智慧建造技术在建筑工程管理中应用及实践.pdf

工程管理 Engineering Management 112 0 引言现阶段随着信息技术、互联网、大数据、云计算、物联网等的快速发展，应用于建筑行业管理当中，取得了显著的成绩。在此大背境下，建筑行业中出现越来越多的智慧工程。“智慧工地”属于对工程全生命周期进行管理的一种全新管理模式，其通过现代先进的信息技术，把工程管理的传统模式，转变成利用科学技术，实现全过程实行管控模式，采用智能系统，对项目生命周期进行可视化、数据化、实时监控，使工程管理质量及效率、决策能力等得到极大提升。一、智慧工地建设重要性建筑工程普遍具有结构复杂、施工工序及环节多、现场摆满各类施工机械、材料，大量的作业人员进行不同专业及工序的施工。如果管理不当，容易引发各类质量及安全隐患，造成经济损失。此外，建筑施工期间需要消耗的能源资料较大，属于能耗较大行业之一。在我国大力提倡建设低碳社会、保护环境的大背景下，实行绿色施工、安全施工已成为建筑行业管理者们亟待解决的难题。采用现代信息技术，把各类先进的智能、数字、物联、云计算技术等应于项目施工管理中，构建智慧工地，构建智慧建造系统，对项目施工过程的人，机、料、法、环等过程进行全面监控管理，实现政府监管、部门协同，加强施工过程各项精细、数字、智慧管理工作，加强人车物的联防，促进施工质量及安全的提升，节省施工成本。（见图1）图1 智慧工地显意图二、智慧工地现场管理应用实践1、工程概况增城区荔城街三联北片区学校项目位于广东省增城区增城大道西段北侧。项目总用地面积56524.53平方米，总建筑面积约77020平方米，地上为：69065.85，地下为10396.92。拟建学校按48个初中教学班规模建设。主要建设内容包括教学楼、行政综合楼、合班教室、400人小礼堂、体育馆、800人演艺中心、食堂、学生宿舍、教师宿舍及附属用房等建筑。其中教学楼（包含教学楼、400人小礼堂、合班教室等），层高3.9米，建筑面积16730平方米；行政综合楼层高3.9米，建筑面积2500平方米；食堂层高5米，建筑面积4450平方米；教师宿舍层高3米，建筑面积4710平方米；学生宿舍层高3.6米，建筑面积22960平方米；体育馆7590平方米；演艺中心3700平方米等。地上建筑高度10.050.6m，框架（剪）结构，地下室占地面积约10396.92m2（长约178m，宽约58m），拟建建筑物采用框架（剪）结构，基础拟采用桩基础。其中宿舍楼为装配式建筑，装配式总造价为2000万元，装配率为56%，装配式构件主要采用预制柱和内隔墙，梁板、楼梯则采用现浇形式。（见图2）图2 增城区荔城街三联北片区学校项目 2、智慧建造管理上述工程建设任务繁重、工期紧，涉及的施工内容及智慧建造技术在建筑工程管理中应用及实践李辉（广州工程总承包集团有限公司，广东 广州 5 1 0 0 0 0）摘 要：现代建筑工程施工普遍存在施工任务繁重、工期短、质量要求高等特点，要保证工程质量，必须采用先进的管理技术及方法，如信息技术、大数据、5 G、智能化技术、B I M技术等，对数字工地进行合理规划，有效提升施工质量及管理水平，尤其做好项目施工质量，进度，环境，安全等作为管理重点，建立智慧指挥中心，实现对项目全面，实时，全过程监控，有效提升管理质量及效率，对项目实行智慧、精细、标准管理。文章结合具体工程案例，对智慧建造技术及在工程施工管理应用进行深入分析，以供参考。关键词：智慧工地；智慧建造技术；信息化管理；具体应用现代物业Modern Property Management 113 专业较多，做好现场施工过程管理存在较大难度。经多方研究，决定将智慧建造技术应用于全过程施工管理，实践证明工程施工质量、进度、安全、成本等管理均达到预期效果。在应用智慧建造技术过程中，我们成立了智慧工地项目指挥部，结合项目实际情况，建立智慧建造管理系统，对施工过程进行全面监控。（见图3）实现对人，机，料，测，环，法等的全过程实时管理。图3 智慧建造管理系统2.1 人员管理对进入施工现场的人员进行管理，主要是采用实名制以及人员定位。实名制是凡进出施工现场的劳务人员，均要经过门禁道闸技术，通过该技术，可以实现对劳动人员进行出入实名登记、统计工班考勤、劳务考评以及统计人员数量等功能。实名制可实时记录劳务人员的各类情况，并在线与有关部门的监管系统进行对接，其记录的数据具有客观、可靠、可追溯等特点，可以核实劳务人员的考勤核实情况，减少劳资纠纷,维护各方人员的合法权益。人员定位就是对施工现场的作业人员进行实进位置进行采集，可看到作业人员的分布情况，实现对施工人员的作业情况、行为的动态监管，促进施工工序的质量及安全，提高管理效能。2.2 机械设备管理现代建筑项目在施工期间需要各类机械设备，以提高施工质量及效率，由于机械使用存在较大安全隐患，必须做好对其各项管理工作，尤其是对重直运输、塔吊等大型机械的使用监测及车辆管理工作。如在对塔吊等设备进行监测管理过程中，可应用传感器技术、物联网技术以及大数据等技术，实现对其施工全过程进行监控、安全管理。对施工所用的各类机械设备，实行一机一档，操作人员必须实名上岗，采用无接触方式，实现对其施工过程进行实时监测管理。车辆管理则是凡进入项目现场的各类车辆，均进行自动拍照登记，详细记录车辆类型以及车牌号码、进出项目时间等，对施工现场的各类车辆运行及安全情况进行有效管控。在进行智慧工地施工管理过程中，通过利用信息技术，大数据、数字化物联网等管理系统，实现对机械设备及车辆的实时动态监测，同时应用终端感知、云端分析等手段，实现对机械设备及车辆使用情况进行记录、分析、报警以及异常终止等，促进机械设备使用及管理规范化，实现安全施工。施工项目管理人员，则可通过智屏系统，应用手机、电脑等工具，进行远程监控及管理，实现工地管理智能化，用技防代替人防、事前主动监管代替事后被动监管、实时动态监管代替静态监管的转变，为保证项目施工质量及安全提供保障。2.3 物资管理工程施工需要消耗海量的物资，建立物资管理系统，对工序施工所需要的物资材料、数量、时间等进行有效管理。物资管理系统主要包括有自动计量、物资二维码或RFID系统等。不同的系统具有各自功能，如采用自动计量系统，则可以准确、快速地对物料进行称重，并对计量期间所出现的各类数据进行自动采集，存储，生成统计报表。通过应用上述系统，实现对施工过程所需要的物料进出及使用情况进行有效管理。在装配式施工过程中，对预制构件的进出管理、现场摆放、安装顺序与位置存在较大难度，要进行精准控制较为困难。采用自动计量系统，可实现称重自动化、磅站打印、报表管理等，实现材料管理自动化，对合理控制材料使用量、价格、库存量、合理运用资金等有重要意义，提高物料管理的效率，降低管理强度。应用物资二维以及RFID，则可跟踪物资的来源、质量、各项技术参数、安全、采购、验收、复检、出库等信息，并具有可追溯性，可实现对材料使用全过程的管理可控，实现物资管理信息化。2.4现场安全培训现代建筑结构复杂，包括的工序较多，其中不少是具有较大危险性的工序，如管控不当，极容易出现各种安全风险。需要加强对施工现场的安全管理工作。如通过利用现代信息技术如BIM技术的可视、模拟、碰撞检测等功能，对施工人员进行技术交底、安全教育培训、模拟施工等，让他们通过视频、图像等，直观看到不同工序 113 工程管理 Engineering Management 114 的具体操作细节、质量控制措施等，提高他们的质量及安全操作技能及防控意识，为工程顺利进行提供保障。有条件的工地，还可以通过VR，对作业人员进行安全教育，培训演练等，如全真模拟+VR视效等，3D体验工地事故，模拟高处坠落、机械伤害、物体打击、坍塌、触电和火灾等典型的安全事故，对作业人员进行好警示教育。在智慧工地管理中，还可以把有关施工法津、法规、条件、安全操作规程等内容录入到系统中，加强对施工人员的安全法律宣传教育，提高他们的安全操作技能，促进施工现场安全生产。2.5 现场环境监测项目施工期间，容易产生各类噪声、扬尘、工业垃圾、废水、污水等，对环境造成污染，必须做好环境监测管理。可以利用传感器技术等，对施工环境现场的数据进行采集、处理，实理分析施工现场的PM值、噪声值、风向、风速、温度、湿度、气压等数据，管理人员可结合上述数据进行分析，并采取措施进行处理。施工现场安装有扬尘监测仪及软件等，能及时监测扬尘情况，并把污染物如PM2.5、PM10等，监测数据实时传送到监管平台，代管理人员进行分析处理，并采取有效控制措施，降低因施工对环境造成的不利影响。2.6 施工现场巡检建筑工程施工周期长、施工过程中存在较多的质量及安全隐患，加强对施工现场巡检工作，对保证工程顺利完成有重要意义。传统的现场巡检，主要由人工完成，质量及效率不高，且不具备实时性及追溯性。实行智慧工地管理，则可实现对巡检质量以及排查隐患实现闭环管理，促进施工质量提升。巡检人员可通过电脑、手机等设备，对各施工节点质量、安全进行巡检、现场取证以及记录巡检情况等，如发现问题可马上开出整改通知。施工企业及人员在按要求进行整改后，可向管理人员提效整改报告，用手机拍照整改后的情况，管理人员可通过图片对整改前后情况进行比对。此外，巡检信息可实时、多方共享，保证现场办公、有据可依、有证可查、实时反馈，极大提高了巡检质量及成果。管理人员还可以利用智慧工地管理平台或APP，实时掌握工地隐患巡检及现场质量情况，并生成有关报表及统计数量等，及时向上级管理部门进行上报，对安全隐患进行规范、流程管理，形成管理闭环。2.7 远程监控施工现场作业人员数量众多，不少工序还需要进行交叉作业，容易出现各类问题及隐患。通过建立视频监控系统，对施工区域的各出入口、高危区域、施工作业面等重点区域进行全天24h视频监控，对施工范围内各类行为进行循环滚动巡查和重点检查，同时，还可以通过BIM模型、GIS地图以及平面布置图等，标记每个监控点，通过手机、电脑等，实时、动态地对监控对象进行查看、影像。通过远程视频监控，实现对施工过程动态可视化检查及监控。如应用视频智能分析系统，对工人带有安全帽的图片进行记录其特征，当施工现场工作没有带或不规范戴安全帽时，系统会自己识别、自动截取图片，并发报警信息，有关管理人员则可及时进行处理，保证作业 人员施工安全。应用远程视频监控系统，促进施工人员的操作规范性及工作积极性，方便施工管理。所有施工过程均会被录像、保存。当发现问题时，可及时查明原因，确定责任。三、智慧工地技术应用效果增城区荔城街三联北片区学校项目应用智慧工地技术进行施工管理，取得了良好的管理效果，有效解决了工程施工存在的质量及安全隐患，在全体员工的共同努力下，实现了项目安全生产、文明施工，质量达标，得到了有关上级管理部门及业主、监理等单位的一致肯定，目前已顺利交付使用。实践证明，智慧工地技术的应用，对工程项目施工管理起到积极作用。四、结束语随着建筑技术进步，现代建筑工程规模、施工难度、质量及安全要求不断提高，要保证工程施工质量，采用传统的管理方法和模式，已无法满足形势发展需要。实行智慧建造、智慧工地建设与管理，已成为建筑行业今后的管理发展方向。积极应用先进的信息管理技术、云计算、大数据、物联网技术等，进行智慧工地建设，实现对施工期间人、机、料、法、环等关系要求的管理，通过对施工全过程进行数字、精细、智慧管理，减少人为干扰，保证工程质量及安全。智慧工地应用于工程管理过程中，其具有的可视性、实时性、动态性、监测性、可追溯性及全面性等功能，将促进施工管理水平不断提高，更好地为工程建设服务。参考文献：1张益民.由数字工地到智慧工地J.施工企业管理,2017(06):54.2潘存瑞,胡海涛,张雷.智慧工地在建筑工程安全管理中的优势分析J.智能建筑与智慧城市，2020(12):87-88.3毛志兵.推进智慧工地建设助力建筑业的持续健康发展J.工程管理学报,2017,31(5):80-84.4马凯,王子豪.基于“BIM+信息集成”的智慧工地平台探索J.建设科技,2018(22):26-30,41.