房屋建筑施工管理的現(xiàn)代化問題

任金山

“實(shí)施國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略，加快建設(shè)數(shù)字中國?！弊?1世紀(jì)以來，數(shù)字經(jīng)濟(jì)等新興產(chǎn)業(yè)正蓬勃發(fā)展。目前，數(shù)字化應(yīng)用已滲透到建筑施工各階段，不僅涉及建筑產(chǎn)品本身的數(shù)據(jù)，還涉及建設(shè)過程中相關(guān)的人、材、物、進(jìn)度、成本、質(zhì)量、安全等多方面數(shù)據(jù)。房屋建筑施工現(xiàn)代化管理已經(jīng)和大數(shù)據(jù)、信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)生了直接聯(lián)系，建筑行業(yè)作為我國國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)，必須朝著數(shù)字化、在線化、智能化的方向轉(zhuǎn)型升級(jí)。就行業(yè)現(xiàn)狀而言，現(xiàn)代化管理技術(shù)在各地建筑工程中的應(yīng)用仍舊有待進(jìn)一步普及，本文立足于該實(shí)際情況，詳盡闡述房屋建筑施工現(xiàn)代化管理方式以及相關(guān)問題。

一、房屋建筑施工管理現(xiàn)代化背景

《中國建筑施工行業(yè)信息化發(fā)展報(bào)告（2018）》明確指出：數(shù)字經(jīng)濟(jì)等新興產(chǎn)業(yè)正蓬勃發(fā)展，數(shù)字中國、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國、智慧社會(huì)將成未來創(chuàng)新型國家的重要特征，數(shù)字化技術(shù)目前已經(jīng)和現(xiàn)代化管理產(chǎn)生了千絲萬縷的關(guān)系。從各行各業(yè)現(xiàn)代化管理發(fā)展現(xiàn)狀來看，因建筑工程的個(gè)性化和復(fù)雜性，以及多年來建筑施工行業(yè)的歷史痼疾，很多數(shù)據(jù)并沒有被很好地收集，形成的數(shù)據(jù)集合又多數(shù)成為孤島，以至于建筑工程現(xiàn)代化管理體系的形成遭遇了諸多阻礙。實(shí)際上，2010 年起，我國就一直在推動(dòng)建筑行業(yè)管理體系現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型，同時(shí)建筑工程的建設(shè)形式變化也為建筑工程現(xiàn)代化管理提供了良好的基礎(chǔ)條件，比如裝配式建筑的廣泛應(yīng)用、BIM 技術(shù)的廣泛應(yīng)用。伴隨著裝配式構(gòu)件的普及，許多企業(yè)也在嘗試在施工現(xiàn)場(chǎng)采取智慧化管理措施，以應(yīng)對(duì)裝配式構(gòu)件的精準(zhǔn)化安裝需求。國家在這方面也編制了相應(yīng)的指導(dǎo)文件，比如住建部發(fā)布的《2016-2020建筑信息化發(fā)展綱要》，指出在建筑工程施工過程中利用云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、BIM 等技術(shù)方法，重新構(gòu)筑建筑工程管理過程，提高建筑工程管理信息集成能力，建立完善且健全的建筑工程現(xiàn)代化管理體系。而21 世紀(jì)以來，物聯(lián)網(wǎng)、Radio Frequency Identification、傳感器技術(shù)、設(shè)計(jì)可視化、施工可視化等核心技術(shù)的確取得了快速發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)方面也發(fā)揮了較大作用。發(fā)達(dá)國家在建筑工程現(xiàn)代化管理方面走在前列，比如瑞士就開發(fā)了以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的建筑遠(yuǎn)程自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過連接現(xiàn)場(chǎng)布置的各種傳感器，直接獲取工程建設(shè)信息。同時(shí)，為解決信息安全問題以及傳輸問題，還研發(fā)有符合建筑工程信息化管理需求的Narrow Band Internet of Things 技術(shù)。我國工信部也針對(duì)建筑工程信息化管理發(fā)展發(fā)布了《關(guān)于全面推進(jìn)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)NB-IOT 建設(shè)發(fā)展的通知》，而我國因近幾年在5G 技術(shù)方面取得顯著優(yōu)勢(shì)，這也為建筑工程現(xiàn)代化信息管理創(chuàng)造了良好條件。中國建筑施工行業(yè)信息化發(fā)展報(bào)告將2018 年的主題定為“大數(shù)據(jù)應(yīng)用與發(fā)展”，旨在通過展現(xiàn)現(xiàn)階段建筑施工行業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用現(xiàn)狀，總結(jié)歸納大數(shù)據(jù)應(yīng)用理論體系和實(shí)踐情況，挖掘大數(shù)據(jù)技術(shù)的巨大應(yīng)用價(jià)值，進(jìn)而引發(fā)行業(yè)企業(yè)對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)的重視?？偟膩碚f，目前我國建筑工程現(xiàn)代化管理已經(jīng)有了一個(gè)良好的發(fā)展環(huán)境，現(xiàn)代化管理將會(huì)成為建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要推動(dòng)力。

二、建筑工程現(xiàn)代化管理技術(shù)分析

物聯(lián)網(wǎng)是建筑工程現(xiàn)代化管理的基礎(chǔ)，WIFI、5G、Zigbee 等是確保信息互聯(lián)互通的技術(shù)框架，將這些技術(shù)應(yīng)用在建筑工程管理中，管理者能夠有效監(jiān)測(cè)到建筑工程建設(shè)實(shí)際情況，然后有針對(duì)性的采取措施保證建筑工程持續(xù)推進(jìn)。誠然，建筑工程建設(shè)是一個(gè)極其復(fù)雜的過程，其中變量因素相對(duì)較多，建筑本身隨著施工進(jìn)度不斷推進(jìn)也在不斷變化，故傳統(tǒng)信息技術(shù)在建筑工程管理中應(yīng)用就表現(xiàn)出了一定的弊端。近幾年，WIFI、藍(lán)牙、現(xiàn)場(chǎng)總線等技術(shù)都表現(xiàn)出了一定的弊端，具體表現(xiàn)為成本高、功耗高、通訊距離受限制，而上文所述的Narrow Band Internet of Things 就符合建筑工程信息管理的基本需要。

1.NB-IOT 技術(shù)特征

NB-IOT 是典型的廣域物聯(lián)網(wǎng)代表技術(shù)，表現(xiàn)出低成本、廣覆蓋面、低功耗等等優(yōu)勢(shì)，NB-IOT 的技術(shù)特征為：蜂窩通訊技術(shù)、授權(quán)頻段、最大200kHz 帶寬、400%GSM 覆蓋范圍、高安全性、高速率。

2.NB-IOT 在裝配式建筑工程中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

NB-IOT 最大的特征是直接降低了現(xiàn)代化管理技術(shù)的應(yīng)用難度，同時(shí)可滿足建筑工程覆蓋范圍需求，并支持納入海量信息以及海量信息數(shù)據(jù)采集，在信息傳輸通道飽和的情況下，也支持高效率傳輸，始終確保施工管理人員能夠有效監(jiān)控建筑工程建設(shè)實(shí)際情況。客觀而言，在建筑工程管理中應(yīng)用NB-IOT，最大優(yōu)勢(shì)是支持建筑信息的有效傳輸，支持形成一個(gè)完善、可靠的施工管理系統(tǒng)，結(jié)合BIM 技術(shù)以及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控技術(shù)，可構(gòu)成一個(gè)可視化施工技術(shù)體系，同時(shí)結(jié)合RFID 技術(shù)，可進(jìn)一步規(guī)范管理過程。

三、建筑工程現(xiàn)代化管理實(shí)例

1.工程概況

某工程地塊總用地面積：53955.2m2?？偨ㄖ娣e119300.63m2，其中設(shè)一層地下室，建筑面積為38165.81m2，地上總建筑面積為81134.82m2?？傆?jì)28棟建筑，其中8 棟為20-21 層的高層，20 棟為2-3 層的多層。工程為剪力墻結(jié)構(gòu)，3 層及以上至頂層外墻、陽臺(tái)板、空調(diào)板、外凸窗、樓梯為PC 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)，其中部分外墻豎向板采用高強(qiáng)灌漿施工技術(shù)。本工程應(yīng)用疊合板結(jié)構(gòu)體系，地上六至八層，施工難度大。本工程執(zhí)行試驗(yàn)段指導(dǎo)施工及“樣板房引路”的工作方式。一二層為試驗(yàn)段指導(dǎo)施工階段，我司在主體結(jié)構(gòu)工程施工至二層時(shí)的10 個(gè)日歷天內(nèi)同步進(jìn)行毛坯樣板房、裝修樣板房的施工工作。在試驗(yàn)階段通過邊施工邊總結(jié)的指導(dǎo)思想，與建設(shè)單位、監(jiān)理單位以及有關(guān)專家總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷的改善施工方法。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的具體要求和疊合板圖集，確定薄板的型號(hào)，規(guī)格、現(xiàn)澆混凝土疊合層的混凝土厚度、強(qiáng)度等級(jí)和配筋參數(shù)。薄板具體施工工藝流程圖。本工程為5mm 疊合板＋7.5 現(xiàn)澆板。

2.現(xiàn)代管理框架搭建

如圖1 所示，該工程以NB-IOT 技術(shù)為基礎(chǔ)，采用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過M2M 平臺(tái)，讓手機(jī)端、PC 端、平板端可直接獲取工程建設(shè)實(shí)際情況。一是NB-IOT 管理系統(tǒng)的終端節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)采用實(shí)時(shí)傳輸信息的模式，結(jié)合GPS 技術(shù)以及QML5883L 雙模定位傳感器以及傾角傳感器等，直接傳輸信息到基站；二是NB-IOT 獨(dú)立部署基站，并通過Singleran 接入無線網(wǎng)；三是M2M 平臺(tái)，直接用于接受基站傳輸數(shù)據(jù)功能。

該系統(tǒng)硬件部署基于BC95 模塊，該模塊由上海遠(yuǎn)通信技術(shù)有限公司研發(fā)，搭載高性能芯片，連接QMC5883L 傳感器，結(jié)合GPS 定位技術(shù)，集合裝配式建筑管理必要電子單元，可實(shí)現(xiàn)建筑數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸以及高精度的定位（系統(tǒng)功能架構(gòu)可見圖2）。

圖1 NB-IOT系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.管理流程

該工程施工存在大量預(yù)制構(gòu)件吊裝的情況，施工精度要求高，施工工序相對(duì)復(fù)雜，且部分預(yù)制構(gòu)件自重較大，故需要利用信息化技術(shù)強(qiáng)化管理，重構(gòu)管理流程，具體為：施工人員信息化培訓(xùn)→模塊安裝→終端信息綁定→RFID構(gòu)件掃描以及上傳→激活模塊→運(yùn)輸構(gòu)件→起吊→NBIOT 系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控→系統(tǒng)指導(dǎo)吊裝→墻板安裝→信息上傳。管理全程管理人員都可直接獲取現(xiàn)場(chǎng)建筑構(gòu)件信息，傳感器直接反饋吊裝實(shí)際情況，管理人員可根據(jù)終端數(shù)據(jù)落實(shí)相應(yīng)的指導(dǎo)措施。預(yù)制墻板安裝完 成后進(jìn)行后續(xù)的灌漿處理，檢驗(yàn)墻板平整度、垂直度等關(guān)鍵點(diǎn)，確認(rèn)無誤后通過手持設(shè)備確認(rèn)構(gòu)件安裝完畢，所有信息均實(shí)現(xiàn)線上管理，全程高效且精準(zhǔn)。

圖2 NB-IOT系統(tǒng)功能架構(gòu)

四、結(jié)語

綜上所述，BIM 應(yīng)用、BIM 深度應(yīng)用、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、智慧工地，到近期的大數(shù)據(jù)應(yīng)用，始終代表著我國建筑施工行業(yè)的前沿技術(shù)和最新理念。我國建筑工程管理正迎來一次新的發(fā)展變革，隨著時(shí)代發(fā)展，大數(shù)據(jù)必將改變施工環(huán)境、技術(shù)手段、管理方式等，帶來新發(fā)明和新服務(wù)。廣大從業(yè)者對(duì)此要有足夠的認(rèn)識(shí)，在改革管理理念的同時(shí)，掌握高新技術(shù)方法，以信息技術(shù)來提高建筑工程管理水準(zhǔn)，引領(lǐng)項(xiàng)目全過程變革與升級(jí)，有效提升項(xiàng)目管理水平和交付能力，實(shí)現(xiàn)建筑產(chǎn)品升級(jí)。誠然，行業(yè)革新必然會(huì)出現(xiàn)諸多問題，還望廣大從業(yè)者在實(shí)踐中不斷探索，不斷總結(jié)相應(yīng)的技術(shù)方法以及施工管理經(jīng)驗(yàn)。