開展標(biāo)準(zhǔn)化監(jiān)測和管理，自動分析設(shè)備設(shè)施運(yùn)行狀況，并進(jìn)一步預(yù)測設(shè)備故障，避免突發(fā)故障。

依托大量工程數(shù)據(jù)，圖書館東館項目建立了文檔智能分類與關(guān)聯(lián)AI算法，實現(xiàn)資料與BIM的自動關(guān)聯(lián)，方便用戶基于BIM查閱工程資料。

依托大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，實現(xiàn)5大系統(tǒng)智慧運(yùn)維

以數(shù)字孿生模型為基礎(chǔ)，智慧運(yùn)維涉及碳排放管理、建筑空間資產(chǎn)管理、機(jī)電設(shè)備運(yùn)維管理、圖書分揀系統(tǒng)運(yùn)行管理和安防管理等5大系統(tǒng)，以大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)為手段，實現(xiàn)低碳安全高效運(yùn)維。

在機(jī)電設(shè)備運(yùn)維管理中，融合樓宇自控系統(tǒng)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，在模型中直觀展示各個系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時，自動定位到故障設(shè)備，并打開附近攝像頭，輔助管理人員進(jìn)行決策。

一旦發(fā)生故障，運(yùn)維人員基于BIM查看故障設(shè)備的影響范圍和上下游管線位置，方便制訂維修策略，提高維修效率，平臺第一時間自動推送故障工單、故障設(shè)備檔案(包括設(shè)備編號、位置、運(yùn)行狀態(tài)以及所屬系統(tǒng)等信息)給相應(yīng)維修班組;維修班組維修完成后上傳現(xiàn)場照片、故障描述、維修方案等信息，完成工單，報警取消。

圖書分揀系統(tǒng)運(yùn)行管理可實現(xiàn)書本運(yùn)輸狀態(tài)監(jiān)測、自動流水線自動分揀、書簍滿載自動通知管理員、實時監(jiān)測小車報警情況等，將圖書分揀系統(tǒng)設(shè)備靜態(tài)和動態(tài)信息有機(jī)融合，極大提高管理效率。

在碳排放計算與管理方面，基于建筑數(shù)字孿生模型，實時計算碳排放情況。如遇碳排放值異常報警，系統(tǒng)將挖掘碳排放異常區(qū)域和系統(tǒng)，幫助解決問題，落實減碳目標(biāo)，助力“碳中和碳達(dá)峰”戰(zhàn)略。

再以智能安防管理為例，智慧運(yùn)維系統(tǒng)對接了圖書館車輛管理、客流統(tǒng)計等，支持在模型中查看1500個視頻監(jiān)控點位實時畫面，支持實時監(jiān)測各出入口客流和車流數(shù)據(jù)及變化趨勢，為安全有序的圖書館管理提供可靠的數(shù)據(jù)支持，人員倒地、高空墜物、越過警戒線等高風(fēng)險行為得以較為準(zhǔn)確地識別。

公共建筑智慧建造與運(yùn)維工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺

上海建工四建集團(tuán)自主研發(fā)的公共建筑智慧建造與運(yùn)維工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，以統(tǒng)一的BIM模型集成分散的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，構(gòu)建基于云平臺的海量數(shù)據(jù)采集、融合、分析服務(wù)體系，支撐建造和建筑設(shè)備、材料、人員的廣泛連接，著力打造基于BIM和人工智能的建筑設(shè)計、建造、運(yùn)維全過程工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺服務(wù)。

2021年底，該平臺通過了上海市經(jīng)信委的驗收和CNAS軟件測試認(rèn)證，成為國內(nèi)首批面向公共建筑智慧建造和運(yùn)維的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，并成功入選住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部首批智能建造創(chuàng)新服務(wù)典型案例。

該平臺已在上海建工在建或建成的上海大歌劇院、中共一大紀(jì)念館、上海少兒圖書館、上海天文館、三甲醫(yī)院等600多個項目中得以應(yīng)用，注冊用戶達(dá)1.3萬名。值得注意的是，這些項目的工程數(shù)據(jù)最終也被匯集到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺上，使這個平臺具備了不斷“自優(yōu)化”的功能。

隨著該平臺的逐步推廣與廣泛應(yīng)用，目前公共建筑從建造到運(yùn)維跨階段信息斷層嚴(yán)重、數(shù)據(jù)融合困難、管理粗放、智能化水平低等問題將真正得以解決。

標(biāo)簽： 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 自主研發(fā) 上海圖書館 智慧建造