智能建造概论 课件 项目1-3 土木建筑工程认知-工程建造智能化关键技术

智能建造概论01土木建筑工程认知02智能建造概述03工程建造智能化关键技术04智能设计05智能建造生产06智能施工07智能运维智能建造概论01项目1.1

土木工程概述任务1.1.1土木工程的历史发展任务1.1.2土木工程的范畴任务1.1.3建设项目全寿命周期的概念土木建筑工程认知任务1.1.1土木工程的历史发展一、古代土木工程二、近代土木工程三、现代土木工程任务1.1.1土木工程的历史发展一、古代土木工程

图1.1.11京杭大运河图1.1.12北京故宫设计没有理论，建造依靠经验，材料取自自然，工具原始简单古代土木工程大致从公元前5000年的旧石器时代到17世纪中叶，从人类第一次拿起工具改造土地、营造房屋开始，到公元17世纪中叶生铁成为一种新型的建筑材料，这一时期被看作是土木工程的古代时期。时间范畴工程特点天然材料和砖瓦为主建筑材料木结构、砖石结构结构体系任务1.1.1土木工程的历史发展一、古代土木工程

埃及金字塔墨西哥奇琴伊扎城古罗马斗兽场

法国加尔桥

希腊帕特农神庙马克森提乌斯和君士坦丁巴西利卡

任务1.1.1土木工程的历史发展一、古代土木工程

都江堰水利工程长城赵州桥

应县木塔

京杭大运河北京故宫

任务1.1.1土木工程的历史发展二、近代土木工程

17世纪到18世纪下半叶是近代科学的奠基时期，也是近代土木工程的奠基时期伽利略，牛顿等所阐述的力学原理是近代土木工程发展的起点从17世纪中叶到20世纪中叶的300年间,是土木工程发展史中迅猛前进的阶段。时间范畴历史时期奠基时期进步时期成熟时期18世纪下半叶至第一次世界大战前蒸汽机产业革命施工工具波特兰水泥大规模炼钢方法第一次世界大战以后近代土木工程发展到成熟阶段的标志是预应力钢筋混凝土的广泛应用任务1.1.1土木工程的历史发展二、近代土木工程

由木材、石料、砖瓦为主,到开始并日益广泛地使用铸铁、钢材、混凝土、钢筋混凝土，直至早期的预应力混凝土主要特征材料方面理论方面施工方面材料力学、理论力学、结构力学、土力学、工程结构设计理论等学科逐步形成，设计理论的发展保证了工程结构的安全和人力物力的节约由于不断出现新的工艺和新的机械，施工技术进步，建造规模扩大，建造速度加快了任务1.1.1土木工程的历史发展二、近代土木工程

美国芝加哥建成家庭保险公司大厦法国巴黎埃菲尔铁塔任务1.1.1土木工程的历史发展二、近代土木工程

美国纽约帝国大厦美国旧金山金门大桥

任务1.1.1土木工程的历史发展二、近代土木工程

南京中山陵广州中山纪念堂

任务1.1.1土木工程的历史发展二、近代土木工程

上海国际饭店杭州钱塘江大桥

任务1.1.1土木工程的历史发展三、现代土木工程

现代土木工程起始于1945年二战结束。时间范畴高强度混凝土、高强低合金钢、高分子材料、钢化玻璃越来越多地出现在建筑上主要特征建筑材料方面结构理论方面建造技术方面利用电子计算机强大的运算和绘图能力,力学分析和计算的结果更加符合结果的实际情况,使得在结构设计上更为可靠机—电—计算机的一体化焊接技术的普遍使用,也使得钢结构的发展进入了一个新的阶段任务1.1.1土木工程的历史发展三、近代土木工程

迪拜哈利法塔吉隆坡默迪卡118上海中心大厦任务1.1.1土木工程的历史发展三、近代土木工程

东京晴空塔KVLY电视塔广州塔任务1.1.1土木工程的历史发展三、近代土木工程

2022世界杯体育场任务1.1.1土木工程的历史发展三、近代土木工程

北京大兴国际机场航站楼国家速滑馆（冰丝带）任务1.1.1土木工程的历史发展三、近代土木工程

特点建筑理念科学化、精确化工程材料轻质化、高强化建筑施工装配化、工业化工程规模宏大化工程功能多样化城市建筑立体化工程建造绿色化智能建造概论01项目1.1

土木工程概述任务1.1.1土木工程的历史发展任务1.1.2土木工程的范畴任务1.1.3建设项目全寿命周期的概念土木建筑工程认知任务1.1.2土木工程的范畴

土木工程岩土工程建筑工程交通工程市政工程水利工程桥梁与隧道工程防灾减灾工程……任务1.1.2土木工程的范畴一、岩土工程

岩土工程是运用工程地质学、土力学、岩石力学解决各类工程中关于岩石、土的工程技术问题的科学，包括岩土工程勘察、设计、施工和监测四个方面，其工作对象包括工程地质勘察、基坑工程、地下工程、地基处理、基础工程等。概念任务1.1.2土木工程的范畴一、岩土工程

岩土工程勘察是设计和施工的基础，主要目的是查明工程地质条件，分析存在的地质问题，对建筑地区做出工程地质评价。岩土工程勘察任务1.1.2土木工程的范畴一、岩土工程

为保证开挖形成的地下空间在施工期间的安全稳定，需采取挡土结构及地下水控制、环境保护等措施，即为基坑工程。基坑工程

（a）放坡开挖

（b）有支护开挖任务1.1.2土木工程的范畴一、岩土工程

在地面以下土层或岩体中修建各种类型的地下建筑物或构筑物，称为地下工程地下工程（a）明挖法（b）暗挖法

任务1.1.2土木工程的范畴一、岩土工程

为提高地基承载力，改善其变形性质或渗透性质而采取的人工处理地基的方法称地基处理。地基处理（a）深层搅拌桩法（b）强夯法

任务1.1.2土木工程的范畴二、岩土工程

建筑物向地基传递荷载的下部结构称为基础，其作用是将上部结构的荷载安全可靠地传给地基。可分为浅基础和深基础，桩基础是最常用的深基础形式基础工程独立基础筏板基础桩基础

任务1.1.2土木工程的范畴二、建筑工程

（一）建筑工程的分类居住建筑是指供人们日常居住生活使用的建筑物，可分为住宅建筑和宿舍建筑。居住建筑公共建筑公共建筑指供人们进行各种公共活动的建筑，一般包括办公建筑、商业建筑、旅游建筑、科教文卫建筑、通信建筑、交通运输类建筑等。民用建筑1.民用建筑任务1.1.2土木工程的范畴二、建筑工程

低层或多层民用建筑民用建筑按地上建筑高度或层数进行分类：建筑高度不大于27.0m的住宅建筑、建筑高度不大于24.0m的公共建筑及建筑高度大于24.0m的单层公共建筑为低层或多层民用建筑高层民用建筑超高层建筑建筑高度大于27.0m的住宅建筑和建筑高度大于24.0m的非单层公共建筑，且高度不大于100.0m的，为高层民用建筑建筑高度大于100.0m为超高层建筑。（一）建筑工程的分类1.民用建筑任务1.1.2土木工程的范畴二、建筑工程

生产类（一）建筑工程的分类工业建筑指供人们从事各类生产活动和储存的建筑物和构筑物。动力类辅助类仓储类工业建筑各种厂房、生产车间为生产车间提供动力的发电站、燃气站、压缩空气站、锅炉房等各种原料、材料及成品仓库。工具间、维修间等2.

工业建筑任务1.1.2土木工程的范畴二、建筑工程

（二）建筑工程的形式1.单层建筑

单层住宅单层工业厂房（1）一般单层建筑（1）一般单层建筑任务1.1.2土木工程的范畴二、建筑工程

（二）建筑工程的形式大跨度建筑

（a）桁架结构（b）网架结构

1.单层建筑（2）大跨度建筑任务1.1.2土木工程的范畴二、建筑工程

（二）建筑工程的形式

（c）网壳结构（d）悬索结构大跨度建筑1.单层建筑（2）大跨度建筑任务1.1.2土木工程的范畴二、建筑工程

（二）建筑工程的形式

（e）膜结构（f）薄壳结构大跨度建筑1.单层建筑（2）大跨度建筑任务1.1.2土木工程的范畴二、建筑工程

（二）建筑工程的形式

框架结构2．多层与高层建筑（1）框架结构

（a）现浇混凝土框架结构（b）装配式混凝土框架结构（c）钢框架结构任务1.1.2土木工程的范畴二、建筑工程

（二）建筑工程的形式

2．多层与高层建筑（2）剪力墙结构

（a）现浇混凝土剪力墙结构（b）装配式混凝土剪力墙结构剪力墙结构任务1.1.2土木工程的范畴二、建筑工程

（二）建筑工程的形式

2．多层与高层建筑（3）框架-剪力墙结构

（a）示例（一）

（b）示例（二）框架-剪力墙结构任务1.1.2土木工程的范畴二、建筑工程

（二）建筑工程的形式

2．多层与高层建筑（4）筒体结构

德威特切斯纳特公寓美国纽约世界贸易中心双塔楼任务1.1.2土木工程的范畴二、建筑工程

（二）建筑工程的形式

2．多层与高层建筑（4）筒体结构

（a）框筒结构（b）筒中筒结构（c）束筒结构（d）框架-核心筒结构筒体结构类型任务1.1.2土木工程的范畴三、交通工程

（一）道路工程路基＋路面道路断面示意图任务1.1.2土木工程的范畴三、交通工程

（一）道路工程公路的特殊结构物

隧道｜高架桥－－－－－－－－防石廊｜防护工程

任务1.1.2土木工程的范畴三、交通工程

（一）道路工程

（a）护栏

（b）护网(c)护柱公路安全设施任务1.1.2土木工程的范畴三、交通工程

（二）铁路工程铁路断面示意图任务1.1.2土木工程的范畴三、交通工程

（三）机场工程

任务1.1.2土木工程的范畴四、市政工程

（一）城市道路和桥梁城市道路城市道路是建在城市范围内，供车辆及行人通行并具备一定技术条件和设施的道路。快速路主干路次干路支路路基沿线设施组成路面排水系统分类任务1.1.2土木工程的范畴四、市政工程

（一）城市道路和桥梁城市桥梁

（a）跨河桥（b）立交桥（c）人行天桥城市桥梁的类型支座组成上部结构下部结构支座以上的部分，包括桥跨结构和桥面构造支座以下的部分，包括桥墩、桥台以及墩台基础任务1.1.2土木工程的范畴四、市政工程

（二）城市给排水工程（三）城市燃（煤）气管道和热力管道安装工程（二）城市给排水工程（四）城市防洪和防汛设施（五）城市园林和绿化工程任务1.1.2土木工程的范畴五、水利工程

水工建筑物是水利工程中采用的各种单体建筑物的统称；水利工程是通过对自然界的水资源进行控制和调配，以实现除水害、兴水利、护水源的目的而兴建的工程。水工建筑物是水利工程中采用的各种单体建筑物的统称；体系化综合化水利工程是若千个水利枢纽和水工建筑物以及天然水源有序结合组成的综合性、跨区域工程，如三峡工程、南水北调工程分类概念水工建筑物水利枢纽体系化综合水利工程任务1.1.2土木工程的范畴五、水利工程

（一）水工建筑物

堤坝河岸式溢洪道水工涵洞渡槽倒虹吸管水工隧洞水渠水闸大坝是重要的挡水建筑物，有时也兼有泄水功能，即通过坝顶溢流(允许坝顶溢流的大坝称为溢流坝)和坝身泄水孔泄水。大坝按坝体材料可分土石坝和混凝土坝。混凝土坝又可细分为重力坝、拱坝和支墩坝。。

（a）重力坝（b）拱坝（c）支墩坝混凝土坝的类型任务1.1.2土木工程的范畴五、水利工程

（一）水工建筑物

堤坝河岸式溢洪道水工涵洞渡槽倒虹吸管水工隧洞水渠水闸溢流坝设有溢流通道，但当坝体不适合溢流，或不能满足大量泄洪要求时，需在坝体外的河谷两岸适当位置单独设置溢洪道，称为河岸式溢洪道。河岸式溢洪道形式多样，井式溢洪道是其形式之一。

任务1.1.2土木工程的范畴五、水利工程

（一）水工建筑物

堤坝河岸式溢洪道水工涵洞渡槽倒虹吸管水工隧洞水渠水闸沿江河、沟渠、湖、海岸、水库等边缘修筑的挡水建筑物称为堤。

任务1.1.2土木工程的范畴五、水利工程

（一）水工建筑物

堤坝河岸式溢洪道水工涵洞渡槽倒虹吸管水工隧洞水渠水闸渡槽是用以输送渠道水流跨越河渠、溪谷、洼地和道路的架空水槽，两端与渠道连接。。

任务1.1.2土木工程的范畴五、水利工程

（一）水工建筑物

堤坝河岸式溢洪道水工涵洞渡槽倒虹吸管水工隧洞水渠水闸倒虹吸管是用以输送渠道水流穿过河渠、溪谷、洼地、道路的压力管道。。

任务1.1.2土木工程的范畴五、水利工程

（一）水工建筑物

堤坝河岸式溢洪道水工涵洞渡槽倒虹吸管水工隧洞水渠水闸水工涵洞是公路或铁路与沟渠相交的地方，使水从路下通过的水工建筑。

任务1.1.2土木工程的范畴五、水利工程

（一）水工建筑物

堤坝河岸式溢洪道水工涵洞渡槽倒虹吸管水工隧洞水渠水闸水渠是人工开凿的水道，有干渠、支渠之分。

任务1.1.2土木工程的范畴五、水利工程

（一）水工建筑物

堤坝河岸式溢洪道水工涵洞渡槽倒虹吸管水工隧洞水渠水闸水闸是一种利用闸门挡水和泄水的低水头水工建筑物。

任务1.1.2土木工程的范畴五、水利工程

（一）水工建筑物

堤坝河岸式溢洪道水工涵洞渡槽倒虹吸管水工隧洞水渠水闸水工隧洞是穿山开挖建成的封闭式输水道。

任务1.1.2土木工程的范畴五、水利工程

（二）水利枢纽。

蓄水枢纽由挡水建筑物、泄水建筑物(溢洪道、泄洪洞、排沙洞等)及取水输水建筑物(隧洞、管道及渠系建筑物等)，其中挡水建筑物的拦河大坝或闸是主要建筑物，此外，水电站厂房、航运船闸、鱼道等为蓄水枢纽附属建筑物引水枢纽是指为从河流、湖泊等地表水源引水而修建在取水地段的的水工建筑物综合体。当引水期间取水枢纽处的河水位高于引水要求的水位时，可在天然条件下自流引水；否则，需拦河筑坝或修建水闸，壅高水位，形成自流引水的条件；或在天然水位情况下用水泵抽水。为将低处水抽送到高处的水工建筑物综合体称为泵站枢纽，多以泵站及水闸为主体。蓄水枢纽引水枢纽泵站枢纽任务1.1.2土木工程的范畴六、桥梁与隧道工程

（一）桥梁工程

斜拉桥古代桥梁梁桥拱桥桥梁是为跨越天然或人工障碍物而修建的建筑物现代桥梁木桥木桥悬索桥任务1.1.2土木工程的范畴六、桥梁与隧道工程

（一）桥梁工程

天下闻名的赵州桥是世界上现存最早，保存最好的石拱桥，距今已有1400年的历史扬州五亭桥建于1757年，桥上建有5座亭子，故又称莲花桥1．古代桥梁任务1.1.2土木工程的范畴六、桥梁与隧道工程

（一）桥梁工程

瑞士卢塞恩，斜跨在罗伊河面的木制长桥――卡贝尔桥法国嘉德水道桥1．古代桥梁任务1.1.2土木工程的范畴六、桥梁与隧道工程

（一）桥梁工程2．现代桥梁斜拉桥梁桥拱桥悬索桥目前世界上跨度最大的钢梁桥是加拿大的魁北克桥，桥的主跨为548.6m梁桥是以受弯为主的主梁作为承重构件的桥梁目前世界上跨度最大的混凝土梁桥是我国重庆的长江大桥复线桥。任务1.1.2土木工程的范畴六、桥梁与隧道工程

（一）桥梁工程2．现代桥梁斜拉桥梁桥拱桥悬索桥朝天门长江大桥是中国重庆市境内连接江北区与南岸区的过江通道，2009年建成，建成时为世界上跨度最大的拱桥拱桥指的是在竖直平面内以拱作为结构主要承重构件的桥梁平南三桥位于中国广西壮族自治区贵港市平南县，是世界上已经建成的最大跨径拱桥任务1.1.2土木工程的范畴六、桥梁与隧道工程

（一）桥梁工程2．现代桥梁斜拉桥梁桥拱桥悬索桥目前世界上跨度最大的钢梁桥是加拿大的魁北克桥，桥的主跨为548.6m斜拉桥是用锚在桥塔上的多根斜向钢缆索吊住主梁的缆索承重桥目前世界上跨度最大的混凝土梁桥是我国重庆的长江大桥复线桥。任务1.1.2土木工程的范畴六、桥梁与隧道工程

（一）桥梁工程2．现代桥梁斜拉桥梁桥拱桥悬索桥世界上跨度最大的悬索桥是日本的明石海峡大桥悬索桥是以缆索为主要的承重结构，并与桥塔、吊杆、锚定和桥面结构共同组成缆索的承重桥2009年建成通车的西堠门公路大桥，成为我国跨度最大的桥梁任务1.1.2土木工程的范畴六、桥梁与隧道工程

（二）隧道工程隧道，是修筑在岩体、土体或水底的两端有出入口的通道，它是交通运输线路穿越山岭、丘陵、土层、水域等天然障碍最有效的途径。应急通信主体建筑物避车洞消防设施附属设备洞身洞门防排水设施任务1.1.2土木工程的范畴六、桥梁与隧道工程

（二）隧道工程示

秦岭终南公路隧道哥达基隧道任务1.1.2土木工程的范畴七、工程灾害与防灾减灾工程

示

土木工程灾害，是指由于人们的不当活动、选址、设计、施工、使用和维护导致所建造的土木工程不能抵御突发的荷载或作用，而致使土木工程失效和破坏，乃至倒塌而造成的损失。土木工程灾害分为自然灾害和人为灾害。我国是世界上自然灾害最为严重的国家之一，灾害种类多、分布地域广、发生频率高、造成损失重，防灾减灾具有十分重要的意义。防灾减灾系统工程是一个由多种防灾减灾措施组成的有机整体，主要由灾害监测、灾害预报、防灾、抗灾、救灾、灾后重建等环节组成。任务1.1.2土木工程的范畴七、工程灾害与防灾减灾工程

（一）地震灾害及抗震示

（a）土耳其地震（b）汶川地震地震灾害

任务1.1.2土木工程的范畴七、工程灾害与防灾减灾工程

（二）风灾及抗风示

科马悬索桥台北101大楼采用调谐质量阻尼器地震灾害

任务1.1.2土木工程的范畴七、工程灾害与防灾减灾工程

（三）冰雪灾害及抗灾示

任务1.1.2土木工程的范畴七、工程灾害与防灾减灾工程

（四）火灾及防火示

任务1.1.2土木工程的范畴七、工程灾害与防灾减灾工程

（五）地质灾害及防治示

（a）滑坡（b）泥石流（c）崩塌地质灾害智能建造概论01项目1.1

土木工程概述任务1.1.1土木工程的历史发展任务1.1.2土木工程的范畴任务1.1.3建设项目全寿命周期的概念土木建筑工程认知任务1.1.3建设项目全寿命周期的概念一、建设项目全寿命周期

施工阶段决策阶段设计前准备阶段设计阶段使用阶段项目立项是项目决策的标志动用前准备阶段实施阶段保修阶段建筑系统的管理建筑结构的维护建设项目全寿命周期任务1.1.3建设项目全寿命周期的概念二、建设项目全寿命周期管理

项目管理决策阶段使用阶段开发管理实施阶段设施管理全寿命周期管理（一）全寿命周期管理概念

工程项目全寿命周期管理的核心任务是为建设项目的工程建设增值或为工程使用增值。核心任务任务1.1.3建设项目全寿命周期的概念二、建设项目全寿命周期管理

整体性协调性由项目总负责人领导，从决策阶段开始就考虑项目的整个寿命周期，从全局出发对项目整个管理过程进行集成管理和监督，充分体现出了建设项目管理的整体性。集成性（二）全寿命周期管理特点并行性信息集成是指不同管理过程需要进行大量的信息传递和反馈，利用计算机网络通过数据库的方式实现不同管理过程之间的数据集成。管理过程的集成是在信息集成的基础上，通过数据库管理系统实现工程项目生命周期内的集成管理信息集成是指不同管理过程需要进行大量的信息传递和反馈，利用计算机网络通过数据库的方式实现不同管理过程之间的数据集成。管理过程的集成是在信息集成的基础上，通过数据库管理系统实现工程项目生命周期内的集成管理智能建造概论01项目1.2建筑工程的专业构成任务1.2.1

认知建筑构造任务1.2.2认知建筑结构任务1.2.3认知建筑设备任务1.2.4

认知建筑装饰土木建筑工程认知任务1.2.1认知建筑构造一、建筑的基本构成要素

建筑施工技术施工阶段建筑功能建筑材料建筑设计建筑形象建筑功能是建筑的第一基本要素它是指建筑的实用性，是房屋的使用需要，体现了建筑的目的性。建筑设备技术条件……建筑形象是建筑内、外感观的具体体现建筑的基本构成要素任务1.2.1认知建筑构造二、民用建筑的构造组成

基础门窗楼梯与电梯其他屋顶墙（柱）楼板层与地坪层任务1.2.1认知建筑构造三、民用建筑的几个概念

（一）设计工作年限类别设计工作年限（年）临时性建筑结构5普通房屋和构筑物50特别重要的建筑结构100房屋建筑的设计工作年限房屋设计时，应根据工程的使用功能、建造和使用维护成本以及环境影响等因素规定设计工作年限任务1.2.1认知建筑构造三、民用建筑的几个概念

（二）建筑模数基本模数扩大模数分模数1M=100mm导出模数水平扩大模数竖向扩大模数为1/10M、1/5M和1/2M基本模数的倍数水平扩大模数竖向扩大模数3M、6M、12M、15M、30M、60M3M、6M任务1.2.1认知建筑构造三、民用建筑的几个概念

（二）建筑模数模数数列及应用水平扩大模数竖向扩大模数水平基本模数竖向基本模数分模数水平基本模数：1M至20M主要应用于门窗洞口和构配件断面尺寸等处竖向基本模数：1M至36M主要应用于建筑的层高、门窗洞口和构配件断面尺寸等处水平扩大模数：主要应用于建筑物的开间或柱距、进深或跨度、构配件尺寸和门窗洞口等处竖向扩大模数：主要应用于建筑物的高度、层高、门窗洞口尺寸和构配件截面等处主要应用于缝隙、构造节点和构配件的截面尺寸等处任务1.2.1认知建筑构造三、民用建筑的几个概念

（三）建筑高度与层高任务1.2.1认知建筑构造三、民用建筑的几个概念

（四）建筑面积建筑面积是指建筑物外包尺寸的围合的面积乘以层数，由使用面积、交通面积和结构面积组成。建筑面积使用面积交通面积结构面积使用面积是指主要使用房间和辅助使用房间的净面积交通面积是指走道、楼梯间和门厅等交通设施的净面积。结构面积是指墙体、柱子等所占的面积。任务1.2.1认知建筑构造三、民用建筑的几个概念

（五）容积率与建筑密度任务1.2.1认知建筑构造三、民用建筑的几个概念

（五）容积率与建筑密度任务1.2.1认知建筑构造三、民用建筑的几个概念

（六）开间与进深在建筑施工图上，沿建筑物宽度方向设置的轴线称为横向轴线，沿建筑物长度方向设置的轴线称为纵向轴线。开间是指两条横向定位轴线之间的距离。进深是指两条纵向定位轴线之间的距离，任务1.2.1认知建筑构造四、建筑节能

建筑节能是指在建筑物的规划、设计、新建、改建和使用过程中，执行建筑节能标准，采用新型建筑材料和建筑节能新技术、新工艺等提高建筑围护结构的保温隔热性能和建筑物用能系统效率，在保证建筑物室内热环境质量的前提下，减少供热采暖的能耗，并与可再生能源利用、保护生态平衡和改善人居环境紧密结合。任务1.2.1认知建筑构造四、建筑节能

（一）气候分区夏热冬冷地区夏热冬暖地区严寒地区寒冷地区温和地区任务1.2.1认知建筑构造四、建筑节能

（二）节能技术措施增强建筑维护结构的保温隔热性能地面、楼板及楼梯间隔墙节能措施合理的建筑规划设计控制建筑物窗墙面积比和屋面透光部分面积做好建筑的遮阳系统外墙节能技术措施屋顶节能技术措施门窗节能技术措施控制建筑朝向控制体型系数控制建筑物窗墙面积比控制建筑物屋面透光部分面积任务1.2.1认知建筑构造四、建筑节能

（二）节能技术措施体型系数体形系数是指建筑物与室外空气直接接触的外表面积与其所包围的体积的比值。体形系数的外表面积中，不包括地面和不供暖楼梯间内墙的面积。建筑面积应按各层外墙外包线围成的平面面积的总和计算，包括半地下室的面积，不包括地下室的面积；建筑体积应按与计算建筑面积所对应的建筑物外表面和底层地面所围成的体积计算。体型系数实质上是指单位建筑体积所分摊到的外表面积。体积小、体形复杂的建筑，以及平房和低层建筑，体形系数较大，对节能不利；体积大、体形简单的建筑，以及多层和高层建筑，体形系数较小，对节能较为有利。任务1.2.1认知建筑构造四、建筑节能

（二）节能技术措施窗墙面积比建筑某一个立面的窗户洞口面积与该立面的总面积之比，称为窗墙面积比；居住建筑的窗墙面积比按开间计算。窗墙面积比是影响建筑能耗的重要因素，同时它也受建筑日照、采光、自然通风等满足室内环境要求的制约。一般普通窗户(包括阳台的透光部分)的保温性能比外墙差很多，而且窗的四周与墙相交之处也容易出现热桥，窗越大，温差传热量也越大。因此，从降低建筑能耗的角度出发，必须合理地限制窗墙面积比。智能建造概论01项目1.2建筑工程的专业构成任务1.2.1认知建筑构造任务1.2.2认知建筑结构任务1.2.3认知建筑设备任务1.2.4

认知建筑装饰土木建筑工程认知任务1.2.2认知建筑结构一、建筑结构示例

建筑结构是由若干个单元，按照一定的规则，通过合理的连接，组成的能够承受并传递荷载和其它间接作用的受力骨架。它的结构构件包括板、梁、柱任务1.2.2认知建筑结构二、建筑结构的分类

按结构材料砌体结构混凝土结构钢结构木结构任务1.2.2认知建筑结构三、建筑结构的特点

（一）混凝土结构

由上述对比试验可知：钢筋混凝土梁的承载力比素混凝土梁大大提高（14倍）；素混凝土梁破坏突然，没有明显预兆；而钢筋混凝土梁则表现出较好的延性，破坏前有明显预兆；钢筋混凝土梁最终由于混凝土被压碎而破坏，此时钢筋已经屈服，钢筋和混凝土的材料强度均得到充分利用。任务1.2.2认知建筑结构三、建筑结构的特点

（一）混凝土结构（1）强度高（2）耐久性好（3）可模性好（4）耐火性好（5）就地取材（6）抗震性能好主要优点主要缺点（1）自重大（2）抗裂性能差（3）现浇结构模板用量大（4）工期长等以混凝土材料为主的结构，包括钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构和素混凝土结构等。任务1.2.2认知建筑结构三、建筑结构的特点

（二）钢结构门式刚架任务1.2.2认知建筑结构三、建筑结构的特点

（二）钢结构钢屋架任务1.2.2认知建筑结构三、建筑结构的特点

（二）钢结构钢框架结构任务1.2.2认知建筑结构三、建筑结构的特点

（二）钢结构框架-支撑结构任务1.2.2认知建筑结构三、建筑结构的特点

（二）钢结构筒体结构（a）剪力墙与钢梁连接（b）带竖缝钢板剪力墙任务1.2.2认知建筑结构三、建筑结构的特点

（二）钢结构筒体结构（a）广州塔（斜交网格筒）（b）天津津塔（剪力墙板筒）任务1.2.2认知建筑结构三、建筑结构的特点

（二）钢结构大跨度钢结构（a）网架结构（b）网壳结构（c）预应力膜结构任务1.2.2认知建筑结构三、建筑结构的特点

（二）钢结构（1）材料的强度高，塑性和韧性好，具有优越的抗震性能。（2）材质均匀，和力学计算的假定比较符合。（3）制造简便，施工周期短，易进行改建和加固。（4）质量轻。（5）密封性能好。（6）钢结构节能、节材、节地、节水，有利于资源及环境保护，符合可持续发展战略的需求。（1）钢材耐腐蚀性差。（2）钢材耐热但不耐火。（3）焊接的钢结构可能发生脆断。任务1.2.2认知建筑结构三、建筑结构的特点

（二）钢结构(1)材料的强度高，塑性和韧性好，具有优越的抗震性能。(2)材质均匀，和力学计算的假定比较符合。(3)制造简便，施工周期短，易进行改建和加固。(4)质量轻。(5)密封性能好。(6)钢结构节能、节材、节地、节水，有利于资源及环境保护，符合可持续发展战略的需求。(1)钢材耐腐蚀性差。(2)钢材耐热但不耐火。(3)焊接的钢结构可能发生脆断。2.缺点1.优点智能建造概论01项目1.2建筑工程的专业构成任务1.2.1认知建筑构造任务1.2.2认知建筑结构任务1.2.3认知建筑设备任务1.2.4

认知建筑装饰土木建筑工程认知任务1.2.3认知建筑设备一、建筑给水排水

（一）建筑给水1-阀门井2-引入管3-闸阀4-水表5-水泵6-止回阀7-干管8-支管9-浴盆10-立管11-水龙头12-淋浴器13-洗脸盆14大便器15-洗涤盆16-水箱17-进水管18-出水管19-消火栓A-入储水池B-来自储水池任务1.2.3认知建筑设备一、建筑给水排水

（一）建筑给水管道系统给水附件引入管水表节点升压和贮水设备建筑消防设备给水局部处理设备水表节点是指引入管上装设的水表及其前后设置的闸阀、泄水装置等总称。室内给水干管、立管、横管和支管等如闸阀、止回阀及各式配水龙头等如水箱、水泵、气压装置、水池等升压和贮水设备消火栓消防设备，自动喷水灭火消防设备给水深处理构筑物和设备任务1.2.3认知建筑设备一、建筑给水排水

（二）建筑排水任务1.2.3认知建筑设备一、建筑给水排水

（二）建筑排水通气管清通设备污（废）水收集器排水管道抽升设备污（废）水局部处理构筑物……建筑排水系统任务1.2.3认知建筑设备二、建筑暖通与空调

建筑通风建筑防排烟建筑供暖建筑空调建筑暖通与空调任务1.2.3认知建筑设备三、建筑电气系统

照明系统防雷和接地装置变电和配电系统动力设备系统建筑电气系统弱电系统管理建筑用电的系统智能建造概论01项目1.2建筑工程的专业构成任务1.2.1认知建筑构造任务1.2.2认知建筑结构任务1.2.3认知建筑设备任务1.2.4

认知建筑装饰土木建筑工程认知任务4认知建筑装饰一、建筑装饰概述

（一）建筑装饰的概念建筑装饰就是根据建筑物的使用性质、所处环境、相应标准，综合运用现代物质、科技和技术手段，创造出功能合理、舒适优美、个性鲜明，并能够满足人们物质和精神需求的室内外空间环境。建筑装饰不仅包括视觉艺术和工程技术两方面的问题，还包括空间组织，声、光、热等物理环境，环境氛围与意境的创造，文化内涵的体现等方面的内容。任务4认知建筑装饰一、建筑装饰概述

（二）建筑装饰的要素色彩陈设空间光影技术建筑装饰的要素综合运用创造出满足不同功能和空间环境要求的建筑空间。任务4认知建筑装饰二、建筑室内装饰

根据不同的建筑类别，室内装饰有住宅、写字楼、酒店、商场、展馆、会堂、车站航站等不同类型。对于面广量大的住宅室内装饰而言，主要包括地面装饰、墙面装饰、顶棚面装饰、窗帘、灯饰、家具、门及门窗套等。任务4认知建筑装饰二、建筑室内装饰

任务4认知建筑装饰二、建筑室内装饰

任务4认知建筑装饰二、建筑室内装饰

任务4认知建筑装饰二、建筑室内装饰

任务4认知建筑装饰三、建筑外部装饰

建筑外部装饰，需要考虑建筑的比例适当、尺度正确，立面的虚实与凹凸处理，立面的线条、质感和色彩的处理等。建筑外部细部装饰设计包括建筑入口、阳台、门窗等，它们是建筑外部装饰的主要部分。绿化和建筑小品是建筑外部环境的组成部分，对美化环境有着重要的作用，包括室外绿化景观、室外小品、室外水体和室外地面铺装等。建筑外部装饰的主要目的是创造一个优美的建筑外部空间环境。建筑外部环境包括建筑本身及建筑的外部空间。一般来说，建筑物是室外环境的主体，而其他部分如广场、雕塑、绿化、装饰和小品是室外环境的辅助设施，它们共同构成形式多样、丰富多彩的室外环境。任务4认知建筑装饰三、建筑外部装饰

任务4认知建筑装饰三、建筑外部装饰

任务4认知建筑装饰三、建筑外部装饰

任务4认知建筑装饰三、建筑外部装饰

任务4认知建筑装饰三、建筑外部装饰

01土木建筑工程认知02智能建造概述03工程建造智能化关键技术04智能设计05智能建造生产06智能施工07智能运维智能建造概论02项目2.1智能建造的背景和基础任务2.1.1智能建造的背景任务2.1.2建筑工业化智能建造概述任务2.1.1智能建造的背景一、智能化时代发展石器时代青铜时代蒸汽时代铁器时代电气时代……智能化时代智能化时代的发展依赖于各种新技术工业生产领域农业生产领域社会生活领域新的科技成果在原有技术、生产及工艺上的创新加速了工业产业的改造升级，新一代信息技术比如5G技术、区块链技术在制造业中的广泛融合应用使得数据成为重要的生产要素，在加速创新设计、智能制造等领域发挥重要作用。农业设施设备与智能化信息技术相结合，农业智能化控制系统、农业专家系统、农作物智能化机械系统等共同指导农业发展规划和实施生产从厨房电器到通勤的出行工具、从无纸化办公到召开线上会议、从手机阅读到VR影院，人们生活的每项活动都是在各种技术的支持下完成的。任务2.1.1智能建造的背景二、建筑业的发展与挑战工程建造技术领域瞩目成就中国名片基础设施工程体系建造水平中国高铁、中国桥梁、中国港口、中国大坝……科技支撑全国路网、水网、电网、管网等不断提高现代化、智能化水平，构建起世界最大的基础设施工程体系。超高层建筑、大跨空间工程结构等领域，我国在设计、分析和施工关键技术方面取得了一系列具有自主知识产权、国际先进的核心技术成果，有力的保障了中国重大标志性工程的建造水平。任务2.1.1智能建造的背景二、建筑业的发展与挑战我国建筑业智能化转型升级面临的挑战（1）各类信息技术仅是分散式地应用于解决施工进度、造价、质量、安全、环保等特定工程问题，从而形成了许多彼此孤立的“信息孤岛”，尚缺乏一套整合各项信息技术的综合系统体系，来提高整体施工组织与管理能力。（2）施工企业缺乏对项目现场的垂直管控，无法实时准确地获取项目现场数据，无法实现从项目现场到企业战略决策层的垂直方向信息集成，进而对施工企业经营管理层提供决策支持，企业经营管理流程与工程项目管理流程存在业务“鸿沟”。（3）建筑施工的专业分包机制决定了施工组织的松散性，项目各参与方之间存在着信息不对称的问题，导致建筑业价值链上形成了诸多业务流程壁垒，难以实现从前期设计、生产、施工到后期运维的工程建造全生命周期协同管理。任务2.1.1智能建造的背景三、建筑业智能化转型升级1.建立一个基于CPS的系统体系（一）建筑业智能化转型升级的途径在工业4.0的背景下，虚拟世界与真实世界的深度融合已不可避免，通过建立CPS将施工人员、建筑材料、施工设备与信息资源紧密地联系在一起，形成一个高度协同的工程建造系统体系。CPS系统体系将集成施工计划与调度、供应链协同、能源消耗与污染排放监管等业务流程，通过虚拟空间实时监控、分析、优化并控制物理建造过程，并通过收集和分析建筑产业链的大数据资源，为管理决策提供智能化支持，从而实现以技术系统的进步驱动建筑业转型升级的目标。信息物理系统（cyberphysicalsystems，简称CPS）作为计算进程和物理进程的统一体，是集成计算、通信与控制于一体的下一代智能系统。信息物理系统通过人机交互接口实现和物理进程的交互，使用网络化空间以远程的、可靠的、实时的、安全的、协作的方式操控一个物理实体。信息物理系统包含了环境感知、嵌入式计算、网络通信和网络控制等系统工程，使物理系统具有计算、通信、精确控制、远程协作和自治功能。它注重计算资源与物理资源的紧密结合与协调，主要用于一些智能系统上如设备互联，物联传感，智能家居，机器人，智能导航等。任务2.1.1智能建造的背景三、建筑业智能化转型升级2.面向工程建造全生命周期的智能化转型升级（一）建筑业智能化转型升级的途径智能设计智能生产智能施工智能运维以CPS系统体系为基础，通过整合各类信息技术与管理要素，面向设计、生产、施工与运维四项主题实现工程建造全生命周期的智能化转型升级。基于BIM软件进行参数化设计，提高模型的生成与修改效率，提高模型信息的共享性，实现建筑、结构、给排水、暖通、消防、电气等多专业的协同设计。实现装配式建筑预制构件的工厂化生产，参考借鉴生产制造业的先进技术与标准，实现构件设计与生产过程的信息化集成。施工技术装备的智能化＋施工组织管理的智能化工程竣工采用“实体＋虚拟”产品交付的模式，将集成了设计、生产、施工各阶段数据的数字孪生模型作为虚拟产品与实体建筑物一起交付给客户，为后期运维分析提供决策支持。任务2.1.1智能建造的背景三、建筑业智能化转型升级（二）建筑业智能化转型升级的发展方向（1）逐步完善技术标准与数字化基础（2）加强信息平台的发展与共享（3）推动智能建造与建筑工业化协同发展（4）技术与创新促进施工过程管理建立并逐步完善智能建造的标准化体系，设置建筑标准化的部品、部件库，完善并统一各种建筑构件的选型以及建筑模数协调的原则和标准，创建并完善建筑行业的工程平面图、工程立面图等模块化、标准化设计，夯实建筑行业的标准化、多样化和数字化基础。在实现建筑行业智能建造的过程中，离不开建筑工程行业平台的赋能和技术支撑，只有打通建筑行业全产业链各环节的数字化、信息化、智能化，才有助于实现提质、增效、降本、风控，从而真正实现建筑工业化和智能建造。智能建造科技含量较高，有利于推动跨领域、全方位、多层次的产业深度融合；能够有效促使建筑业工业化，发挥信息技术对经济社会发展的推动作用。同时有利于促进工程建造从传统的“产品交付建造”向“服务型建造与运营”转变。在工程建设管理中，智能建造技术的优化应用对于完善工程施工质量、施工进度、施工安全以及建设投资的管理具有非常重要的作用和意义，对于提升工程建设整体效果，实施走出去战略，实现最佳社会效益和经济效益至关重要，最终为创新发展注入新鲜活力。智能建造概论02项目2.1智能建造的背景和基础任务2.1.1智能建造的背景任务2.1.2建筑工业化智能建造概述任务2.1.2建筑工业化一、建筑工业化的概念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。它的基本途径是建筑标准化、构配件生产工厂化、施工机械化和组织管理科学化，并逐步采用现代科学技术的新成果，以提高劳动生产率，加快建设速度，降低工程成本，提高工程质量。－－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”（一）概念任务2.1.2建筑工业化一、建筑工业化的概念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。它的基本途径是建筑标准化、构配件生产工厂化、施工机械化和组织管理科学化，并逐步采用现代科学技术的新成果，以提高劳动生产率，加快建设速度，降低工程成本，提高工程质量。－－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”（一）概念任务2.1.2建筑工业化一、建筑工业化的概念（二）建筑工业化主要特征主要特征标准化设计工厂化生产装配化施工一体化装修信息化管理标准化是建筑工业化的核心任务2.1.2建筑工业化二、装配式建筑（一）装配式建筑概念装配式建筑采用工业化的方式生产建筑，其主要构件、部品等在工厂生产加工，通过运输工具运送到工地现场，并在工地现场拼装建造房屋任务2.1.2建筑工业化二、装配式建筑（二）装配式建筑发展历程JohnAlexanderBrodie（1858~1934）建设中的埃尔登街公寓（采用预制混凝土）（1903年）经历了战争侵袭的埃尔登街公寓JohnAlexanderBrodie，英国利物浦工程师，最早的装配式公寓任务2.1.2建筑工业化二、装配式建筑（二）装配式建筑发展历程预制预应力混凝土框架结构法国，马赛某超市

预制装配式框架结构起源于法国，指柱全部采用预制构件、梁采用叠合梁、楼板采用预制叠合楼板的结构体系。巴黎，天空之城外墙采用预制装配式系统任务2.1.2建筑工业化二、装配式建筑（二）装配式建筑发展历程新布兰登堡伊斯特城(原东德)预制大板体系预制混凝土大板建筑，是指使用大型墙板、大型楼板和大型屋面板等建成的建筑，其特点是除基础以外，地上的全部构件均为预制构件，通过装配整体式节点连接而建成。法兰克福西北新城(原西德)预制大板体系任务2.1.2建筑工业化二、装配式建筑（二）装配式建筑发展历程马利纳城（MarinaCity）为住宅商业混合建筑，其建筑包含两幢61层、高179米（587英尺）的住宅大楼，因其酷似玉米棒的独特外形而成为芝加哥市的地标。建筑师贝特朗·戈德堡（BertrandGoldberg）是密斯·凡·德罗的学生，马里奥城的设计思想受到密斯的影响，“玉米楼”虽然不是一座完整意义上的预制装配式建筑，但是戈德堡对预制，模数及曲线形式的设想则成为这个项目中的最大亮点。任务2.1.2建筑工业化二、装配式建筑（二）装配式建筑发展历程蒙特利尔67号住宅，位于加拿大魁北克省蒙特利尔圣劳伦斯河畔的一座社区建筑，由加拿大知名建筑师摩西·萨夫迪设计。用工厂预制的盒子状立体构件运到施工现场组装成的房屋任务2.1.2建筑工业化二、装配式建筑（二）装配式建筑发展历程

1972年前苏联捐赠给智利共产国际一套建筑工业化流水线，组建了名为KPD的工厂，至1978年，共生产制造了153栋工业化住宅任务2.1.2建筑工业化二、装配式建筑（二）装配式建筑发展历程美国钢+PC挂板组合结构，装配式框架+预应力双T板车库体系；各种工业化小住宅任务2.1.2建筑工业化二、装配式建筑（二）装配式建筑发展历程日本预制框架+灌浆套筒任务2.1.2建筑工业化二、装配式建筑（二）装配式建筑发展历程北京民族饭店于1959年建成，是我国第一座高层装配式框架结构的建筑，混凝土叠合式装配整体结构任务2.1.2建筑工业化二、装配式建筑（二）装配式建筑发展历程北京西苑饭店，1984年建成，最早引进预制薄板迭合板技术的建筑，还采用了陶粒混凝土面层内夹加气混凝土预制复合外墙板任务2.1.2建筑工业化二、装配式建筑（二）装配式建筑发展历程最早的模块化钢结构建筑——丽都假日饭店一期(1982—1983年)5层客房楼的500间标准客房是由新加坡预制的钢木拼装盒子结构，所有装修、设备已在工厂配套组装完成，每个重约8t，如图3-12~图3-16所示。任务2.1.2建筑工业化二、装配式建筑（二）装配式建筑发展历程最早的陶粒混凝土轻质预制外墙建筑——国家海洋局和中国国际贸易促进委员会办公楼

1980年建成，办公楼结构为预制框架剪力墙体系，标准柱网7.20×5.10m，标准层高3.60m。外墙为预制外挂陶粒混凝土墙板，如图3-19所示。任务2.1.2建筑工业化二、装配式建筑（二）装配式建筑发展历程装配式大板住宅装配式大板建筑也叫装配式壁板建筑，其外墙板及楼板及屋面板均按间分块节点处理多采用预留钢筋,属于全装配式建筑。任务2.1.2建筑工业化二、装配式建筑（二）装配式建筑发展历程建国门外外交公寓

16层塔式公寓平面为错叠的双矩形，地下1层，地上16层，标准层每层4户。采用装配式整体式钢筋混凝土双向框架装配整体式框架结构——板、梁、柱及抗震墙等结构构件预制，接头处现浇成为整体。任务2.1.2建筑工业化二、装配式建筑（二）装配式建筑发展历程预制装配式结构是是建筑工业化的一种结构形式，萌芽于20世纪初期，在第二次世界大战后，兴起于欧洲，而后逐步被推广到美国、加拿大、日本、新加坡等国，在20世纪末，预制装配式结构被广泛应用于工业与民用建筑、桥梁、水工建筑等不同结构领域。任务2.1.2建筑工业化二、装配式建筑（二）装配式建筑发展历程任务2.1.2建筑工业化二、装配式建筑（三）装配式建筑结构类型

(a)装配式剪力墙结构(b)配式框架结构图2.2.2装配式混凝土建筑任务2.1.2建筑工业化二、装配式建筑（三）装配式建筑结构类型

(a)装配式钢结构住宅(b)装配式钢结高层建筑图2..2.3装配式钢结构建筑智能建造概论02项目2.2智能建造的概念任务2.2.1理解智能建造的概念任务2.2.2

智能建造关键技术体系智能建造概述任务2.2.1理解智能建造的概念一、智能建造定义与内涵智能建造是以智能技术为核心的现代信息技术与以工业化为主导的先进建造技术深度融合、通过数据驱动工程勘察、设计、生产、施工和交付全过程，实现建造活动和过程的自感知、自学习、自决策、子控制的新型建造模式。通过规范化建模、网络化交互、可视化认知、高性能计算、智能化决策、自动化实施等支持，实现数字链驱动下的工程立项策划、规划设计、施工生产、运维服务一体化集成和高效率协同。定义任务2.2.1理解智能建造的概念一、智能建造定义与内涵(4)采用智能系统，实施人机协同的施工，通过大数据和人工智能算法，建立智能建造控制平台作为控制大脑，根据信息分析进行判断和决策；构建泛在感知和5G系统作为神经系统，感知信息和传达信息；基于人机协同环境，制定施工技术方案；智能装备、自动化机械和人协同工作，实现建造控制系统的各种指令；最终，实现具有信息深度感知、自主采集与迭代、知识积累与辅助决策、工厂化加工、人机交互、精益管控的建造模式。(1)智能建造是设计、生产、施工一体化的建造体系，是建造新思维、新技术和新模式的集成创新，是建造方式的深刻变革。(2)通过“智能＋”，提升建造质量和建造产品的品质，实现建造行为精益优效、节能降污，提供安全、绿色、舒适的建造产品。(3)应充分利用智能相关技术，实现建造技术的提升，将BIM、物联网、大数据、人工智能、智能设备、可信计算、云边端协同、移动互联网、机器人等新一代信息和自动化技术与勘察、规划、设计、施工、运维、管理服务等建筑业全寿命周期建造活动的各个环节相互融合，全面提升建造技术的水准。内涵任务2.2.1理解智能建造的概念二、智能建造特点智慧性便利性协同性可持续性集成性主要体现在信息和服务这两个方面，智慧性以信息作为支撑，每个工程项目都包含巨量的信息，需要有感知获取各类信息的能力、储存各类信息的数据库、高速分析数据能力、智慧处理数据能力等，而当具备信息条件后，通过技术手段及时为用户提供高度匹配、高质量的智慧服务。主要指将各类信息化技术手段互补的技术集成以及将建设项目各个主体功能集成这两个方面。智能建造的技术支持涵盖了各类信息技术手段，而每种信息技术手段都有独特的功能，需要将每种技术手段联合在一起，实现高度集成化。智能建造完全契合可持续性发展的理念，将可持续性融入工程项目整个寿命周期的每一个环节中。采用信息技术手段，能够有效进行能耗控制、绿色生产、资源回收再利用等方面作业。可持续性不仅满足节能环保方面的要求，还包括了社会发展、城市建设等要求。通过运用物联网技术，将原本没有联系的个体与个体之间相互关联起来，彼此交错，构建了智慧平台的神经网络，从而能够为不同的参与用户提供共享信息，增进不同用户间的联系，能有效避免信息孤岛情况，达到协同工作的效果。智能建造以满足用户需求为主要目标，在工程项目建设过程中，需要为各专业参与者提供信息共享以及各类智慧服务，为各专业参与者提供便利、舒适的工作资源和环境，使得工程项目能够顺利完成，也为业主方提供满意的建筑功能需求。任务2.2.1理解智能建造的概念三、智能建造的全寿命周期特征基于BIM软件进行参数化设计，提高模型的生成与修改效率，提高模型信息的共享性，实现建筑、结构、给排水、暖通、消防、电气等多专业的协同设计。通过碰撞检测与虚拟施工技术及时发现设计中存在的问题，减少因设计错误造成的返工，缩短建设工期，节约施工成本。在设计阶段还可以基于BIM进行建筑物的视域、风场、日照与阴影分析，并对建筑能耗进行分析计算，评估各项性能指标，为建筑节能打下基础。实现装配式建筑预制构件的工厂化生产，参考借鉴生产制造业的先进技术与标准，实现构件设计与生产过程的信息化集成。应用智能生产装备与机器人制造系统，提高生产标准化程度与生产效率，提高构件产品的质量与品质，降低传统作业方法带来的能源消耗与污染排放。工程竣工采用“实体＋虚拟”产品交付的模式，将集成了设计、生产、施工各阶段数据的数字孪生模型作为虚拟产品与实体建筑物一起交付给客户，为后期运维分析提供决策支持。在运维管理阶段，根据客户需求在数字孪生模型中集成弱电、安防、物业等管理要素，将建筑物的结构、系统以及所提供的服务进行优化组合，实现建筑物的全寿命周期管理。智能施工主要体现在施工技术和装备的智能化以及施工组织管理的智能化。智能设计智能生产智能施工智能运维任务2.2.1理解智能建造的概念四、智能建造助力企业转型升级从工程理论理解，智能建造是是数字+连接+算法。数字为之后的应用提供基础，“人、事、物”为数据进行连接，智能算法、AI等为智能建造提供支撑。其作用主要体现在如下三点：智能建造赋能全过程，高效提升生产效率智能建造升级全要素，最优化配置生产资料智能建造连接全参与方，最大化改进生产关系任务2.2.1理解智能建造的概念五、智能建造相关专业的人才能力需求社会主义核心价值观的塑造更加重要智能建造专业人才需要强调工程项目和行业特点的全局意识智能建造人才需要建立多专业协同交叉的知识结构新型技能方法的掌握成为智能建造人才的必备素质智能建造人才需要突出系统创新与解决问题的能力培养智能建造概论02项目2.2智能建造的概念任务2.2.1理解智能建造的概念任务2.2.2

智能建造关键技术体系智能建造概述任务2.2.2智能建造关键技术体系一、工业化建造技术体系

（一）预制化结构技术任务2.2.2智能建造关键技术体系一、工业化建造技术体系

（二）工厂化生产技术任务2.2.2智能建造关键技术体系一、工业化建造技术体系

（二）工厂化生产技术任务2.2.2智能建造关键技术体系一、工业化建造技术体系

（二）工厂化生产技术任务2.2.2智能建造关键技术体系一、工业化建造技术体系

（三）装配化施工技术任务2.2.2智能建造关键技术体系一、工业化建造技术体系

（三）装配化施工技术任务2.2.2智能建造关键技术体系一、工业化建造技术体系

（三）装配化施工技术任务2.2.2智能建造关键技术体系二、工程建造智能化技术体系

（一）数字建模与仿真技术智能建造的核心理念之一即为基于CPS（信息物理系统）理念，构建虚实结合的工程建造的数字孪生系统，通过数字化手段进行建造设计、生产、施工、运维等全寿命周期的建模、模拟、优化与控制，并创造新的建造模式与建造产品。因此，数字建模与仿真技术是智能建造的基础性技术。就目前发展阶段而言，数字建模与仿真技术主要包括建筑信息模型（BuildingInformationModeling，BIM）技术、城市信息模型（CityInformationModeling，CIM）技术、扩展现实（ExtendedReality，XR）等。任务2.2.2智能建造关键技术体系二、工程建造智能化技术体系

（一）数字建模与仿真技术BIM技术为全寿命周期、全参与方、全要素的工程项目提供了一个工程信息在各阶段的流通、转换、交换和共享的平台，为工程提供了精细化、科学化的技术手段，是工程项目数字化的基石。任务2.2.2智能建造关键技术体系二、工程建造智能化技术体系

（一）数字建模与仿真技术基于BIM技术，CIM技术则在城市尺度上提供了虚拟仿真的平台。。任务2.2.2智能建造关键技术体系二、工程建造智能化技术体系

（二）智能分析技术随着人工智能的发展，智能化的技术和产品已经逐渐走入人们的工作和生活中，其背后的基础是人工智能算法得到了极大的发展。人工智能算法及其相关支撑技术与工程建造的结合，是智能建造能够发展的重要因素。智能分析是智能建造的“智能”来源，当前阶段，智能建造涉及较多的基础性智能分析技术主要包括人工智能、大数据、云计算、区域链技术等。智能建造中的人工智能多涉及算法层面，其为工程设计参数、施工信息、运维数据的处理和分析提供了智能化的算法工具。大数据技术为工程建造全寿命周期过程中大量、多源的数据信息提供了处理手段；云计算则为人工智能算法、大数据分析提供了算力上的保障；区域链技术以其去中心化、分布式存储的特性，为工程大数据提供了安全保障的可能。任务2.2.2智能建造关键技术体系二、工程建造智能化技术体系

（三）感知与物联网技术感知与物联网技术为工程建造过程的信息和数据提供了收集和传输的手段，是智能建造发展的必备要素。当前阶段，智能建造涉及的感知与物联网技术主要包括传感器、工程测量与三维激光扫描、计算机视觉、物联网等。传感器种类众多，涉及温湿度、噪声、风力、力、应变等众多类型的信息感知，是工程建造的重要信息来源。利用常规工程测量仪器，收集工程建造的关键信息，仍是当前阶段智能建造工程测量的基本手段之一；三维激光扫描是近年来快速发展的测量技术，为工程结构全景测量提供了手段。计算机视觉以人工智能算法为基础，为工程信息采集提供了新手段。物联网技术则为智能建造提供了信息流通与传输媒介，工程物联网也成为智能建造的热点之一任务2.2.2智能建造关键技术体系二、工程建造智能化技术体系

（四）自动建造与机器人技术建筑机器人系统任务2.2.2智能建造关键技术体系二、工程建造智能化技术体系

（四）自动建造与机器人技术砌砖机器人HadrianX任务2.2.2智能建造关键技术体系二、工程建造智能化技术体系

（四）自动建造与机器人技术

（a）砌砖机器人（b）砌砖作业中“上海造”砌墙机器人任务2.2.2智能建造关键技术体系二、工程建造智能化技术体系

（四）自动建造与机器人技术（a）墙面打磨机器人（b）喷涂机器人（c）瓷砖铺贴机器人装修施工机器人任务2.2.2智能建造关键技术体系二、工程建造智能化技术体系

（四）自动建造与机器人技术

“轮廓工艺”打印机器人建筑测量机器人3.1数字建模与仿真技术3.1.1建筑信息模型3.1.2城市信息模型3.1.3扩展现实3.2智能分析技术3.2.1人工智能3.2.2大数据3.2.3云计算3.2.4区块链技术3.3感知与物联网技术3.3.1传感器3.3.2工程测量与三维激光扫描3.3.3计算机视觉3.3.4物联网技术3.4自动建造与机器人技术3.4.1智能化工程机械3.4.2建筑机器人3.4.33D打印数字建模与仿真技术3.1.1建筑信息模型3.1.2城市信息模型3.1.3扩展现实3.1一、BIM技术定义建筑信息模型（BuildingInformationModeling，BIM）是以三维数字技术为基础的工程数据模型，BIM集成了建筑工程项目各种相关信息，数字化地表达了工程项目的相关信息。3.1.1建筑信息模型二、BIM技术特点1.可视化BIM可以实现构件之间具有互动性和反馈性的可视化，BIM模型能够在三维上展示效果，并生成相关报表，使项目设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策都在可视化的状态下进行，例如广联达楚雄职教办公楼。3.1.1建筑信息模型广联达楚雄职教办公楼二、BIM技术特点2.协调性（1）数据实时协调在BIM中，同一数字化模型的所有图纸、图表均相互关联，避免了用2D绘图软件画图时会出现的不一致现象。在任何视图(平面图、立面图、剖视图)上对模型的任何修改均视为对数据库的修改，经过修改的部分会马上在其他视图或图表上关联的地方反映出来，且关联变化是实时的。数据实时协调保持了BIM模型的完整性，在实际工作中大大提高了项目的工作效率，消除了不同视图之间的不一致现象，保证项目的工程质量。3.1.1建筑信息模型二、BIM技术特点2.协调性（2）构件实体智能协调BIM中构件实体之间的智能协调可以实现关联显示、智能互动。例如模型中的屋顶是和墙相连的，如果要把屋顶升高，墙的高度就会随即变高。又如，门窗都是开在墙上的，如果把模型中的墙平移，墙上的门窗也会同时平移；如果把模型中的墙删除，墙上的门窗马上也被删除，而不会出现墙体被删除后，窗还悬在半空的不协调现象。这种关联显示、智能互动表明了BIM技术能够支持对模型的信息进行计算和分析，并生成相应的图形及文档。3.1.1建筑信息模型二、BIM技术特点2.协调性（3）碰撞协调施工人员会对项目的整体结构、水电供暖、排水消防等方面进行分析,在空间布置上避免这些因素发生碰撞。例如暖通中的管道在进行布置时，有梁等构件阻碍管线的布置，使用2D图纸进行分析的效果不佳,而使用BIM技术构建3D模型,施工人员直接在软件内进行碰撞试验,并生成碰撞报告,防止各个因素的空间冲突,保证工项目质量。3.1.1建筑信息模型二、BIM技术特点2.协调性（4）信息沟通协调BIM技术与信息技术息息相关。BIM模型信息存储在数据库中，工作人员可以运用动态系统进行信息查询、交流,加快信息传递速度,杜绝“信息孤岛”现象的发生。3.1.1建筑信息模型二、BIM技术特点3.模拟性在设计阶段，BIM可以对许多建筑、结构等方面的内容进行模拟分析，例如节能模拟、紧急疏散模拟、日照模拟、热能传导模拟等，如利用Revit软件和ECOTEC软件可以模拟建筑的采光效果；在招投标和施工阶段可以进行4D模拟（3D+Time），也就是根据施工的组织设计模拟实际施工，从而确定合理的施工方案来指导施工。同时还可以进行5D模拟（4D+造价控制），从而实现成本控制；后期运营阶段可以模拟日常紧急情况的处理方式，例如利用Revit和Pyrosim软件进行火灾人员逃生模拟及消防人员疏散模拟。3.1.1建筑信息模