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综合

2019年中国土木工程学会年会院士观点(摘录)

发表日期:2019-11-08    浏览次数:43

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2019年中国土木工程学会年会于921-22日在上海召开,本届学会以“中国土木工程与可持续发展”为主题,中国工程院院士分别在各自领域就土木工程可持续发展做了精彩的演讲,现将院士的观点予以整理,供学习交流。

 

交通基础设施技术发展探讨

卢春房

    卢春房:中国工程院院士,铁路工程技术和管理专家。曾担任青藏铁路、京沪高铁建设总指挥部指挥长。主持高铁建设和科研攻关工作多年,创立高铁建设标准化管理模式和动态施工组织方法;组织建立高铁技术研发和实验验证体系;研发CRTS型轨道板,在全国高铁大规模使用,获发明专利三项;组织研制“复兴号”动车组,实现自主化、系统化。获得国家科技进步奖特等奖一次,编写出版《铁路建设项目标准化管理》、《中国高速铁路》等著作。

一、交通基础设施发展概况

(一)桥梁工程

    新中国成立70年来,中国的基础设施建设取得了令人瞩目的成绩。截至2018年年底,全国共有桥梁100多万座,总长度达5568.59万米,其中公路桥80多万座,铁路桥20多万座,世界在建一千米以上悬索桥13座,中国11;世界建成或者在建600米以上的斜拉桥21座,中国占到17座。世界最长跨海大桥跨度最大的公铁两用桥首座公铁两用跨海大桥……正在中国的江河大海上如火如茶地建设着大桥正在成为一张中国的新“名片”中国桥梁界为世界桥梁创造了众多的“世界第一”。

1.南京大胜关长江大桥

京沪高速铁路南京大胜关长江大桥,采用主跨336米的连续钢桁拱架,桥上承载京沪高速铁路、沪汉蓉铁路和双线地铁,具有“高速、大跨、重载”的特点。是世界首座六线高速铁路桥,采用三片主桁与整体桥面板结合的受力体系,桥梁设计时速高达300公里/小时,荣获第28届国际桥梁大会“乔治.理查德森大奖”。

     

2.五峰山长江大桥

世界首座高速铁路、高速公路合建的悬索桥,主跨1092米;本桥是连接淮扬镇铁路和京沪高速公路南延的控制性工程。我国之前有多座大跨度公路悬索桥建成通车,但没有公铁两用悬索桥及铁路悬索桥;世界上(主要是日本)已建成通车了几座铁路(公铁两用)悬索桥,但其最高运营速度为160-180公里/小时。

     

3.港珠澳大桥

港珠澳大桥连接香港、珠海和澳门,东起香港国际机场附近的香港口岸人工岛,向西横跨伶仃洋海域后连接珠海和澳门人工岛,至于珠海洪湾。港珠澳大桥为全球已建成最长跨海大桥,全长55公里,其中主体工程长约29.6公里,由22.9公里的桥梁工程和6.7公里的海底沉管隧道组成。

     

(二)隧道工程

截至2018年年底,我国运营隧道总里程数居世界首位,运营隧道数已超过31600座,投入运营的公路隧道16500多座,总长15940千米;投入运营的铁路隧道15117座,总长16331千米,其中长度大于10千米的特长隧道102座。在世界排名前50长隧道中,中国占据了其中一半。

(三)港口码头及航空机场

港口拥有生产用码头泊位27578个,在全球港口货物吞吐量和集装箱吞吐量排名前10的港口中,中国港口均占有7席;颁证民用航空机场达229个;这些数据表明我国交通基础设施建设规模已走在世界前列。

(四)川藏铁路技术难题

川藏铁路位于四川省及西藏境内,东起新建天府站,向西经康定、昌都、林芝到拉萨,运营长度1567公里。其中雅安至林芝为新建段,正线全长1008.35公里,桥梁113.11公里,隧道851.3公里,桥隧比为95.6%。川藏铁路全线平均海拔3800米。

1.川藏铁路线路所经区域具有四个特点,一是显著的地形高差,二是强烈的板块活动,三是频发的山地灾害,四是敏感的生态环境。该项目具有两大挑战或难题,一是极端地质灾害,二是工程异常艰巨。

1)极端地质灾害:自然灾害引发的有地震、滑坡、泥石流、山崩、危岩落石、雪崩、冰川滑动等。

隧道施工可能遭遇或引发的有塌方、突水(泥、石)、瓦斯、大变形、高地热等。其他施工可能遭遇或引发有滑坡、塌方等。

2)施工技术难:沿线地质复杂,最长隧道42公里,隧道最大埋深2100米,30公里以上隧道7座;桥梁最大高度585米,最大跨度1060米。

3)环保任务重:川藏铁路所经之地生物量低,生物链简单,生态系统中物质循环和能量转换过程缓慢,生态环境十分脆弱;铁路穿越国家级自然保护区等各级敏感区20余处。

4)后勤保障难:交通不便,通信不畅,电力不强,生产生活物资设备缺乏,医疗和应急救援队伍稀少。

5)组织管理难:建设标准高,建设总工期预计十年甚至更长,建设队伍和科研、协作队伍众多,涉及单位多。

6)安全风险高:桥隧高风险工点多,临时工程特别是队伍驻地风险大,高原病危害大。

2.保障措施:

1)党中央国务院坚强领导。

2)社会主义制度优势,集中力量办大事,全国支援。

3)管理创新:系统工程,一体化组织,标准化管理。

4)技术创新:产学研用协同创新,攻克技术难题,推进智能建造、智能装备和智能运输。

5)实现总书记提出的科学规划、技术支撑、保护生态、安全可靠的要求。

二、交通基础设施技术发展展望

交通基础设施建设技术的发展方向:智能化、绿色化、一体化、装配化、精细化。

(一)智能化:以铁路工程智能建造为例

铁路工程智能建造的内涵:铁路工程智能建造是指把新一代信息通信技术与先进设计施工技术深度融合,并贯穿于铁路工程勘察、设计、施工、验收等工程活动各个环节,从而具有自感知、自学习、自决策、自适应等功能的新型建造方式。

铁路工程智能建造:基于对铁路工程智能建造内涵认知,在铁路工程建设中推行智能建造可实现如下功能:

1.实现对铁路工程建造过程更精准和高效的管控,提高工程质量控制能力,提升铁路工程品质。

2.提升对铁路工程建设全过程、全方位、全要素的系统集成能力和沟通协调水平,提高工作效率。

3.改善铁路工程建造过程中入员作业环境,有利于提升职业健康与安全控制能力。

4.有效低资能消耗,实现铁路工程建绿色化。

5.大量采用新设备、新技术、新工艺、新材料,使工程具备智能功能。

6.从“生命周期"维度,铁路工程智能建造包括勘察设计、施工、验收等阶段,并向运营维护阶段扩展、最终服务于铁路运营的能力。

7.从“管理层级”维度,鉄路工程智能建造包括班组、工区、标段、项目和全路5个层级。

8.从“智能功能维度,铁路工程智能建造将从智能模型或智能装备做起,逐步实现智能信息的互联互通、进而实现综合施工组织的智能化,最终实现建设管理和建设工程的智能化。

(二)绿色化

生态保护:交通基础设施建设,从规划、设计到施工,都要贯彻生态大保护的理念,将生态环境保护放在优先的位置。

污染防治:交通基础设施建设中,涉及到水源、空气、土壤的污染防治,要改变传统的施工方法和管理理念,淘汰老旧施工设备,大量采用环保材料和环保技术,使用污水处理系统,控制运输车辆场尘,生产生活垃圾分类回收、运输、处理等。

节能:从设计方面,推广使用太阳能发电技术、地源热泵技术、节能材料、节能灯具等;在施工方面,采用节能高效设备,尽量避免自发电施工、分散式供暖的现象发生。

节地:土地是不可再生资源,况且,我国人均耕地资源只有世界平均水平的三分之ー。因此,交通基础设施建设必须贯彻节省用地原则。近年来,铁路节地措施得力,效果明显,例如,老京沪铁路用地14969公顷,京沪高铁用地4081公顷,节约用地72.7%,证明设计理念和技术进步潜力巨大。

降噪减振:一是降低施工机械噪音、振动;二是研发新的铁路公路声屏障,提高隔音效果;三是研发新型轨下基础,增加弹性、减少振动噪音,研发减振公路路面材料;四是研发节能降噪新型动车组、汽车等。

节材:节材与节能、节地、环保紧密相关,因为建筑材料生产需要能源,建筑垃圾在产生、运输、存放过程中会耗能、排污、占地等。因此,节材是绿色发展的重要一环。目前,铁路、公路、机场的结构物有的贪大求洋,有的宁强勿弱,浪费严重;有的使用低强度材料,有的使用低品质材料,増大建材使用量;这些问题应予克服。同时,要提高混凝士结构耐久性。

 (三)一体化

研究实施铁路、公路、城市轨道交通、管道、高压电缆等一体化跨越天然屏障的方案,包括一体化桥梁、一体化隧道,以节省土地、节省能源、节省投资,充分发挥大交通的优势,充分利用有限的江河通道资源。

研究实施桥梁、隧道、房屋、海岸、港口、房建等土建技术一体化创新的体制机制,打通行业间、专业间的阻隔,共同对基础理论、设计施工技术、材料装备技术、节能降噪技术、结构耐久性技术等开展攻关,集中力量解决重大技术问题,提高科研效率,加快科研成果的转化。

(四)装配化

大力开展装配式房屋、桥梁、隧道、码头等结构物的一体化集成设计研究;开展大部件装配化施工设备的研制,适应设计要求,满足现场机械化装配需要。

开展预制件工厂化标准化生产研究,建设异地、重复使用的工厂,研制标准化的部件以及生产工装和工艺。

开展装配化施工质量检测、评估技术研究,制定质量评判标准,建立指标体系。

精心设计,研制工程勘察的新设备、新仪器,如研制高分辨率、高效率的探地雷达、红外线探水仪,同时充分利用遥感卫星,逐步实现地质勘探工作的无损化和精准化;将云计算、大数据与BIMGIS技术相结合,实现设计手段的智能化。

精心施工,以机械化、工厂化、专业化、信息化为支撑,以高素质管理、技术、技能人才为依托,以工艺质量保工序质量,以工序质量保整体工程质量。

精细管理,从规划设计、施工到工程竣工验收,都明确工作目标、工作流程和责任人,实行信息化实时监控,使每项工作有序推进,有序衔接,有效控制。

 

  

加快建筑工业化、信息化、智能化深度融合

推动建筑业绿色化发展

周绪红

周绪红:中国工程院院士,日本工程院外籍院士,英国皇家结构工程师学会Fellow,英国皇家特许结构工程师。长期从事钢结构、钢-混凝土混合结构和桥梁结构等方向的教学与科研工作。在钢结构、钢-混凝土混合结构新型结构体系的理论研究、工程应用与产业化发展方面取得了创新性成果,率领研究团队创建了钢管约束混凝土结构新体系,提出了巨型网格结构体系和钢管混凝士异形柱框架结构体系,创新发展了冷弯薄壁型钢结构体系和交错桁架结构体系,研发了新型混凝土叠合楼板体系和钢一混凝土组合索塔(或索梁)锚固体系,建立并发展了相应的结构分析理论、设计计算理论与方法,为推动我国建筑行业的科技进步作出了重要责献。

一、中国建筑市场面临的挑战

(一)中国的建筑市场面临着巨大的需求

  

2030年前城镇化率达到70%,约需解決3-5亿人口居住问题。

2035年前,每年约新增建筑面积20亿m2

(二)中国传统建筑存在的问题

1.严重消耗不可再生资源

年消耗资源

水泥12亿吨,石灰石6亿吨(近世界消耗的1/2),混疑土15.5亿立方。

钢材(接近世界消耗的25):钢筋2.15亿吨,钢结构

水约840亿立方,0.42亿吨(30个北京的用水量,人均储量为世界水平的1/3)

耕地95万亩(相当于每年80多万人口失去耕地,人均耕地1.43亩,不世界平均水平的40)

2.污染环境

建材生产过程中大量有害排放,污染气体排放占全国总量约40%;污水排放占全国总量约20%

建造过程中产生大量建筑垃圾、污染、噪声。

建筑拆除后难以回收

①我国每年建筑垃极约4亿吨,约占垃圾总量40%,填埋占地10万亩,目逐年増长。

   废弃混凝土约占建垃圾的30-50%。

    建筑拉极利用率不足5

3.建筑的性能和质量难以保证

舒适性差(保温、隔热、隔声、防潮)

能耗大(空气渗濕、传热系数)

中国与欧美等国家的建第性能对比:

保温隔热:传热系数,外墙为欧美等3.5-4倍,外窗为2-3倍;屋面为3-6倍;空气渗透为4-6倍。

隔音降噪:欧美,内墙隔噪40分贝,分户墙52分贝;国内:30分贝左右。

建筑耗能:99%属于高耗能建筑,能源利用率仅为1/3,是是发达国家的3-5(如美国、瑞典、丹麦的3倍,目本的7.2)。若达到同等水平,可节约60%~70%建筑能耗。

耗水耗能:耗水是发达国家的1.3倍,耗能是发达国家的32-3倍,污水利用率是发达国家的25%

质量难以保证:质量标椎谁统一,施工质量差、耐久性差。英国平均建筑寿命为132年,美国74年,中国仅为35年。

4.芳动力成本高、专业素质低

劳动力紧缺:民工荒、成本高

劳动力专业素质低:文化程度低、缺乏培训建造效率低:现场低水平人工作业,效率低

科技含量低:传统施工方式强度大、容易受气候、人力、环境等诸多因素影响。

二、中国建筑业发展方向

中国建筑业发展的瓶颈主要是:城市化进程加快、能源资源不足矛盾突出、环境保护形势严峻、生态建设要求提高、劳动力成本上升,面对中国建筑市场大、问题多、成本高的实际问题,就必须走工业化、信息化、智能化、绿色化新型建筑工业化之路。主要优点是:有利于进一步促进建筑节能减排、有利于提高劳动生产效率、有利于提高建筑工程质量和品质、有利于转变建设发展方式,促进行业科技进步。

(一)绿色化:坚持绿色化方向,实现绿色建筑

1.绿色建筑定义:全寿命周期内,节能、节地、节水.节材,保护环境,减少污染;提供健康、适用、高效的使用空间,与自然和谐共生。

充分利用自然寄和环境       

不意味着高成本

建造和使用过程不破坏生态环境(环境的无害化)

不一定是高档建筑   

提供安全、健康、舒适的生活空间

不应局限于新建筑  

人、建筑、自然环境和谐共处

现代化高科技的建筑不一定绿色的

包括节能环保建筑、生态建筑、可持续发展建筑

智能化建筑不一定是绿色建筑

不只是狭义上的立体绿化、屋顶花园

窑洞式、木结构、乡村建筑可能是绿色的

2.绿色化发展目标:效率、和谐、持续为目标的经济增长和社会发展方式

安全耐久     健康舒适   

资源节约     环境宜居

环境保护     生活便利

                                  

钢框架绿色建筑

3.绿色建筑的实施

建筑全寿命周期:包括规划阶段、设计阶段(建筑设计、结构设计、设备设计)、施工阶段、运行使用阶段、维护阶段、拆除再利用阶段。

(二)工业化:坚持工业化方向,实现建筑新型工业化

1.工业革命与工业化发展

第一次工业革命一一蒸汽机时代:18世纪60年代至19世纪40年代,以蒸汽机发明为标志,实现机器代替手工劳动。

第二次工业革命---电气化时代:19世纪40年代至20世纪50年代,以电灯的发明为标志,实现了自动化流水线成批生产。

第三次工业革命---信息化时代:20世纪50年代中期起,以计算机发展为标志,向信息化生产发展

第四次工业革命---智能化时代:悄然而至(??)。以人工智能、物联网、机器人技术、量子信息技术、虚拟现实以及生物技术等为主的全新技术革命。第四次工业革命的核心是网络化、信息化与智能化的深度融合。

现代技术的进步带来了建筑材料和建造技术的发展,是建筑工业化发展的重要的契机和推动力。

2.建筑工业化的定义

1974年,联合国出版的《政府逐步实现建筑工业化的政策和措施指引》中定义了“建筑工业化”:按照大工业生产方式改造建筑业,使之逐步从手工业生产转向社会化大生产的过程。

建筑设计标准化---前提条件:设计施工系统性

构配件生产工厂化---物质基础:标准化、定型化、批量化

现场施工装配化---建造方法:专业化(机械化、自动化等);装修一体化

管理科学化---保证:组织设计与运作

3.建筑工业化是实现绿色发展的重要途径

改变传统方式,提高生产效率,加快建设速度,降低工程成本,确保品质功能

标准化的设计、生产和安装:提高建筑质量和使用年限

工业化建造方式:降低建筑垃圾排放、噪声和空气污染,节约用水。

部件产品工业化生产和安装方式:提高建筑性能。

4.新型建筑工业化---融入现代信息技术是建筑工业化的发展趋向,技术特征一建造技术由自动化向智能化发展

高效率:通过工厂化、自动化、信息化,实现生产效率大幅提高。

高质量:通过自动流水线大规模生产,实现产品质量和性能大幅提高。

高科技:通过不断技术创新,实现节能、减排和可持续发展的大幅提高。

(三)信息化:坚持信息化方向,实现一体化共享平台

1.建筑信息化定义

运用计算机、通信、网络、系统集成和信息安全等技术,改造和提升建造方式,提高建筑业技术、生产、管理和服务水平。包括:产品设计、建设过程、管理、成本信息化。

2.建筑信息化的功能

数字化管理:建筑构部件均工厂制造,其几何物理信息均数字化表达。

精细化管理:通过融入BIM技术等,实现项目全寿命周期的数字化管理,实现项目虚拟建造预演,为建筑提质增效、节能环保创造条件。

专业协调:建筑的规划、设计、生产、施工、运维信息高效流通,实现各专业协调工作。

3.建筑信息化的基本理念

全产业链整合---实现的信息平台能为全行业共享

全寿命周期运维---实现的信息平台应在建筑物全寿命周期内信息统一

全过程精细化管理---实现的信息平台能为各阶段所有参与单位共用

      

(四)智能化:坚持智能化方向,实现高度自动化建造

1.筑业智能化定义

以人工智能技术为核心,在建筑和基础设施的设计、生产、施工和运维中,以智能技术代替需要人类智能才能完成的复杂工作,实现建筑业的高度自动化。

2.建筑业智能化的功能

设计:规划设计、方案设计、施工图设计、深化设计等。

生产:材料生产、构部件生产、质量检测等。

施工:安装、焊接、砌筑、质量检测、安全管控、进度管控、人力管控等。

运维:结构安全预警、设备状态预警、安全监控、人员识别等。

建筑业信息化:只解决数字化问题和信息流通问题。

建筑业智能化:进行复杂的设计、生产、施工、运维;判断预警、決策等。

3.建筑业智能化的手段

智能算法           物联网(IOT)       BIM技术   

图像视频识别技术   云计算            机器人技术

互联网             智能计算技术      5G技术

三、中国建筑业绿色发展的路径

(一)工业化、信息化、智能化深度融合,实现绿色化

1.建筑绿色化和工业化的关系

建筑工业化是建筑业转变发展、实现绿色化的突破口。

绿色化与建筑工业化均涉及建筑的全寿命周期。

绿色化发展和工业化发展应该融合统一,绿色化的措施应能在建筑工业化的过程中同时完成。

2.建筑工业化与信息化的关系

建筑工业化必须依赖建筑信息化管理共享平台:建立BIM平台,提供建筑全寿命周期、众多参与方使用的海量数字化信息,必须前后一致、完全统一,才能在工业化的高度自动化生产管理系统中使用。建立在BIM平台上的建筑工业化,在建造系统中融入信息化技术,将从高度自动化的生产逐步发展为可自律操作的智能化生产。

建筑工业化和信息化发展应该融合统一。

3.建筑工业化与智能化的关系

建筑工业化是建筑业智能化的重要基础:建筑工业化为建筑业智能化提供了行业规则与数据,如:提供材料、设计、生产、运输、安装、安全、管理等要求,以及相应的标准、方法、规则与数据;就像 Alphago下围棋也需要遵守基本规则一样。

建筑业智能化是建筑工业化发展的必然方向:建筑工业化中存在大量的较为复杂的重复性劳动,需要大量的人力才能完成,如深化没计、生产检测、现场安装成焊接、安全管控等,仅采用信息化手段无法把复杂劳动付诸实施,人工智能技术的应用,是未来所有行业转型升级的主要手段。

4.建筑业信息化与智能化的关系

建筑信息化是建筑业智能化的基础---注重网络基础,及时准确地反馈数椐。数据是人工智能技术应用的主要基础,通过建筑信息化,将建筑业的标准、规则、经验、要求等数字化,形成海量数据,为人工智能妓术的应用提供数据。

建筑业智能化是建筑信息化的进一步升级---对设备进行控制:建筑信息化只是解決建筑业的数字化和信息流通问题,但不能进行人脑才能进行的设计、判断、预警、決策、主动执行等问题;更不能根据新的问题主动迭代,修正模式,认知开级。以建筑BIM的管道碰撞为例,信息化手段只能判断是否有碰撞,不能进行主动决策如何调整并完成调整。

(二)发展工业化建筑体系是实现建筑绿色化的有效途径

1.工业化建筑体系必须突出工业化特征

钢结构建筑具有工业化特质

钢结构建筑工业化的基础:已基本达到预制装配化建造,已开发出钢结构制造自动流水线,为智能化发展奠定基础,已形成若干种符合建筑工业化制造特征的体系建筑。

2.钢结构建筑具备绿色化特点

精心设计的钢结构建筑“轻、快、好、省”。

轻:相同承载力作用下,结构最轻,因而节材。

快:工业化程度高,因而节能、节水、节地、减少污染。

好:材性好,能安全且容易做到经量化,因而节材。

省:钢材可回收利用,符合可持续发展.

3.能保证各适键康的居住环境,"人-建筑-自然和谐共生。钢结构建筑最有条件率先实现新型工业化建造!

(三)工业化建筑技术体系探索

1.装配式高层钢-混疑土混合结构建筑

     

2.装配式交错桁架钢框架结构建筑:多层和高层

      

框架柱:布置在房屋的外围,无中柱。

桁架:高度与楼层高度相同,跨度与房屋结构宽度相同;两端支承于框架柱上,沿高度方向在相邻框架柱上交错布置。

楼板:一端支承在桁架的上弦,另一端支承在相邻上层桁架的下弦。

3.装配式冷弯薄壁型钢结构建筑:低层和多层

      

特点绿色:

①节能、节地、节水、节材、环保。

 结构自重轻;

结构性能好;

施工周期短;

有利于设计一体化;

有利于产业化;

综合效益好。

冷弯薄壁型钢住宅与传统结构住宅的技术指标对比

     

(四)工业化建筑人工智能技术探索

1.工业化建筑智能设计

工业化建筑中的设计持点

深化设计绘图工作量大,以重复性脑力劳动为主,人力投入过大。

设计效率低,出错率高,影响工期。

深化设计成果与工厂对接效率低,出错率高。

人工智能进行工业化建筑设计:

人工智能进行建筑设计和深化设计;

人工智能进行方案比选和优化,辅助设计师进行决策;

人工智能进行BIM建模,并通过物联网把设计成果发送给工厂生产端。

装配式混疑土结构智能深化设计技术

核心技术难点:节点区的梁柱钢筋自动避障;目前技术只能判断是否有碰撞,不能自动避障并决策如何避障。

其它技术难点:结构计算软件与BIM设计软件的高效对接;钢筋下料图的自动化生产;钢筋深化设计信息与工厂生产设备的高效对接。项目组已通过人工智能算法解决了核心技术难点。

工业化建筑的设备深化设计,核心难点也是管道避障;建筑中管道密集,深化设计工作量大,难度大,不能自动避障。开发的智能算法能自动避障。

装配式混凝土外墙板智能深化设计技术

技术难点:钢筋之间、钢筋与预埋件之间的自动避障;参数化自动BIM建模;BIM建模、有限元内力计算、深化设计一体化;钢筋深化设计信息与工厂生产设备的高效对接项目组已通过人工智能算法解决了自动避障,并解BIM建模、有限元计算、深化设计一体化的技术难点,形成了初步的设计软件。

2.工业化建筑智能检测

工业化建筑生产和施工中的特点:

工厂生产中,构部件尺寸和平整度检测,采用手工测量,误差大、效率低。

工厂生产的大型复杂构件,需在工厂内预拼装,场地大,胎架多,成本高、工期长。

建筑施工完成后,墙壁和楼板等的平整度检测和尺寸偏差,采用手工测量。

基于激光三维扫描和智能算法的智能检测和预拼装技术:

核心技术难点:海量点云数据高效精确的轻量化算法;构件点云数据的自动化分割和识別算法。

其它技术难点:基于点云数据的逆向BIM建模;平整度检测算法;高效预拼装技术。项目组已通过人工智能算法解决了核心技术难点,并解决了逆向BIM建模技术难点。

3.建筑施工智能监控

建筑施工现场的特点:

施工安全、生产进度、施工效率等,以人力管控为主,人力多、效率低、信息传递滞后。

安全帽、安全带、高空作业、安全措施设置等,以人力监控为主,人为因素大,效率低。

生产进度管控中,人员手工记录为主,信息实时更新难度大。

施工效率管控方面,人员数量、工种分布、操作效率、工时统计等管控难度大。

基于图像和视频识别的施工现场智能监控技术:

核心技术难点:施工现场人行为识别的深度学习模型;深度学习模型与摄像头的高效结合技术。

其它技术难点:数据高效实时传输技术;人员数量、工种分布、操作效率、工时统计等。

项目组已建立了初步的施工现场人行为识別深度学习模型,目前具备安全帽、安全带检测功能,并能检测人的活动骨架和简单行为。

四、建议

(一)政府引导一政策鼓励:制定“工业化、信息化、智能化三位一体协调发展,实现建筑绿色化”的指导文件,指导产业发展。

(二)行业引领一工程示范:建筑行业应以钢结枃建筑为抓手,推动建筑行业实现绿色化、工业化、信息化、智能化协调发展。

(三)创新驱动一一成果引领:建筑行业应加大人工智能等现代信息技术应用的研发和技术落地,引领企业创新发展,推动行业转型升级。

 

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