智慧工地的內(nèi)涵解讀與實踐應(yīng)用

文｜魏少雷

剛剛閉幕的十九屆五中全會，對中國“十四五”時期發(fā)展做出全面規(guī)劃，從明年起，將開啟全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家新征程，中國將進(jìn)入一個新發(fā)展階段——“數(shù)字中國”，我們會發(fā)現(xiàn)數(shù)字信息以前所未有的速度傳播到生產(chǎn)生活的各個角落，中國各行各業(yè)都面臨數(shù)字時代的洗禮，數(shù)字時代的沖擊，同樣作為國家的支柱產(chǎn)業(yè)的建筑業(yè)也面臨新的機(jī)遇和新的挑戰(zhàn)。

數(shù)字時代背景下，數(shù)字化轉(zhuǎn)型已成各界廣泛共識，數(shù)字化建筑，智慧化工地等等新名詞也是層出不窮的涌現(xiàn)出來。

一、智慧工地的內(nèi)涵理解

智慧工地的基礎(chǔ)技術(shù)是數(shù)字通訊，它是通過現(xiàn)有的云技術(shù)，工業(yè)級的物聯(lián)平臺，移動終端設(shè)備，以及智能終端采集設(shè)備，將生產(chǎn)管理過程中的數(shù)據(jù)通過終端智能采集設(shè)備，將數(shù)據(jù)采集，通過物聯(lián)平臺，將數(shù)據(jù)上傳、存儲在云平臺，并通過智能分析統(tǒng)計，通過移動終端或者電腦、WEB 端供項目管理人員或者企業(yè)管理層做決策，同時也能夠?qū)ΜF(xiàn)場的“人、機(jī)、料、法、環(huán)”等各生產(chǎn)要素的實時、全面、智能的監(jiān)控和管理，實現(xiàn)業(yè)務(wù)間的互聯(lián)互通，數(shù)據(jù)應(yīng)用，協(xié)同共享，綜合展現(xiàn)，保障工程質(zhì)量、安全、進(jìn)度、成本建設(shè)目標(biāo)的順利實現(xiàn)。智慧工地的“智慧”體現(xiàn)在現(xiàn)場的管理過程中，改變了原有的管理思維和方式，通過數(shù)字化的加入，對傳統(tǒng)的管理方式和管理行為做了改進(jìn)，使其更適應(yīng)時代的發(fā)展要求。

二、智慧工地推動回顧

智慧工地的落地應(yīng)用跟國家的政策導(dǎo)向息息相關(guān)，國家及部分省市相繼出臺很多關(guān)于智慧工地應(yīng)用的政策和標(biāo)準(zhǔn)，對規(guī)范智慧工地的落地應(yīng)用起到了積極的 作用。其中以河北為例智慧工地在2018年就出臺了智慧工地的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并且在2019年頒布實施，其中對智慧工地的技術(shù)要求，及實現(xiàn)的內(nèi)容做了詳細(xì)的規(guī)定，并且在當(dāng)年由省建協(xié)發(fā)布了關(guān)于智慧工地示范工程評價管理辦法的通知，通知內(nèi)容指出，獲得智慧工地示范工程項目作為推薦中國建設(shè)工程魯班獎、國家優(yōu)質(zhì)工程獎和安裝之星必備條件，并且省建協(xié)也會積極宣傳和推廣獲得智慧工地的項目，并且組織對行業(yè)有代表性的工程項目進(jìn)行學(xué)習(xí)交流和觀摩活動，以此來鼓勵智慧工地的落地應(yīng)用，也起到了積極的推動作用。

三、智慧工地的應(yīng)用

智慧工地是采用云計算、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)手段，針對所收集的信息特點(diǎn)，結(jié)合不同的需求，構(gòu)建信息化的施工現(xiàn)場一體化管理解決方案。智慧工地現(xiàn)階段應(yīng)用如下：智慧工地應(yīng)用主要集中在三個層面，首先施工現(xiàn)場實施感知，其次智能決策全面掌控，最后數(shù)據(jù)積累形成企業(yè)數(shù)據(jù)庫。

1.施工現(xiàn)場實施感知

通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實時采集現(xiàn)場硬件設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，實現(xiàn)生產(chǎn)要素數(shù)字化，將不同種類的現(xiàn)場硬件，不同類型的硬件設(shè)備進(jìn)行一站式鏈接，將收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行集成，并且能夠上傳云平臺，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行上傳和下載，實現(xiàn)項目實施動態(tài)感知和數(shù)據(jù)的分析積累，為一線的管理人員能夠提供管理數(shù)據(jù)的抓手，同時也通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，比如視頻監(jiān)控，環(huán)境監(jiān)測，勞務(wù)管理等可以實時對接數(shù)據(jù)到政府相關(guān)的監(jiān)管部門，實現(xiàn)項目與職能監(jiān)管間的無縫對接，既滿足現(xiàn)場作業(yè)管理的要求，同時滿足政府相關(guān)部門對項目狀態(tài)把控的要求。同時不同的硬件設(shè)備間可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享互通，比如，現(xiàn)場的環(huán)境監(jiān)測設(shè)備通過實時的監(jiān)測發(fā)現(xiàn)揚(yáng)塵指標(biāo)超限，會通過云平臺數(shù)據(jù)管理中心的數(shù)據(jù)分析，得出降塵指令，并會通過物聯(lián)網(wǎng)平臺自動開啟現(xiàn)場的降塵設(shè)備，比如噴淋系統(tǒng)，進(jìn)行現(xiàn)場的噴淋降塵，實現(xiàn)對現(xiàn)場的智慧化管理。

2.智能決策，全面掌控，

通過智能采集終端收集的勞務(wù)，物料，過程的質(zhì)量、安全、進(jìn)度等數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總整理，數(shù)據(jù)間打通信息孤島壁壘，實現(xiàn)對施工過程的全面數(shù)據(jù)統(tǒng)籌，為后續(xù)工作的開展提供關(guān)于人、機(jī)、料、法、環(huán)等全面的數(shù)據(jù)依據(jù)，同時對作業(yè)人員的業(yè)務(wù)評價，效率的提升，設(shè)備狀態(tài)等多方面做實時的統(tǒng)計輸入，為項目管理層做到數(shù)據(jù)統(tǒng)計更及時、更準(zhǔn)確，同時也使得管理層對項目實時狀態(tài)及后續(xù)的資源、后續(xù)進(jìn)度更清楚明了做到智能決策，全面掌控。

3.數(shù)據(jù)積累形成企業(yè)數(shù)據(jù)庫

便于企業(yè)的綜合管理，以往的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，存在不準(zhǔn)確，難保留，無處用的窘態(tài)，現(xiàn)在通過終端采集及過程的數(shù)據(jù)收集，使得數(shù)據(jù)留存云端，便于查找統(tǒng)計，同時平臺自己也能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)各個維度的分析統(tǒng)計，輸出分析結(jié)論，便于企業(yè)的內(nèi)部管理。多項目的數(shù)據(jù)積累會形成自己企業(yè)的數(shù)據(jù)庫資源，在方便企業(yè)進(jìn)行橫向?qū)Ρ鹊耐瑫r，滿足企業(yè)在行業(yè)競爭里的數(shù)據(jù)優(yōu)勢，過程管理遇到的成本管控等方面的問題，并基于歷史數(shù)據(jù)和平臺算法，輔助管理者做出各項決策。

在這三個中心的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)施工項目全面數(shù)字化，最終讓我們傳統(tǒng)粗放式的管理邁向工業(yè)級精細(xì)化管理。

四、智慧工地與BIM 技術(shù)

智慧工地與BIM 技術(shù)的結(jié)合使得其在管理過程中更加的具體，通過BIM 技術(shù)，將實體模型與虛擬模型相結(jié)合，實現(xiàn)建筑實體數(shù)字化。

1.BIM 技術(shù)的理解

首先，BIM 技術(shù)的核心是通過建立虛擬的建筑工程三維模型，利用數(shù)字化技術(shù)，為這個模型提供完整的、與實際情況一致的建筑工程信息庫。該信息庫不僅包含描述建筑物構(gòu)件的幾何信息、專業(yè)屬性及狀態(tài)信息，還包含了非構(gòu)件對象（如空間、運(yùn)動行為）的狀態(tài)信息。借助這個包含建筑工程信息的三維模型，大大提高了建筑工程的信息集成化程度，從而為建筑工程項目的相關(guān)利益方提供了一個工程信息交換和共享的平臺。BIM 模型與智慧工地的現(xiàn)場建筑實體形成數(shù)字孿生的關(guān)系，借助BIM 的特有屬性為施工過程管理提供強(qiáng)有力的功能支持。

2.BIM 技術(shù)與智慧工地的應(yīng)用舉例

BIM 技術(shù)與智慧工地的結(jié)合主要表現(xiàn)在技術(shù)、生產(chǎn)、商務(wù)、質(zhì)量、安全等方面。

比如在技術(shù)層面的應(yīng)用，在我們投標(biāo)過程中或者在我們開工前，我們需要進(jìn)行整個施組方案的編制，一方面二維文字無法直觀清晰表達(dá)，如何更好的匯報表達(dá)是一個問題，另一方面，這個過程，我們需要盡可能的保證我們思考的全面性，保證施工過程中工人用工，資金流的穩(wěn)定，所以我們產(chǎn)品可以通過三維模型與現(xiàn)場進(jìn)度、成本等信息相掛接，進(jìn)行基于真實進(jìn)度和成本信息的三維展示，展示內(nèi)容清晰直觀，便于匯報、決策，也知道我在什么時間要花多少錢、需要多少人，進(jìn)度情況如何，保證整個施組策劃的合理性；技術(shù)交底：現(xiàn)在項目上的交底都是以文字交底為主，將參與交底的人員叫到會議室，交底后簽字確認(rèn)，但是交底效果是很難保證的！同時在施工過程中如果有不懂做法的地方，這時候可以用三維模型展示，非常直觀的看到具體的做法，同時上面也掛有詳細(xì)的做法要求，快速了解具體做法。

五、智慧工地未來展望

智慧工地是智慧地球理念在工程領(lǐng)域的行業(yè)具現(xiàn)，是一種嶄新的工程全生命周期管理理念。運(yùn)用信息化手段，通過與BIM 技術(shù)對工程項目進(jìn)行精確設(shè)計和施工模擬，圍繞施工過程管理，建立互聯(lián)協(xié)同、智能生產(chǎn)、科學(xué)管理的施工項目信息化生態(tài)圈。隨著科技的進(jìn)步發(fā)展更多的新技術(shù)新設(shè)備投入到行業(yè)，植入到建筑實體、機(jī)械設(shè)備，以及操作人員穿戴設(shè)施、門禁系統(tǒng)等各類物體中，并且隨著5G技術(shù)的到來，萬物互聯(lián)互通不再是夢想，工業(yè)級的物聯(lián)網(wǎng)平臺能夠承載更多的載體單元，形成數(shù)據(jù)間的互通互容，實現(xiàn)現(xiàn)場的實時感知智慧決策，同時也會慢慢的變革一線作業(yè)人員，一線管理人員的思維以及工作的方式，也許在不久的未來，每天清晨我們打開智能終端問一句：“項目的運(yùn)行狀態(tài)怎么樣?”智能終端通過智能查看平臺數(shù)據(jù)，以及分析的數(shù)據(jù)結(jié)果，參照現(xiàn)場智能采集設(shè)備的實時采集數(shù)據(jù)，然后告訴我們：“項目一切正常，進(jìn)度正常，質(zhì)量合格，安全無隱患，資金結(jié)算正常……”。當(dāng)然這不是想象，也許不久的將來就能夠?qū)崿F(xiàn)，這也是智慧工地未來的發(fā)展方向。