通过对大量工程项目施工现场的智慧工地应用现状及问题进行了调研和分析，从实际施工现场的角度出发，提出了智慧工地的定义，并分析了智慧工地建设方案。自主研发的智慧工地产品在行业内被推广应用，这些实际案例和实践证明了：第一，智慧工地建设过程中，需施工企业作为创新主体、标准化专家经验、数字化的软硬件系统，自主研发满足自身重大需求的产品，并进行市场化行业推广，积极参与制定行业相关标准；第二，施工现场数据的自动化采集是智慧工地建设和智能建造的基础和关键，也是对传统建筑行业改造升级的第一步和必经之路；第三，智慧工地的应用可为施工现场和企业起到提质增效的作用，可为企业创造经济价值，已然成为了建筑行业新的经济增长点。

近些年来, 国家积极推动建筑业转型并大力发展智能建造。然而, 在目前大型复杂钢结构施工过程中智能建造水平还较低, 传统施工方法不足以解决目前的工程难题。为此, 本文提出一种基于BIM的大型复杂钢结构工程智能建造应用体系。该体系以BIM技术为基础融合多种现代技术, 搭建了一套贯穿设计、施工与运维三大阶段的基于BIM的全阶段信息化智慧管理体系与具体应用流程, 可以从根本上解决众多在施工与管理的过程中遇到的重难点。本文还以该管理体系, 构建了一套面向施工过程的智能建造应用体系, 提出了在设计与施工过程中的七大技术创新。从中国电科科技创新园实践中来看, 该套智能建造应用体系能够解决大型复杂钢结构施工过程中的技术与管理难题, 辅助智慧工地建设, 推动智能建造的发展。

智能高铁体系架构的确立促进了铁路工务工程智能建造技术的持续深入发展，同时对数据的可靠性、实时性和全面性提出了更高要求。5G通信具有高速率、低时延和广连接的特点，可为铁路工务工程智能建造提供通信支撑。本文分析了铁路工务工程智能建造总体架构及发展趋势，结合5G通信技术特点，分析了5G在铁路工务工程智能建造中的应用需求，并提出了融合5G的路基智慧工地建设方案，其相关成果可为铁路与公路等工程建设智能化升级提供参考。

本文以国内首批智能建造试点项目的上海嘉定新城菊园社区为例，梳理了传统装配式项目建造中的问题。为了提升项目的智能建造水平，探索了装配式项目在智能生产、智能施工、智能检测以及智能管理平台方面的应用。通过应用实践表明，智能建造技术应用，可有效提升生产效率，降低施工成本，保障施工质量，提效项目管理，推动工业化与信息化、智能化技术融合发展。

建筑产业互联网是智能建造与建筑工业化转型的主要任务之一，为建筑业高质量发展带来了新的支撑，其全要素、全过程、全产业链连通的特征与多学科、多系统交叉的复杂结构对构建统一的体系架构提出了更高的要求。基于已有研究梳理了建筑产业互联网概念，总结了各类工业互联网参考架构的优点，构建了以建造技术和信息技术为支撑，实施、能力、平台三维度结合，新型服务为导向的建筑产业互联网体系架构，用于指导技术创新，推动企业探索，为建筑产业互联网的发展建设提供理论支撑。

在大型交通枢纽建设过程中，钢结构工程亟需解决信息流传递缺失、可追溯性差以及管理效率低等困难。本文提出基于BIM等智能建造关键技术搭建钢结构全生命期管理系统的方法，实现BIM模型的算量计价、产值管理、构件全生命期跟踪及进度可视化管理，通过该方法解决钢结构工程建设过程中存在的问题。研发成果已在厦门新北站大型交通枢纽工程中落地应用，将BIM模型与设计、施工管理过程紧密关联，实现项目建造过程的动态智能管控，提升项目进度、质量和安全的管控能效。项目为国内大型交通枢纽项目钢结构管理提供可复制的信息化、数字化、精细化的经验借鉴，具有广泛的推广意义。

针对高层建筑施工过程中的庞大内容和复杂的组织关系，本文首先深入分析了二维纸质工艺图纸和文件作为技术交底形式所带来的抽象性、理解困难、规范性差及数据一致性难以保障等问题。基于对高层建筑施工工艺特性和信息集成需求的分析，本文规范化定义了施工工艺的要素和属性，提出了基于工艺结构树的施工工艺信息组织管理方法，并构建了多层级工艺信息模型以实现工艺信息的结构化表达。借鉴制造业的MBD理念，本文以工艺结构树为数据组织核心，结合BIM模型与工艺信息卡片，提出了集成几何设计与施工工艺信息的三维施工工艺结构化表征框架。最后，通过开发交互式作业指导系统并结合实际案例验证，完成了项目主体、工艺和各类资源的有序整合，为智能建造提供了理论与方法支持。

香港感染控制中心项目是中央援建香港的同心抗疫工程，是全国首家采用MiC建造技术的永久医院、全球首家全MiC负压隔离病房传染病医院，具有管理幅度大、建设工期紧、建设标准严、参与人数多、协调难度大、社会关注度高等诸多特点。项目采用了新型的设计建造理念，充分应用了以全流程BIM为平台、深度结合AR、VR、MES、IoT、三维激光扫描、智慧工地系统等信息化技术的智能建造技术，构建了互联协同的项目信息化、数字化、智能化生态圈，实现项目设计、生产、建造及运营等全生命周期智慧管理，为4个月极限工期完成配备816张负压隔离病床的高品质防疫医院提供了关键技术支撑。

为了全面了解智能建造领域的研究主题和基础支撑技术，本文以Web of Science（WOS）数据库为主要数据来源，利用可视化工具VOSviewer和CiteSpace，梳理了近15年的相关文献，分别从关键词共现、文献共被引分析等可视化知识图谱中，总结出智能建造领域的研究现状、支撑技术。结果表明：智能建造相关文献发表数量增长显著，美国和中国是研究最活跃的国家，研究主题可划分为9个子领域；当前研究所涉及的支撑技术集中在BIM、数字孪生、3D打印、区块链、物联网及扩展现实技术等9类。最后，根据研究结论提出智能建造研究展望。

北京城市副中心站是北京市未来的交通中心和活力核心，建成后将成为亚洲最大的地下综合交通枢纽，其在建造过程中将BIM技术等现代信息新技术与传统的工程建造技术深度融合，解决了建造过程中的各种难题，实现了智能建造技术创新。本文对北京副中心站建造过程中面临的六大重难点问题进行分析，并基于BIM技术提出解决方案，详细介绍了基于BIM技术的智能策划与智能管理，以及基于BIM技术的智能建造创新应用，尤其是以数字孪生为核心理念的智能化建造平台，最后对本项目实现的目标进行归纳总结，为将来的项目建设和智能建造技术应用提供参考和指导。