智慧工地系統(tǒng)在建筑工程管理中的應用

侯清文，周斌斌，夏玉柿

（湖南航天建筑工程有限公司，長沙410205）

1 引言

建筑行業(yè)屬于勞動密集型產業(yè)，傳統(tǒng)的管理模式使得工程建設過程中勞動力、材料存在嚴重浪費，在勞務、安全、綠色、質量等方面也存在諸多問題。通過將各種高科技管理手段進行整合應用到工程建設中，形成智慧工地系統(tǒng)，從而達到加強勞務管理、減少勞務糾紛、加強施工安全管理、遏制事故發(fā)生、實現綠色施工、杜絕各種違規(guī)操作和不文明施工、提高工程質量的目的。

2 工程概況及管理的重難點

富士康科技小鎮(zhèn)項目位于廣州市增城區(qū)，建筑面積約1.78×105m2，由1 棟綜合樓和9 棟高層住宅樓及相連的2 層地下車庫組成。該工程屬于群體建筑，項目工期緊，各棟主體同時施工，交叉作業(yè)多，施工難度大，質量要求高。現場施工班組隊伍分工復雜，施工工人較多，高峰期施工工人超過700 人。施工工人主要為農民工，安全意識較為薄弱，且流動性大，安全生產若不能全面把控，將存在很大的安全隱患。

3 智慧工地系統(tǒng)的組成和實施

該項目建立智慧工地管理平臺，主要由勞務管理、安全管理、綠色施工、BIM 建造及遠程監(jiān)控5 大主要系統(tǒng)組成。

3.1 勞務管理系統(tǒng)

項目部嚴格推行勞務實名制管理，首先為新進班組各勞務人員建立個人信息檔案，個人檔案信息與當地派出所實現互聯互通，防止不法分子混入工地，給工地現場和工地周邊治安造成不良影響。采用員工實名制通道、閘機、人臉識別等硬件與管理軟件相結合的技術，實時、準確地收集進出工地現場和職工生活區(qū)人員信息，進行勞務實名制管理。該系統(tǒng)可以通過手機APP、PC 端、場區(qū)大屏幕實時反映工地當前用工狀態(tài)，按照各勞務隊伍和不同工種的實際用工數據統(tǒng)計，為項目部提供勞動力生產要素用工分析。另外，還能對項目所有作業(yè)人員信息進行統(tǒng)計分析，自項目開工至今，項目總進出場人數、各專業(yè)部位用工數量、地域分布和少數民族情況等，為項目管理層提供勞動力數據參考。

項目部落實現場安保制度，實現現場全封閉管理，工人通過人臉識別進出施工現場。人事部對三級教育合格班組人員掃描身份證，錄入人臉數據，對退場班組、人員在系統(tǒng)辦理退場手續(xù)。在工人信息登記時，對特殊工種進行附件掛接、信息維護[1]。

3.2 安全管理系統(tǒng)

施工現場建有VR 安全教育體驗館，虛擬現實技術（Virtual Reality）提供一個沉浸式的仿真環(huán)境。通過BIM+VR的結合，實現施工現場的仿真模擬，工人通過沉浸在虛擬環(huán)境中，對高空墜落、坍塌、物體打擊、機械傷害、觸電等安全事故進行模擬?；赩R 的安全教育具有場景多元化、真實感強烈，它能夠很好地解決傳統(tǒng)安全教育的不足。

該項目共安裝有6 臺（QTZ80）塔吊，通過在塔吊上安裝吊重傳感器、回轉傳感器、幅度傳感器、高度傳感器、傾角監(jiān)測器、多塔防撞監(jiān)測器等，獲取塔吊的作業(yè)全過程數據，并將塔吊作業(yè)數據傳輸至系統(tǒng)平臺上。管理人員通過點擊塔吊模型，就能看到該塔吊的實時數據，也能查詢歷史數據。根據不同塔吊進行參數設置，形成預警機制，塔吊運行時數據超標將觸發(fā)報警。

該項目共安裝有9 臺（SC200/200G）人貨梯，通過在人貨梯操作臺旁安裝人臉識別裝置，提前錄入合格操作人員信息，驗證通過后便可操作人貨梯，有效避免了操作人員非持證上崗及其他人員違規(guī)操作等問題。通過安裝各種檢測模塊，如超載檢測、上下限位檢測、防墜檢測、防沖頂檢測等裝置，同時結合無線通信模塊，便可實現將人貨梯運行全過程數據傳輸并保留至系統(tǒng)平臺。通過在樓層內側安裝無線樓層呼叫器，有效解決樓上人員呼梯不應的問題。

3.3 綠色施工

項目部根據施工平面圖建立全封閉裝配式沖孔圍擋，高2.5m，圍擋上面安裝噴淋系統(tǒng)，每隔1.5m 安裝一個霧化噴頭，塔吊上也安裝噴淋系統(tǒng)。工地4 個面各裝有一臺霧炮機。在現場特定位置放置揚塵和噪聲在線監(jiān)測系統(tǒng)，系統(tǒng)在運行的過程中對施工現場的環(huán)境進行24h 不間斷監(jiān)測，并且把監(jiān)測到的數據傳輸到系統(tǒng)平臺，平臺對數據進行分析，針對超標的項目采取有效措施進行處理，當現場的揚塵數據超標時會通過電磁閥自動觸發(fā)噴淋、霧炮設備進行噴淋、噴霧降塵。待揚塵監(jiān)測數據降低至預設范圍后，系統(tǒng)會通過電磁閥自動關停相應降塵設備。

3.4 BI M建造管理系統(tǒng)

BIM 建造管理平臺是通過BIM 技術，將項目在整個施工周期內不同階段的工程信息、過程管控和資源統(tǒng)籌集成，通過三維展示，為工程施工提供可視化、協調性、優(yōu)化性等信息模型，使該建筑信息模型設計、施工一體化和各專業(yè)相互協同施工，從而達到工序銜接合理、節(jié)約施工成本的目的。此外，BIM建造平臺可實現在線預覽，聯合生產、技術、質量、安全等關鍵數據，通過BIM 展示進度、工藝、工法，將BIM 技術應用的關鍵成果集中呈現，為工程施工奠定良好基礎。

本項目采用SSGF 工法，主體采用鋁合金模板施工。在設計圖紙下發(fā)后，根據設計圖紙對鋁合金模板進行施工優(yōu)化，包括門垛、門窗企口、飄窗、下掛梁板、構造柱、滴水槽、水電壓槽等一次成型。對該工程建筑物各專業(yè)分別進行建模，把預留孔洞在三維模型中顯示，直觀地顯示出各個位置的預留孔洞口，防止遺漏，建造時及時提醒現場人員做好洞口防護，消除安全隱患。在結構、建筑、水電、設備模型都創(chuàng)建完成后進行合模，分析出各碰撞點，與設計單位進行溝通，對設計圖紙優(yōu)化修改，經設計單位確認后，按優(yōu)化后的圖紙進行現場作業(yè)施工。有效解決了管線碰撞問題，減少因圖紙問題造成返工，確保項目施工順利進行，節(jié)約工程工期[2]。

3.5 遠程監(jiān)控系統(tǒng)

為加強該項目日常施工管理，項目部建立了建筑工地遠程監(jiān)控系統(tǒng)，安裝視頻遠程監(jiān)控高清攝像頭，管理人員通過手機APP 和PC 端實時監(jiān)管，知道每一個工作面有多少個工人，是否滿足施工需求；知道工人到底在干什么，是否違規(guī)操作和違反工藝流程。實時了解施工現場的進展情況，做到透明施工。對突發(fā)情況及時上報、應對、溝通、協調、解決，既減少事故的發(fā)生，又加強了建設項目在公司及項目內部調控監(jiān)管力度，有效地提高了工作效率。

4 結語

富士康科技小鎮(zhèn)項目基于智慧工地系統(tǒng)的成功應用，杜絕了公司與各施工班組的勞務糾紛，加強了項目對大型機械設備的管控，使工地和周邊環(huán)境得到改觀，強化了工程項目建設過程中各個部位施工活動管理的可視化、實時化和高效化，增強了項目部對安全、質量隱患分析和管控能力，實現項目精細化管理，提高管理工作效率，降低運營成本、保障施工安全。