福田水质净化厂

二期工程项目

自2022年10月深圳市入选国家智能建造试点城市以来，严格落实住建部和省住建厅的部署要求，按照先行示范标准，全力打造智能建造新模式。全市已遴选并发布了100个智能建造试点项目，为进一步推广经验做法，现对试点项目之一“福田水质净化厂二期工程”（以下简称项目）在智能建造领域的创新内容整理推广。

项目位于福田区沙头街道白石路5号福田水质净化厂内，服务范围覆盖福田区及南山区部分区域。本项目为水质净化厂改扩建工程，其中扩建工程设计规模为30万m³/d；提标工程设计规模为每天40万m³；再生水转输每天7万m³/d；调蓄池有效容积6万立方米。总建筑面积约17.92万平方米，2022年12月开工，计划2026年1月竣工。

本项目，建成后将填补片区污水处理能力缺口，削减排入深圳湾海域的水污染物，提升流域水质，助力深圳市完成水环境综合治理，创建低碳生态示范城市。福田水质净化厂将是亚洲最大的双层半地下水质净化厂，是现代化公共设施转型的创新典范。

△项目进度

项目秉持绿色低碳生态理念，以绿色生产建造，实现能源转化，高效利用空间，呼应深圳“山海连城”计划，契合“一轴两翼”福田中心城区发展要求，融合全球首个国际红树林中心建设背景，从空间集约节约、资源绿色低碳、内涵文化赋能等方面蝶变，致力打造成为地下式现代水质净化厂标杆及环水绿色生态综合体。

本项目采用了基于BIM的协同设计管理平台，平台具有各专业文件提资、图纸参照、汇总模型、模型校审、一键出图等功能，设计师本人同时绘制平面图与BIM模型，相互验证减少出图错漏，将BIM应用落到实处。减少项目变更约65%，缩短项目周期，降低投资成本，缩短工期约10%。

△基于BIM的设计协同管理平台工作流程

参数化设计水池构筑物按照物理化学处理、生物处理、污泥处理级别进行排布，设计师根据需要水池单体，按照总体设计、工艺参数、结构参数、结构模型、工艺模型、计算书六个部分进行水池单体初步设计。参数输入完成后软件会自动生成水池结构模型、水池工艺模型、水池计算书。

△参数化设计界面

根据行业使用的需要，族库分为“标准库”和“企业库”两部分，标准库为工程行业中各专业常用的构件族，包含建筑、结构、暖通、电气、给排水、景观、路桥、基坑支护、隧道等专业标准库。

平台可按照目录类别进行查找，同级目录下的族文件会以缩略图进行显示方便查找，也可以直接输入关键字进行搜索。右键单击族文件名，可查看族参数信息，并可将族文件载入项目中或下载族文件。

△构件库

由深圳市水务（集团）有限公司牵头，中国市政工程中南设计研究总院有限公司、中建三局集团有限公司联合体开发EPC协同管理平台，全过程BIM+数字化技术应用，通过平台实现基于BIM的项目施工管理，提升参建各方的沟通效率及协同管理能力，实现各项业务数据可以历史溯源。

EPC协同管理平台基于轻量化引擎及BIM模型，对工程建设进行标准化、流程化、规范化管理，实现BIM设计成果的展示及交互、现场巡检与后台服务关联、施工现场无纸化安全管理，提升参建各方的沟通效率及协同管理能力，为项目进度、质量、安全目标提供坚实保障。

通过线上平台进行危险作业在线审核，通过可视化锚点关联BIM模型与摄像头信息，管理人员可实时查看现场危险作业情况。同时通过开发“电子围栏”功能与EPC协同平台场景进行交互，掌握当日施工区域，精准聚焦现场围蔽等情况。

△EPC协同管理平台

利用BIM技术串联EPC协同、智慧工地与智慧水务三大智慧平台，以信息互联互通为支撑，覆盖项目全生命周期，集合全景监控、进度管理、质量安全管理、劳务管理、设备管理和环境监测功能，将项目打造成数字化信息化的智慧工地。

△智慧工地指挥中心

EPC平台安全监控，通过安全模块，整体浏览安全看板，记录危险源、巡查隐患及安全方案审批情况。可实时获取当日危险作业审批情况，随时随地通过手机端、电脑端访问危险作业绑定的监控画面，为项目零事故的安全目标保驾护航。出入口摄像头对进入作业现场的人员进行安全帽、反光背心智能识别，发现违规行为可发出语音报警提醒，并将违章行为拍照记录自动上传EPC协同管理平台。

基于EPC协同管理平台和智慧工地平台开展质量监测，质量巡检与移动端质量巡检数据互通，且平台支持二维码相关信息，现场扫描可查询相关构件信息，平台上可进行在线质量验收管理。

利用智慧工地平台在线监测系统可以测噪音、风速、风向、温湿度、PM2.5、PM10等环境数据，同时可设置自动监测浊度仪，对出水水质进行在线监测，数据可在手机实时查询。

△施工安全、质量、环境监测

项目通过提取地质勘察报告中相同地质层内的点坐标信息，利用BIM软件及相关插件，生成地质模型，批量生成BIM桩基础模型。通过从上述模型中获取桩类型、桩编号、设计参考桩长、BIM参考桩长、终压值等施工数据，实现桩基可视化、进度管理及时性、桩长预测及管桩报料，提高了项目管理的时效性和有效性，优化配桩、减少管桩材料损耗。

△BIM桩基础模型

利用BIM技术对管线现状进行分析，确定最优的迁改保护方案，尽量减少因地下空间主体施工，对周边道路、用户和地块的影响，对于因施工需要与其永久性构筑物位置矛盾和冲突的管线，优化迁改方案。

△厂区管线模型

通过自动生成的计划与 BIM 模型挂接关联，估算工程量，自动通过功效计算资源需求，提供参考，并通过云平台和BIM技术的创新，快速自动化生成完整合理的总控计划，解决常规计划标准化程度低、资源分析计算量大不易调整、计划项跟踪困难的缺点。

△进度计划模拟

基于BIM软件开发了一款用于盘扣架支撑体系综合设计系统，集超限构件识别、自动画模与材料统计、自动排杆、出具计算书于一体的智能设计系统，提高了工程安全管理、工作效能提升、人力资源节约。

△综合设计系统

综合采用物联网、大数据、人工智能、智能机器人等手段，打造智慧少人水质净化厂，实现安全可靠、绿色低碳、高效运营，由人工经验+传统自动化控制模式向未来全机器智能控制模式转变。

△智慧厂站平台

光伏发电是一种利用太阳能电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的新型发电系统。装机面积为153平方，无其他运营费用，年均可发4.35万度。根据福田区工业用电电价，太阳能光伏发电每年可为项目节约4.35万元。发电数据接入项目EPC协同管理平台中。

△太阳能光伏系统

智能（水）电表基础上构建的高级量测体系、自动抄表系统能为用户提供更加详细的（用水）用电信息，做到实时监控水电数据消耗情况并接入智慧工地管理系统，指导项目更好地制定（用水）用电量管控措施，以达到节省（水）电费和减少温室气体排放的目标。

△智能电表

项目根据《建筑碳排放计算标准（GB/T 51366-2019）》《建筑碳排放计算导则（试行）》制定本项目碳排放计量方法。系统中输入能源消耗数据系统可自动计算碳排放数据，数据显示接入EPC协同管理平台实现减碳量目标可视化管理。

△碳排放监控看板

平台具有采购计划管理、供应商寻源、招投标管理、合同管理、采购订单协同、物流管理、收验货管理、结算管理、供应商管理、物资管理、金融服务等功能。平台能够支持订单履约环节各参与方在线协同，实现合同、订单、发货单、验收单在线管理；支持实时监控标的物生产交付过程，利用一物一码实现智能收发货、交付可视化与质量追溯  。实现工程项目招标采购的一站式线上服务，降低了工程材料采购成本。

深圳市建筑业实名制和分账制管理平台（i深建）对接门禁系统，录入工人信息后，自动同步至两制平台，产业培训率100%。

针对塔机高空操控环境差、风险高、功效低等问题，研发基于5G远程通讯的多信息融合塔机远程控制系统。该系统专为施工现场塔机量身定制，适用于房屋建筑、基础设施等领域的施工现场，主要由数据感知、网络传输、远程操控、集中管控及安全保障五大模块组成，将塔机高空作业变革为地面室内集约化作业，改善操作人员的工作环境，提升整个吊装过程的安全性能和作业效率，提升现场数字化管理水平。

△5G智能塔吊

该系统可回收循环使用，规避了常规防尘网污染土壤、频繁更换、影响施工、耗费人力物力等诸多弊端。通过手机APP操作，利用智能牵引控制机构，实现幕布及钢丝绳的自由开合避免天幕系统对塔吊吊装的影响，使得天幕系统能够覆盖土方开挖及地下室结构施工阶段。具有很好的降噪、遮光效果，减少现场施工产生的噪声及光照污染，实现绿色施工和智慧化建造。

△智能防尘天幕

项目大土方开挖阶段“黄泥水”控制难度大，常规的沉淀池效果难以保障排水过滤效果。通过采用泥浆分离器一体化处理，使其达到高效脱水的目的，同时污泥不断排出机外，保证项目黄泥水不外排。过滤后水部分连接至现场的移动厕所，进行部分水循环利用。

△泥浆分离器

采用数字化和智能化技术，引入高机动性无人机、高清变焦摄像头、图像AI自动识别、飞行路径自动规划控制、图像数据云端上传等技术辅助塔吊人工安全检查;用“机器“代替“人眼“来做“识别’和“判断”，减轻人工依赖及危险性，提高检查效率和准确性，推动机器视觉+AI技术在施工数智化检查和安全管理中的研发与创新。

△无人机AI巡检塔吊模型

项目在塔吊最高点及主要人员通道安装智能识别摄像头及音箱，对进入作业现场的人员进行安全帽、反光背心智能识别，发现违规行为可发出语音报警提醒，提醒记录自动上传EPC协同管理平台。

△AI全景高点巡检机器人

利用无人机，对需要实景建模的施工场地进行拍摄。可运用航线规划对无人机航线的规划，设置好飞行航点，飞行高度满足高于建筑物即可。确保所生成实景模型的清晰度。

△无人机航线规划

该项目同时在智能无人仓库、危险区域智慧预警、智能安全帽、临时用电智慧化管理、智能化钢筋锯床切割机、免基础自动洗车槽、智能无人地磅、自动灭火球、钢筋定位快速检查工具、钢筋AI盘点、实测实量工具、手持三维激光扫描仪等智能建造设备装备方面进行广泛应用。

工程名称：福田水质净化厂二期工程

工程地址：福田区沙头街道白石路5号

建设单位：深圳市水务（集团）有限公司

监理单位：深圳市利源水务设计咨询有限公司

EPC总承包牵头单位：中国市政工程中南设计研究总院有限公司

EPC总承包施工单位：中建三局集团有限公司

编辑：朱禹诺

审核：李洪东