横琴国际金融中心大厦基于智慧工地理念，对协同平台、BIM、物联网等方面进行了一系列的研究与开发。协同平台方面，打通项目横向与公司纵向的数据传递链条，消除数据孤岛；在BIM方面，利用AR、VR、无人机、激光扫描等先进设备，辅助深化设计，利用施工模拟核查方案可行性；物联网平台致力于实现现场数据的自动收集、监管、分析，为项目管理提供坚实的数据基础。

建筑工业化是我国建筑业发展的必然趋势，大力推进两化(信息化/工业化)深度融合是促进建筑业转型升级的必由之路。本文以此作为研究背景，从供应链优化管理的角度将项目参与各方纳入到统一的平台，并将关键环节的核心要素放在统一的平台上协同运转，建立以BIM模型为基础，集成虚拟建造技术、物联网技术、云服务技术、远程监控技术和高端辅助工程设备的数字化精益建造平台，实现对整个建筑项目供应链的管理，达到项目业务流程最优、周期最短、成本最低、库存最小、资金周转更快、各企业价值最大化的目标。本文通过实际案例，对基于供应链的预制构件数字化精益建造平台的阶段性成果进行了展示，并对未来平台的发展做了展望。

在《土木建筑工程信息技术》期刊主办的第五届“BIM技术在设计、施工及房地产企业协同工作中的应用”国际技术交流会上，笔者和六位国际专家通过沙龙对话的形式，讨论了BIM和设施管理、物联网、人工智能的整合应用。随着BIM技术应用的深入，设施管理成为建筑工程领域的下一个关注热点。国际专家也都认可BIM技术应用的最大回报应该是在项目运维阶段的效益，虽然目前很多国家还都处在起步阶段。物联网和人工智能技术是BIM for FM的关键支撑，但目前仍然存在很多需要研究和改进的问题，比如合理适度的使用前沿技术，技术发展带来的安全性问题，以及今后智慧基础设施、智慧楼宇，甚至无人驾驶汽车之间系统的整合问题。

BIM技术的应用使得传统建筑的设计施工运营全过程变得透明。基于BIM技术在建筑行业的应用越来越普及，和BIM相关的技术也越来越多地被行业所青睐，同时对建筑终极形态的探索——智慧建筑，也已经成为未来建筑发展的主流方向，本文着重提出了在BIM技术语境下的智慧建筑的建造思考。

由于分布式能源站大型设备吊装的尺寸重量较大，在吊装时容易发生碰撞以及钢丝绳断裂的安全隐患。为此，构建了分布式能源站大型设备数字化吊装安全监控系统，在吊装现场迅速建立远程传感器、中继、数据收发与预报警的三层网络体系，制定相应的预报警规则及软件平台，采用不同的传感器单元监测吊装设备与井壁的距离、吊装设备的角度、吊装索具的拉力、风速以及吊装环境的温度湿度等；最后研发系统软件及通过硬件开发，在某国际博览中心分布式能源站发电机吊装过程中验证应用效果。结果表明，该系统能够实现发电机吊装过程中姿态的及时预警和管控，使得吊装姿态数字化。

数字孪生技术可建立现实对象与数字模型的精确对应关系, 进而开展基于真实数据的仿真, 以指导现实对象改进。以北京科技大学土木楼为例, 开展了基于数字孪生架构的建筑火灾安全评估与改造的研究。首先, 利用建筑信息建模(BIM)、物联网（IoT）和云技术(cloud technology), 并集成了风速、人数等实时感知数据, 建立了土木楼的数字孪生模型; 其次, 利用数字孪生模型, 开展基于实测数据的火灾蔓延与人员疏散模拟, 并与基于传统估计数据的模拟结果进行了比较; 最后, 根据模拟结果, 提出了建筑火灾安全的改进方案, 并评测了改进方案的效果, 为建筑消防安全改造提供了准确依据。结果表明: 数字孪生架构下的火灾安全评估结果更接近实际, 可以指导建筑火灾安全改造。

针对建筑楼宇设备专业繁多、运营管控不直观、能耗高及“数据孤岛”现象严重等问题，本文开展了基于BIM技术、物联网及数字孪生的智慧楼宇综合管控技术研究。利用BIM技术真实还原建筑的全要素虚拟场景，集成各专业设备的海量实时数据，并与物联网数据有效融合，实现对建筑的可视化和智能化管控。本文总结了一套基于数字孪生技术的智慧建筑综合管控解决方案，研究结果表明该方案能够有效提升建筑运营效率，彻底解决“数据孤岛”问题，具有良好的推广应用价值。

物联网是战略性新兴产业的重点发展领域, 已经在农业和农村信息化领域中得到广泛应用, 同时在交通领域的交通安全、交通调度等保障交通安全方面发挥着重要作用。建筑行业作为传统的高风险行业, 如何采用物联网技术对项目管理过程中危险源进行重点监控, 成为许多学者研究的课题。现阶段在视频监控、塔吊运行监控、安全监测等各方面探索应用, 物联网技术应用不仅可以对数据进行采集和记录, 同时可以实现远程、实时、准确地分析项目现场安全风险状况, 通过有效监控从而从根本上解决安全事故隐患。

在建筑施工中，混凝土结构实体检测是保证建筑结构安全的重点工作，虽然当前各类检测仪器相对于传统的检测方式有了很大进步，但仍然由人工进行数据采集和统计分析，存在效率低、工作量大、数据易出错等问题。本文从混凝土结构质量检验面临的实际问题出发，研发了一种基于物联网的混凝土结构智慧检测系统，充分利用了物联网、移动终端、云平台，实现了楼板厚度检测、钢筋保护层厚度检测自动采集、处理和上传，有效提高两种检测内容的工作效率，同时实现企业层级对所属工程检测数据的实时监控，保证检测数据的及时性、真实性、准确性。

随着基础设施建设的发展，桥梁养护管理面临巨大挑战。基于数字孪生的桥梁养护管理平台，本文结合数字孪生、BIM、GIS及物联网等技术，提出该平台总体架构及技术架构，研究了包括三维环境性能优化与设备数字孪生映射的平台关键技术，实现了平台各类具体功能。该平台已在江苏省泰州市引江河大桥及其他类似桥梁进行了应用，优化了管理手段，提高了养护效率，并推动了养护管理手段的数字化转型。