《智能建造概論》簡述建筑工業(yè)化的形成過程、建筑行業(yè)的現(xiàn)狀,介紹智能建造的相關理論與技術,從智能施工、數(shù)字化交付、智能運維三個角度介紹實際應用。主要內容包括:智能建造概述、智能建造理論體系框架及關鍵技術、智能規(guī)劃與設計、裝配式構件的智能生產(chǎn)、智能施工相關設備、智能建造智慧管理、數(shù)字化交付、智能運維等。
本書適用于工程管理、智能建造、土木工程等土建類專業(yè)師生教學使用,也可供相關從業(yè)人員學習參考。
申金山,鄭州航空工業(yè)管理學院副校長,河南省注冊造價工程師協(xié)會理事,鄭州市注冊造價工程師協(xié)會副會長。主要從事城市建設管理、建筑經(jīng)濟管理、工程造價與管理以及工程建設優(yōu)化決策方面的教學與研究工作。曾榮獲河南省教育廳先進科技工作者,河南省民革優(yōu)秀黨員稱號。先后主講了土木工程和工程管理專業(yè)的《建筑施工》、《施工組織與管理》、《項目管理》、《工程經(jīng)濟學》、《項目評估》、《房地產(chǎn)估價》、《房地產(chǎn)經(jīng)濟學》、《招投標與合同管理》、《工程造價案例分析》等理論課程。在教學實踐中,為保證人才培養(yǎng)質量,十分重視教學方法的改革和教學內容的更新,理論聯(lián)系實際,教學效果優(yōu)秀。先后參加和主持了國、省級科研項目和橫向課題10余項,其中3項獲得河南省科技進步二等獎,3項獲得河南省教育廳、建設廳科技進步一等獎,1項獲得河南省建設廳科技進步二等獎。
第1章 智能建造概述001
1.1 智能建造的背景002
1.1.1 蓬勃發(fā)展的智能型新科技002
1.1.2 工程建設產(chǎn)品新形態(tài)003
1.1.3 建筑業(yè)面臨的挑戰(zhàn)008
1.2 工程建造與工業(yè)革命011
1.2.1 工業(yè)革命011
1.2.2 工業(yè)革命對工程建造的影響012
1.3 智能建造的概念015
1.4 智能建造的特征016
1.4.1 與傳統(tǒng)建造方式相比較016
1.4.2 與智能制造相比較017
1.5 智能建造的實現(xiàn)基礎018
1.5.1 建筑工業(yè)化018
1.5.2 建筑業(yè)信息化021
1.5.3 智能建造的實現(xiàn)路徑021
思考題022
參考文獻022
第2章 智能建造理論體系框架及關鍵技術024
2.1 智能建造理論體系框架024
2.1.1 智能建造關鍵技術邏輯關系024
2.1.2 基于全壽命周期的智能建造框架體系024
2.1.3 智能建造管理平臺技術架構025
2.2 關鍵技術027
2.2.1 BIM 技術027
2.2.2 大數(shù)據(jù)技術030
2.2.3 物聯(lián)網(wǎng)技術032
2.2.4 移動通信技術——5G 033
2.2.5 數(shù)字孿生034
2.2.6 云計算035
2.2.7 邊緣計算038
2.2.8 人工智能和機器學習039
2.2.9 區(qū)塊鏈技術043
2.2.10 3D 打印技術046
思考題050
參考文獻050
第3章 智能規(guī)劃與設計052
3.1 人工智能輔助052
3.2 智能規(guī)劃053
3.3 智能規(guī)劃在土木工程領域中的應用054
3.3.1 人工智能在城市規(guī)劃中的應用054
3.3.2 智能規(guī)劃在項目選址中的應用055
3.3.3 智能規(guī)劃在園區(qū)規(guī)劃中的應用056
3.4 智能設計057
3.4.1 智能設計的基本概念057
3.4.2 智能設計在土木工程領域的應用058
思考題064
參考文獻065
第4章 裝配式構件的智能生產(chǎn)066
4.1 裝配式構件智能生產(chǎn)概述066
4.1.1 裝配式建筑發(fā)展的背景066
4.1.2 裝配式建筑的涵義067
4.2 裝配式構件的智能工廠067
4.2.1 智能工廠的定義068
4.2.2 智能工廠的建設思路069
4.2.3 智能工廠的建設框架069
4.2.4 智能工廠模型071
4.2.5 裝配式構件工廠071
4.3 裝配式構件的智能生產(chǎn)工藝077
4.3.1 裝配式構件的生產(chǎn)簡介077
4.3.2 裝配式構件的生產(chǎn)線078
4.3.3 自動化混凝土攪拌站079
4.3.4 生產(chǎn)線中的主要設備080
4.3.5 鋼筋加工自動化081
4.3.6 入模自動化083
4.3.7 智能蒸汽養(yǎng)護084
4.4 裝配式構件智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)088
4.4.1 生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)信息采集088
4.4.2 智能生產(chǎn)的EPR 系統(tǒng)089
4.4.3 智能生產(chǎn)的CPS 系統(tǒng)090
4.4.4 智能生產(chǎn)的MES 系統(tǒng)090
4.4.5 智能生產(chǎn)的信息管理091
4.5 裝配式構件的智能存儲及運輸091
4.5.1 構件標識091
4.5.2 構件存放092
4.5.3 構件運輸093
思考題095
參考文獻095
第5章 智能施工相關設備096
5.1 智能施工設備概述096
5.1.1 智能施工基礎設備概述096
5.1.2 建造機器人概述098
5.2 智能施工基礎設備099
5.2.1 智能施工數(shù)據(jù)采集設備099
5.2.2 智能施工信息傳輸設備114
5.2.3 智能施工信息存儲設備119
5.2.4 智能施工信息分析運算設備121
5.2.5 信息處理平臺——移動終端123
5.3 智能建造機器人125
5.3.1 測量機器人125
5.3.2 鋼筋自動上料綁扎設備126
5.3.3 自動布料設備126
5.3.4 自動支拆模板設備126
5.3.5 自動養(yǎng)護和抹面設備127
5.3.6 地磚鋪貼機器人127
5.3.7 抹灰機器人129
5.3.8 噴涂機器人130
5.3.9 砌筑機器人131
思考題134
參考文獻134
第6章 智能建造智慧管理136
6.1 智慧管理136
6.1.1 智慧管理概述136
6.1.2 智慧管理關鍵技術137
6.1.3 智慧管理基本框架139
6.2 施工要素智慧管理141
6.2.1 智能工地管理系統(tǒng)141
6.2.2 勞務管理智能化141
6.2.3 機械設備管理智能化143
6.2.4 物料管理智能化145
6.2.5 管理方法智能化146
6.2.6 環(huán)境管理智能化147
6.2.7 安全管理智能化148
6.3 智能建造管理平臺151
6.3.1 建筑工地物聯(lián)網(wǎng)管理平臺151
6.3.2 智慧工地信息管理平臺154
思考題155
參考文獻155
第7章 數(shù)字化交付156
7.1 數(shù)字化交付概述156
7.1.1 數(shù)字化交付的概念157
7.1.2 數(shù)字化交付與傳統(tǒng)交付158
7.1.3 數(shù)字化交付的目標159
7.1.4 數(shù)字化交付的策略160
7.1.5 數(shù)字化交付的方案161
7.2 數(shù)字化交付的內容162
7.2.1 交付內容162
7.2.2 數(shù)字化交付的數(shù)據(jù)164
7.2.3 數(shù)字化交付的質量控制164
7.3 數(shù)字化交付的流程165
7.3.1 交付數(shù)據(jù)結構165
7.3.2 建立標準化類庫165
7.3.3 信息移交166
7.3.4 信息驗收166
7.4 數(shù)字化交付平臺166
7.4.1 數(shù)字化平臺的建設模式167
7.4.2 數(shù)字化交付平臺的核心要素168
7.4.3 數(shù)字化交付平臺目標168
7.4.4 數(shù)字化交付前瞻和挑戰(zhàn)169
思考題169
參考文獻170
第8章 智能運維171
8.1 智能運維概述171
8.2 智能運維管控平臺173
8.2.1 智能運維管控平臺架構173
8.2.2 智能運維管控平臺硬件架構及組網(wǎng)174
8.2.3 智能運維管控平臺數(shù)據(jù)庫架構175
8.2.4 智能運維管控平臺系統(tǒng)176
8.2.5 智能運維管控平臺的功能178
8.3 建筑環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)178
8.3.1 建筑環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)概述178
8.3.2 建筑環(huán)境監(jiān)測功能179
8.4 建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)181
8.4.1 照明監(jiān)控系統(tǒng)182
8.4.2 供配電監(jiān)控系統(tǒng)183
8.4.3 中央空調監(jiān)控系統(tǒng)184
8.4.4 電梯監(jiān)控系統(tǒng)185
8.4.5 智能消防設施監(jiān)控系統(tǒng)185
8.5 生產(chǎn)設備管理系統(tǒng)188
8.5.1 生產(chǎn)設備監(jiān)控188
8.5.2 生產(chǎn)過程監(jiān)控188
8.5.3 異常預警190
8.5.4 運營數(shù)據(jù)管理190
8.6 建筑能源資源管理系統(tǒng)191
8.7 安防管理系統(tǒng)194
8.7.1 視頻監(jiān)控巡查系統(tǒng)195
8.7.2 應急管理系統(tǒng)195
8.7.3 門禁系統(tǒng)196
8.7.4 周界報警系統(tǒng)197
8.8 物業(yè)管理系統(tǒng)198
8.8.1 建筑信息管理198
8.8.2 設備管理199
8.8.3 維修及維保管理199
8.8.4 停車場管理202
8.8.5 門禁系統(tǒng)管理203
思考題204
參考文獻204