建筑施工现场管理信息化技术应用探讨

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

蒋冉

安徽公共资源交易集团,安徽宿州 230000

摘要

随着信息技术的快速发展,其在建筑施工现场管理中的应用日益广泛。本文探讨了信息化技术在建筑施工管理中的具体应用,分析了BIM技术、物联网、大数据等技术在施工现场管理中的优势,研究了当前应用中存在的主要问题,并提出了相应的优化对策。研究表明,信息化技术的应用能够显著提高施工效率、降低工程成本、保障施工安全,是建筑行业现代化发展的重要方向。


关键词

建筑施工;现场管理;信息化技术;BIM;物联网

正文


一、引言

建筑施工现场管理是工程建设中的关键环节,直接影响工程质量、进度和安全。传统的现场管理方式依赖人工经验,存在效率低、误差大、信息滞后等问题。随着信息技术的发展,BIM、物联网、大数据等新兴技术为施工现场管理提供了新的解决方案。信息化技术的应用能够实现施工过程的实时监控、数据共享和智能决策,显著提升管理效率和工程质量。本文旨在探讨信息化技术在建筑施工现场管理中的应用现状、存在问题及优化对策,为行业实践提供参考。

二、信息化技术在建筑施工现场管理中的应用

2.1 BIM技术在施工管理中的应用

BIM技术在建筑施工管理中的应用已经深入到项目全生命周期。在规划设计阶段,BIM模型可以实现多专业协同设计,通过碰撞检测功能提前发现各专业之间的冲突,避免施工阶段的返工。例如,在某商业综合体项目中,通过BIM技术提前发现并解决了机电管线与结构构件之间的碰撞问题,避免了大量返工损失。在施工阶段,BIM技术可以实现4D施工模拟,将三维模型与进度计划相结合,直观展示施工过程和关键节点,帮助项目团队优化施工方案。此外,5D BIM技术还能将成本信息与模型关联,实现工程量自动计算和造价管理,大大提高了成本控制的精确性。在运维阶段,竣工BIM模型可以作为建筑数字化资产,为后续的运营维护提供数据支持。值得注意的是,随着云计算技术的发展,基于云的BIM协同平台正在成为行业新趋势,实现了项目各参与方的实时协同和数据共享。

2.2 物联网技术的实时监控功能

物联网技术在施工现场的应用主要体现在三个方面:环境监测、设备管理和人员定位。在环境监测方面,通过部署各类传感器,可以实时监测施工现场的PM2.5、噪音、温湿度等环境参数,当数值超过警戒线时自动报警,提醒管理人员采取相应措施。在设备管理方面,通过在塔吊、升降机等大型设备上安装传感器,可以实时监控设备运行状态,包括荷载、倾斜度、风速等关键参数,确保设备安全运行。在人员管理方面,基于UWB或RFID技术的人员定位系统可以实时掌握作业人员位置信息,设置电子围栏,当人员进入危险区域时自动报警。某地铁建设项目采用物联网技术后,实现了对深基坑支护结构的实时监测,通过数据分析预测可能发生的险情,大大提高了施工安全性。随着5G技术的普及,物联网设备的传输速度和稳定性将得到进一步提升。

2.3 大数据与人工智能的决策支持

大数据和人工智能技术正在改变传统的施工管理决策模式。通过收集和分析历史项目数据,可以建立各类预测模型,为项目管理提供决策支持。在进度管理方面,通过分析历史进度数据,可以预测关键路径上的潜在风险,提前采取应对措施。在质量管理方面,基于机器学习的图像识别技术可以自动检测混凝土裂缝、钢筋间距等质量指标,提高检测效率和准确性。某大型桥梁项目采用AI质量检测系统后,质量检查效率提高了60%,缺陷识别准确率达到95%以上。在安全管理方面,通过分析历史事故数据和安全检查记录,可以识别高风险作业时段和区域,有针对性地加强安全管控。此外,自然语言处理技术可以自动分析工程合同、规范等文本资料,提取关键信息,辅助管理人员决策。随着数据积累的不断增加,这些智能决策系统的准确性和实用性将进一步提高。

三、信息化技术应用的优势

3.1 提高施工效率

信息化技术对施工效率的提升主要体现在以下几个方面:首先,通过数字化协同平台,实现了设计、施工、监理等各方的实时协同,大大缩短了沟通时间。在某医院建设项目中,采用BIM协同平台后,设计变更的处理时间从原来的平均7天缩短到2天。其次,移动终端的应用使现场问题能够即时上报和处理,问题响应时间显著缩短。再次,通过施工模拟和优化,可以合理安排施工顺序和资源配置,避免工序冲突和资源浪费。某住宅项目通过4D施工模拟,发现了原施工方案中的多处不合理之处,优化后工期缩短了15%。此外,自动化数据采集和分析减少了大量人工记录和整理工作,使管理人员能够将更多精力投入到决策和协调中。值得注意的是,信息化技术不仅提高了单个工序的效率,更重要的是通过流程再造和系统优化,实现了整体效率的提升。

3.2 降低工程成本

信息化技术在成本控制方面的优势主要体现在三个层面:在直接成本控制方面,BIM技术的精确算量功能可以减少5%-8%的材料浪费,智能采购系统可以根据施工进度和市场行情优化采购计划,降低采购成本。在某学校建设项目中,通过BIM算量系统节省了约3%的材料成本。在间接成本控制方面,信息化管理减少了大量纸质文档和人工记录工作,降低了管理成本。在风险成本控制方面,质量预警系统可以及时发现潜在质量问题,避免后期大规模返工;安全监控系统可以预防安全事故发生,降低事故处理成本。特别值得一提的是,信息化技术带来的隐形成本节约往往更为可观,如减少设计变更、避免工期延误等带来的成本节约。某商业项目统计显示,通过信息化管理,项目总成本降低了约6.5%,其中隐形成本节约占到了60%以上。随着技术应用的深入,这种成本优化效果将更加显著。

3.3 提升安全管理水平

信息化技术为施工现场安全管理带来了革命性的变化。智能视频监控系统可以自动识别安全帽佩戴、安全带使用等安全规范执行情况,实时发出违规预警。在某大型厂房项目中,AI视频监控系统每天可识别上百起违规行为,使违章率下降了70%。环境监测系统可以实时监控有毒有害气体浓度、风速等环境参数,当数值超标时自动报警并启动应急预案。人员定位系统不仅能够掌握作业人员实时位置,还可以实现紧急情况下的快速疏散指挥。某隧道工程通过人员定位系统,在突发情况下仅用15分钟就完成了全部人员的清点确认,大大提高了应急响应效率。此外,VR安全培训系统通过模拟各类事故场景,让作业人员身临其境地体验违规操作的后果,显著提高了培训效果。统计数据显示,采用信息化安全管理系统的项目,其事故发生率普遍下降50%以上。随着技术的不断发展,施工现场安全管理正朝着智能化、精准化的方向快速迈进。

四、信息化技术应用中的问题与对策

4.1 技术应用中的主要问题

当前建筑行业信息化技术应用仍面临诸多现实挑战。首要问题是系统兼容性不足,不同软件开发商采用各自的数据标准,导致BIM模型、进度数据、成本信息等难以在不同系统间顺畅流转。某大型施工企业的调研显示,完成一个项目平均需要使用15种不同软件,数据转换工作耗费了大量时间。其次是硬件设备的适应性难题,施工现场环境复杂多变,粉尘、震动、温湿度变化等因素严重影响物联网设备的稳定运行,某工地统计显示监测设备的故障率高达30%。再次是专业人才的结构性短缺,既精通施工技术又掌握信息技术的复合型人才严重不足,某建筑集团人力资源报告指出这类人才缺口达到43%。此外,数据安全问题日益凸显,工程数据泄露风险加大,某知名项目曾因数据泄露导致商业机密外泄。更值得关注的是管理思维的转变滞后,部分资深管理人员习惯于传统工作模式,对新技术应用存在抵触心理,这种"软性阻力"往往比技术障碍更难克服。这些问题交织在一起,形成了制约信息化技术深度应用的瓶颈。

4.2 加强技术培训与人才培养

破解人才瓶颈需要构建系统化的人才培养体系。建议采取"校企联合"的培养模式,如某建筑龙头企业与重点高校合作创办智能建造专业,共同制定培养方案,企业工程师参与授课,学生定期到项目实习,实现理论与实践的深度融合。对于在职人员,应设计阶梯式培训课程,某特级企业实施的"数字化能力提升计划"将培训分为基础、进阶、专家三个层级,配套在线学习平台和实操考核机制。在项目层面,可建立"数字导师制",由总部派驻信息化专家驻场指导,同时培养项目本土技术骨干。行业协会应牵头建立职业能力认证体系,如正在推广的"BIM工程师"和"智慧建造师"认证。某省级建工集团创建的"数字建造学院",整合内外部资源,每年培养500名数字化专业人才。特别要重视管理层数字化思维的培养,通过标杆项目考察、案例研讨等方式,帮助管理者理解信息化转型的价值。这种多层次、多渠道的人才培养网络,将有效缓解人才短缺问题。

4.3 推动标准化与系统集成

推进信息化技术深度应用需要双管齐下:一方面加快标准体系建设,建议参考某省出台的《建筑工程信息模型应用标准》,从数据格式、交付要求、应用深度等方面建立统一规范。可成立行业联盟,共同制定接口标准,解决数据互通难题。另一方面强化系统集成应用,推荐采用某央企开发的"智慧工地3.0"平台,该平台整合了BIM管理、进度监控、质量安全等12个功能模块,实现数据一次录入、多方共享。在硬件选择上,应优先考虑工业级设备,某跨海大桥项目采用的防尘防水传感器,在恶劣环境下仍保持98%的在线率。同时要建立完善的数据治理机制,包括数据采集、存储、使用等全流程规范,确保数据质量和安全。某大型开发商推行的"数字孪生"项目,通过统一数据标准和应用平台,实现了设计、施工、运维的全过程数字化管理。这种标准化与集成化并举的策略,将有效提升信息化技术的应用成效。

五、结论

信息化技术在建筑施工现场管理中的应用已成为推动行业转型升级的重要力量。通过引入BIM、物联网与大数据等先进技术,不仅能提高施工效率、优化资源配置,还能有效提升安全管理水平,降低整体运营成本。尽管成效显著,但在实际推广过程中仍面临诸如专业人才匮乏、系统间兼容性差等现实挑战。为充分发挥信息化技术的优势,建筑企业需加大在技术研发与应用方面的投入,建立完善的人才培养体系,并推动管理流程与标准的统一和规范化。未来,随着技术的不断进步与行业经验的积累,信息化将在建筑施工现场管理中发挥越来越核心的作用,助力实现智能、高效、可持续的建设目标。

参考文献

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作者简介:蒋冉 (1990-) 女,本科学历,安徽宿州人,中级职称,研究方向工程管理

 

 


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