建筑工程信息化管理技術(shù)的應(yīng)用

陳 園

（湖南興旺建設(shè)有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410000）

信息化施工技術(shù)管理指的是利用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理工程施工中的各項(xiàng)技術(shù)活動(dòng)過程以及各種技術(shù)工作要素，通過信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和科學(xué)的方式進(jìn)行施工技術(shù)要素與活動(dòng)的計(jì)劃、決策、組織、指揮、控制、調(diào)節(jié)。在建筑施工技術(shù)管理中應(yīng)用信息技術(shù)，充分發(fā)揮信息技術(shù)的專業(yè)性、全面性、實(shí)踐性，可有效提高項(xiàng)目管理的效率[1]。

1 建筑施工技術(shù)管理的特點(diǎn)

首先，建筑施工項(xiàng)目復(fù)雜。現(xiàn)如今的建筑工程在規(guī)模上往往都比較龐大，工程所需的建筑材料以及施工設(shè)備眾多，施工環(huán)節(jié)復(fù)雜，內(nèi)容繁多，且互相穿插，因此施工技術(shù)管理工作也極其復(fù)雜。其次，建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)大。由于在建筑施工中，多為高空作業(yè)，而且需要使用多種建筑材料以及施工設(shè)備，在施工的過程中，如果施工安全管控不到位，容易引發(fā)嚴(yán)重的安全事故，這不僅會(huì)造成人身傷害，同時(shí)給施工企業(yè)帶來直接的經(jīng)濟(jì)損失[2]。最后，建筑施工周期長(zhǎng)。尤其是現(xiàn)如今很多施工項(xiàng)目都屬于大型高層建筑，需要做好充足的準(zhǔn)備工作。例如，前期定位規(guī)劃，方案設(shè)計(jì)，成本預(yù)結(jié)算，過程施工質(zhì)量管理，施工完成后還需要做好工程驗(yàn)收等，具有明顯的長(zhǎng)期性特點(diǎn)，由于過程冗長(zhǎng)，各環(huán)節(jié)都有大量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)匯總分析，對(duì)企業(yè)的管理水平要求高。

2 信息技術(shù)在建筑施工管理中的應(yīng)用

2.1 物資采購管理方面的應(yīng)用

基于建筑工程信息化管理系統(tǒng)，在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持下，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工地物料的全方位管理和控制[3]。在信息化系統(tǒng)與BIM 平臺(tái)聯(lián)動(dòng)的前提下，自動(dòng)生成工地物資需求量清單，并以此制定工地物資采購計(jì)劃，確保物資進(jìn)場(chǎng)的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。還可以利用電子標(biāo)識(shí)的方式，實(shí)時(shí)把握工地物資采購的物流狀態(tài)信息；在物資進(jìn)入工地之后，要做好物資驗(yàn)收管理，物資驗(yàn)收管理人員可以利用移動(dòng)APP 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工地物資進(jìn)行快速準(zhǔn)確地盤點(diǎn)，避免人工物資驗(yàn)收的無謂損耗。另外，還要做好工地物資的現(xiàn)場(chǎng)管理和監(jiān)控，要嚴(yán)格依照工地施工平面進(jìn)行物資存放；并設(shè)置電子顯示標(biāo)示牌，進(jìn)行物料信息的實(shí)時(shí)更新，利用信息化平臺(tái)進(jìn)行物資材料數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)反饋、統(tǒng)計(jì)分析、成本核算，確保工地物資現(xiàn)場(chǎng)管理的有序性和安全性。

2.2 機(jī)械設(shè)備管理方面的應(yīng)用

對(duì)入場(chǎng)的工程機(jī)械設(shè)備建立設(shè)備臺(tái)賬，準(zhǔn)確完整地記錄設(shè)備名稱、類型、租賃單位、備案狀態(tài)等，明確機(jī)械設(shè)備檔案管理職責(zé)，確保機(jī)械設(shè)備檔案信息的完整性與安全性。還可以將設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)安裝于機(jī)械設(shè)備適當(dāng)部位，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并進(jìn)行故障預(yù)警，有效管控機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的安全風(fēng)險(xiǎn)。另外，還要加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)管理，確保機(jī)械設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)信息的實(shí)時(shí)查詢和可追溯性。以施工電梯管理為例，可以利用人臉識(shí)別技術(shù)進(jìn)行作業(yè)人員的驗(yàn)證和識(shí)別，通過高清顯示屏實(shí)時(shí)獲悉電梯運(yùn)行狀況，并對(duì)電梯異常運(yùn)行情況進(jìn)行及時(shí)預(yù)警和提示，確保施工電梯使用的安全性。在施工塔吊的施工管理過程中，可以利用人臉識(shí)別技術(shù)進(jìn)行作業(yè)人員的驗(yàn)證和識(shí)別，實(shí)時(shí)監(jiān)控塔吊的作業(yè)運(yùn)行狀態(tài)，獲悉相關(guān)數(shù)據(jù)，包括重量、起重力矩、起升高度、幅度、回轉(zhuǎn)角度、風(fēng)速、倍率等，并通過系統(tǒng)優(yōu)化配置的方式，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)高效的群塔作業(yè)，避免塔吊大臂之間的相互沖突和碰撞，減少和規(guī)避因盲吊而引發(fā)的安全事故。通過信息技術(shù)對(duì)施工設(shè)備進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，能夠更好地確認(rèn)設(shè)備的穩(wěn)定性以及使用性能，及時(shí)地對(duì)存在問題的施工設(shè)備進(jìn)行更換和修理，切實(shí)保障施工效率不受影響。

2.3 施工成本控制方面的應(yīng)用

在建筑工程管理中，成本管理是一項(xiàng)較為關(guān)鍵的內(nèi)容，其涉獵范圍較廣，如機(jī)械設(shè)備投入、施工材料費(fèi)用以及相關(guān)人員的薪酬等。應(yīng)用BIM 技術(shù)對(duì)工程施工的整個(gè)過程進(jìn)行模擬，可以明確施工所需機(jī)械設(shè)備的數(shù)量、類型，施工材料的數(shù)量和損耗等，使其能夠?qū)Ω黜?xiàng)資源進(jìn)行合理調(diào)控，避免資源過度引入或者是資源閑置的情況發(fā)生，增加工程建設(shè)的投入。利用BIM 技術(shù)還能將成本管理與工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況有效地結(jié)合起來，針對(duì)各環(huán)節(jié)中使用的機(jī)械設(shè)備、施工材料以及人員配備等進(jìn)行成本數(shù)據(jù)庫建設(shè)，實(shí)現(xiàn)施工各環(huán)節(jié)成本清單的查看，并借助模型實(shí)現(xiàn)工程量以及成本投入的有效分析及控制。此外，在建筑工程施工中涉及各種各樣施工資料，不僅為后期的質(zhì)量檢驗(yàn)以及驗(yàn)收結(jié)算提供支持，還對(duì)工程成本控制和質(zhì)量控制有價(jià)值。而應(yīng)用BIM 技術(shù)，不僅能記錄和儲(chǔ)存相關(guān)數(shù)據(jù)資料，還能對(duì)產(chǎn)生相關(guān)資料的環(huán)節(jié)進(jìn)行跟蹤，避免由于工作落實(shí)不到位導(dǎo)致的資料信息失真或者是不完善的情況，為成本控制工作順利開展奠定良好基礎(chǔ)[4]。

2.4 基于BIM5D 技術(shù)的施工進(jìn)度管理

為了保證能夠在規(guī)定工期中完成工程項(xiàng)目建設(shè)，使用BIM5D 平臺(tái)進(jìn)行施工進(jìn)度的模擬、校核和調(diào)整，優(yōu)化安排施工工期和進(jìn)度，合理分配各項(xiàng)資源，實(shí)施進(jìn)度管理[5]。

1.模擬施工進(jìn)度。利用BIM5D 技術(shù)對(duì)已有的進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行全過程模擬，技術(shù)人員利用該平臺(tái)的可視化特點(diǎn)模擬分析建筑物的全部施工過程和所有施工環(huán)節(jié)，對(duì)其中存在的技術(shù)和管理問題進(jìn)行細(xì)致的分析，利用憑條模型對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià)，從而改善和優(yōu)化施工方案和施工組織設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)高效、全面地管理施工過程。

2.校核施工進(jìn)度。在施工期間利用BIM5D 平臺(tái)清晰細(xì)對(duì)比工程項(xiàng)目計(jì)劃進(jìn)度和實(shí)際進(jìn)度情況，三維模型用不同的顏色標(biāo)記出進(jìn)度模擬過程中的滯后情況，保證工作人員可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并且分析診斷實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度情況，提示技術(shù)人員及時(shí)調(diào)整實(shí)際施工進(jìn)度，做好施工進(jìn)度差異性分析和有效調(diào)整。在具體實(shí)踐中利用PC 端將進(jìn)度計(jì)劃錄入系統(tǒng)當(dāng)中，利用移動(dòng)端將現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度情況及時(shí)更新展示出來，實(shí)現(xiàn)了有效對(duì)接現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和模型數(shù)據(jù)的作用，可以將數(shù)據(jù)信息的真實(shí)性和有效性顯著提高。

3.優(yōu)化施工進(jìn)度。利用BIM5D 平臺(tái)對(duì)實(shí)際施工進(jìn)度和計(jì)劃方案存在的差異進(jìn)行校核，并且給出糾偏的建議，比如可以在斑馬夢(mèng)龍網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中接入進(jìn)度，通過對(duì)進(jìn)度計(jì)劃和相關(guān)資源信息進(jìn)行分析，快速得到最優(yōu)的調(diào)整現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度的方案，并且在BIM5D 平臺(tái)上快速地展示出來，在模型中聯(lián)動(dòng)修改施工進(jìn)度，在這種流程的輔助下能夠?qū)崟r(shí)管控和糾正現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度情況，提高了施工進(jìn)度管理的效率。

2.5 施工人員管理方面的應(yīng)用

通過智慧工地管理平臺(tái)，主要登記和存儲(chǔ)現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)人員的具體信息，通過人臉識(shí)別技術(shù)檢測(cè)工地施工作業(yè)人員，并在BIM 技術(shù)的關(guān)聯(lián)應(yīng)用下，實(shí)現(xiàn)工地位置的可視化，實(shí)時(shí)獲悉工地作業(yè)人員的所在區(qū)域位置和活動(dòng)軌跡，在智慧工地管理平臺(tái)和工地視頻監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)下，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工地作業(yè)人員的施工行為和狀態(tài)[6]。項(xiàng)目管理人員要做好工地人員的考勤管理，核實(shí)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的勞務(wù)工人具體信息，對(duì)施工作業(yè)人員的出入記錄進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，切實(shí)保障勞務(wù)人員的合法權(quán)益。還要做好對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的安全教育和培訓(xùn)，運(yùn)用智慧工地技術(shù)和方法，加強(qiáng)對(duì)工地現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的入場(chǎng)教育、班前教育、特殊工種專項(xiàng)教育，并通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行安全教育培訓(xùn)、在線提問、考核。同時(shí)，可以采用直觀形象的數(shù)字教育箱等新穎教學(xué)方式，讓現(xiàn)場(chǎng)工地人員真切地感受到安全教育相關(guān)內(nèi)容，并在VR 頭盔的嵌入式體驗(yàn)中，理解工地作業(yè)不同場(chǎng)景的安全知識(shí)和技能，增強(qiáng)工地作業(yè)人員的行為管控，避免疏忽大意而導(dǎo)致的安全事故。另外，還要進(jìn)行勞務(wù)作業(yè)人員的檔案管理，全面覆蓋勞務(wù)作業(yè)人員的職業(yè)履歷、施工資質(zhì)、職業(yè)技能等。

2.6 利用BIM 進(jìn)行三維碰撞檢查

在建筑工程項(xiàng)目正式施工前，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合工程項(xiàng)目的實(shí)際情況進(jìn)行管線設(shè)計(jì)，并在此基礎(chǔ)上解決各種可能發(fā)生的構(gòu)件碰撞問題。但在傳統(tǒng)2D 圖紙的局限性影響下，通常無法直觀清晰的了解個(gè)體及系統(tǒng)之間的碰撞問題，究其根本原因在于這種離散行為在不可預(yù)見性層面具有較高的可能性，由此導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員極容易忽視后續(xù)施工中的碰撞問題。但將BIM技術(shù)有效應(yīng)用到建筑工程施工中，就可以通過三維碰撞檢測(cè)的方式排查后續(xù)施工過程中出現(xiàn)的硬碰撞或軟碰撞問題，同時(shí)不斷優(yōu)化工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)，真正意義上避免了后續(xù)工程施工中可能發(fā)生的返工現(xiàn)象或變更現(xiàn)象。此外，建筑工程施工人員還可以借助BIM 技術(shù)更深層次地優(yōu)化碰撞后的3D 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而起到良好的施工模擬和交底模擬效果，真正為整個(gè)工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量提供基本保障[7]。

2.7 在施工安全管理方面的應(yīng)用

在建筑工程施工建設(shè)中，安全生產(chǎn)是工程順利完工的基本條件，同時(shí)也是工程管理的重中之重。利用互聯(lián)網(wǎng)和BIM 技術(shù)互聯(lián)的方式對(duì)建筑工地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)測(cè)和預(yù)警。主要包括以下方面的內(nèi)容：（1）作業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)。利用監(jiān)測(cè)信息化系統(tǒng)，實(shí)時(shí)采集和監(jiān)測(cè)自然環(huán)境及施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境相關(guān)信息，進(jìn)行在線信息傳輸、本地顯示和危險(xiǎn)預(yù)警。（2）現(xiàn)場(chǎng)安全防護(hù)監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)對(duì)施工作業(yè)區(qū)域的圍墻、安全護(hù)欄、安全網(wǎng)等安全防護(hù)措施設(shè)施，進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理，并在危險(xiǎn)區(qū)域設(shè)置安全防護(hù)設(shè)施及警示標(biāo)識(shí)。（3）風(fēng)險(xiǎn)交互監(jiān)測(cè)。當(dāng)作業(yè)人員與施工區(qū)域或設(shè)備運(yùn)行軌跡出現(xiàn)交叉時(shí)會(huì)自動(dòng)提出警示，幫助作業(yè)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)并迅速撤離。（4）危大工程現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。對(duì)于基坑工程、模板工程、腳手架工程及其他危大工程而言，可以利用系統(tǒng)中的傳感器等裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、傳輸和警示，及時(shí)發(fā)現(xiàn)圍護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的位移、傾斜、沉降等安全風(fēng)險(xiǎn)；重點(diǎn)部位支撐構(gòu)件變形及位移風(fēng)險(xiǎn)等。（5）危險(xiǎn)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。對(duì)于建筑工地中的受限空間作業(yè)、爆破作業(yè)、高空作業(yè)、吊裝作業(yè)等危險(xiǎn)作業(yè)場(chǎng)所，系統(tǒng)要進(jìn)行自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警[8]。

2.8 在施工質(zhì)量管理方面的應(yīng)用

影響建筑工程的施工質(zhì)量的因素較多，應(yīng)用BIM技術(shù)，有助于提升工程質(zhì)量管理水平，還能進(jìn)一步提高工程的施工質(zhì)量。（1）BIM 技術(shù)能對(duì)各施工環(huán)節(jié)進(jìn)行科學(xué)整合，提高各環(huán)節(jié)銜接的緊密性與流暢性。（2）通過構(gòu)建BIM 模型，便于掌握工程結(jié)構(gòu)施工的實(shí)際情況，尤其是一些隱蔽施工區(qū)域。結(jié)合BIM 技術(shù)，能夠?qū)?shí)際的施工參數(shù)與數(shù)據(jù)庫中的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，以此來判斷實(shí)際的施工質(zhì)量是否與施工標(biāo)準(zhǔn)的要求相符合。（3）利用BIM 技術(shù)開展施工質(zhì)量管理，能夠滿足質(zhì)量控制的現(xiàn)場(chǎng)取證要求，還能對(duì)施工質(zhì)量問題的成因進(jìn)行分析，并結(jié)合實(shí)際情況給出相應(yīng)的解決措施，以此來保證工程的施工質(zhì)量。

2.9 在工程運(yùn)維管理方面的應(yīng)用

將BIM 技術(shù)應(yīng)用于建筑工程運(yùn)維管理工作中，不僅能夠?qū)⒔ㄖこ淌褂脡勖娱L(zhǎng)，還能控制工程的運(yùn)行成本。現(xiàn)代建筑工程的運(yùn)行管理涵蓋多項(xiàng)內(nèi)容，如空間管理、資產(chǎn)管理、公共安全管理以及運(yùn)行管理等。應(yīng)用BIM 技術(shù)落實(shí)運(yùn)維管理，一方面能夠?qū)崿F(xiàn)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)獲??；另一方面能夠根據(jù)管理數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)運(yùn)維計(jì)劃的合理優(yōu)化，達(dá)到提高相關(guān)資源利用率的目的。例如，在建筑工程設(shè)計(jì)當(dāng)中，基于BIM 技術(shù)對(duì)建筑工程未來的使用情況進(jìn)行分析，結(jié)合相關(guān)分析結(jié)果編制供電方案，并做好各項(xiàng)電氣設(shè)備的選型工作，能夠使工程的供電方案更加科學(xué)合理，從而為工程的可持續(xù)發(fā)展提供支持。

3 結(jié)語

隨著建筑行業(yè)的高速發(fā)展，建筑施工企業(yè)不斷涌現(xiàn)，只有持續(xù)強(qiáng)化建筑施工技術(shù)管理，才能在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)較好的發(fā)展。建筑施工企業(yè)在實(shí)行施工技術(shù)管理時(shí)，通過以工作特征為依據(jù)有效應(yīng)用信息技術(shù)，既完善了建筑施工技術(shù)監(jiān)督管理體系，又加強(qiáng)了對(duì)施工技術(shù)資料和數(shù)據(jù)的管理，使得施工技術(shù)管理效果越來越好。所以，建筑施工企業(yè)有必要在施工技術(shù)管理中繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)信息技術(shù)的應(yīng)用，致力于走上可持續(xù)發(fā)展道路。