現(xiàn)代數(shù)字信息化技術(shù)在建筑工程管理中的運(yùn)用

王遠(yuǎn)鑫 王振昊 邢濟(jì)岐 薛定武 馮富亮

隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，建筑工程管理要求不斷提升，需要更加妥善處理建筑進(jìn)度、安全、效益與管理之間的關(guān)系，這樣才能提升項(xiàng)目的綜合效益。在龐大的工程項(xiàng)目中，信息處理、信息交互和信息共享開始成為提升管理工作質(zhì)量的關(guān)鍵點(diǎn)。因此，管理者需將信息技術(shù)融入建筑工程管理工作中，發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢，以提升建筑工程管理質(zhì)效。

1 現(xiàn)代數(shù)字信息技術(shù)融入建筑工程管理的必要性

建筑工程具有規(guī)模大、周期長、資源消耗多的特點(diǎn)。在實(shí)際運(yùn)行過程中，不同行為主體參與其中，導(dǎo)致建筑工程難以長期保持穩(wěn)定狀態(tài)。從管理認(rèn)知角度來看，不同行為主體、不同部門、不同崗位的管理方式和管理理念存在較大差異，認(rèn)知主體之間難以有效溝通，建筑工程易產(chǎn)生粗放化管理狀態(tài)，不利于建筑工程的長遠(yuǎn)發(fā)展。

在建筑工程管理工作中，應(yīng)用信息技術(shù)可提高管理質(zhì)效。利用信息技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)信息共享，還能進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算和分析，以獲得精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)結(jié)果。此外，建筑企業(yè)可以利用信息技術(shù)構(gòu)建信息化建筑工程管理平臺，實(shí)現(xiàn)信息共享，各部門均可在管理平臺獲取有效數(shù)據(jù)以提升管理質(zhì)效。在建筑工程管理平臺下，各部門、各崗位工作人員權(quán)責(zé)更清晰，助推建筑管理向集約化、精細(xì)化方向發(fā)展。

2 現(xiàn)代數(shù)字信息化技術(shù)在建筑工程管理中的使用案例分析

信息技術(shù)能夠融于建筑工程管理中的各個(gè)方面，不僅能實(shí)時(shí)共享管理信息，還能持續(xù)為決策者提供有效信息，有助于做出科學(xué)性較高的決策。此外，信息技術(shù)還能節(jié)約計(jì)算、分析、統(tǒng)計(jì)信息與數(shù)據(jù)的時(shí)間，幫助工作人員提高工作效率。下面以建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM） 技 術(shù) 和5G 技術(shù)為對象，結(jié)合基于現(xiàn)代數(shù)字信息化技術(shù)在建筑工程管理中的應(yīng)用案例，對于其價(jià)值進(jìn)行探討。

2.1 BIM 技術(shù)在建筑工程管理中的有效運(yùn)用

BIM 是一個(gè)多維的數(shù)據(jù)模型，具有可視化、參數(shù)化、數(shù)字化、協(xié)同化以及模擬化等特點(diǎn)，能夠幫助工程項(xiàng)目在設(shè)計(jì)階段提出更優(yōu)的設(shè)計(jì)方案或更專業(yè)的限額設(shè)計(jì)意見。同時(shí)，在設(shè)計(jì)模型中的多專業(yè)碰撞檢查、設(shè)計(jì)概算以及施工圖預(yù)算的編制管理和審核環(huán)節(jié)應(yīng)用BIM技術(shù)，可以協(xié)助設(shè)計(jì)方實(shí)現(xiàn)工程中的設(shè)計(jì)協(xié)同及施工過程協(xié)調(diào)，最終完成工程項(xiàng)目[1]。

陜西省西安市兒童醫(yī)院經(jīng)開院區(qū)（二期）項(xiàng)目，位于西安市未央?yún)^(qū)尚稷路，為陜西省重點(diǎn)民生工程。其總建筑面積為275 148 m2，其中地上為178 168 m2、地下為96 980 m2。該項(xiàng)目投資額度較大，開發(fā)與建設(shè)周期較長，在項(xiàng)目建設(shè)過程中運(yùn)用了較多的大數(shù)據(jù)技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、云平臺技術(shù)以及智慧建筑技術(shù)等，全面提升了項(xiàng)目的現(xiàn)代感。對于該工程而言，BIM 技術(shù)的運(yùn)用價(jià)值集中體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。

（1）BIM 技術(shù)的運(yùn)用價(jià)值。BIM 技術(shù)在西安市兒童醫(yī)院項(xiàng)目建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中發(fā)揮了較大作用。從項(xiàng)目的材料選型、構(gòu)件屈曲模態(tài)分析、施工模擬、溫度分析、節(jié)點(diǎn)元分析，到整體抗震分析、抗風(fēng)效能分析、振動舒適性分析以及工程經(jīng)濟(jì)性分析等諸多方面均運(yùn)用了BIM技術(shù)。同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)建筑外輪廓的深化效果，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)巧妙運(yùn)用BIM 技術(shù)進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)和分析，指導(dǎo)實(shí)際結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的開展，實(shí)現(xiàn)了BIM 和參數(shù)化設(shè)計(jì)之間的融合，有效縮短方案設(shè)計(jì)與變更的時(shí)間，確保設(shè)計(jì)目標(biāo)更加準(zhǔn)確。

（2）BIM 技術(shù)在建筑設(shè)備中的巧妙運(yùn)用。西安市兒童醫(yī)院項(xiàng)目建筑規(guī)模大，實(shí)際功能需求也呈現(xiàn)出多元化特點(diǎn)，建筑物內(nèi)部管線布置錯(cuò)綜復(fù)雜。依靠傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)（Computer Aided Design，CAD）設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行疊加管理和控制，容易出現(xiàn)各種各樣的差錯(cuò)。設(shè)計(jì)人員通過虛擬三維模型，可以找到管線系統(tǒng)中的交接點(diǎn)，還能發(fā)現(xiàn)對應(yīng)的弊端，從而提升管線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)效率。

同時(shí)，該項(xiàng)目體量較大，為了能夠更好地發(fā)揮BIM 模型在建筑設(shè)備中的效用，需要分系統(tǒng)、分專業(yè)、分區(qū)域、分樓層規(guī)劃和排布實(shí)際的機(jī)電管線；為了能夠有效管控整個(gè)項(xiàng)目管線機(jī)電的節(jié)點(diǎn)，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)專門構(gòu)建了機(jī)電模型。需要注意的是，任何一個(gè)管線機(jī)電節(jié)點(diǎn)都會影響該項(xiàng)目管線的整體分布。如果管線機(jī)電節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問題，那么技術(shù)人員可在三維模型中查找問題根源，并利用BIM 技術(shù)模擬解決方法，達(dá)到有效控制管線機(jī)電節(jié)點(diǎn)的目的。

2.2 5G 技術(shù)在建筑工程管理中的運(yùn)用

5G 技術(shù)屬于蜂窩移動通信技術(shù)的新發(fā)展，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不斷更新，技術(shù)規(guī)范不斷優(yōu)化，因此技術(shù)效能在不斷提升。技術(shù)效能具體體現(xiàn)在高終端使用速率以及高效傳輸完整性方面，其中高終端使用速率的理論峰值可以達(dá)到10 Gbps；高傳輸數(shù)據(jù)完整性能為海量終端用戶之間的聯(lián)結(jié)提供支持，同時(shí)覆蓋超大傳送面積，并縮短信息傳送時(shí)間[2]。

隨著我國5G 商用項(xiàng)目的投入，5G技術(shù)開始不斷融入實(shí)際建筑工程管理中，基于5G 技術(shù)的智慧工地架構(gòu)圖如圖1 所示。從圖中可以看出，智慧工地系統(tǒng)可以迅速將建筑工程管理與實(shí)際5G 技術(shù)關(guān)聯(lián)起來，促使工程管理朝著更加智能化的方向發(fā)展。與傳統(tǒng)的建筑工程管理相比，智慧工地架構(gòu)下的工程管理有以下3個(gè)特點(diǎn)：第一，可進(jìn)行集成式統(tǒng)籌管理；第二，數(shù)據(jù)信息可以實(shí)現(xiàn)可視化；第三，信息傳遞更快速高效。在智慧工地架構(gòu)背景下，工作人員能夠科學(xué)、合理地配置設(shè)備與資源，提升管理工作的效率。

圖1 基于5G 技術(shù)的智慧工地架構(gòu)圖（來源：作者自繪）

在西安市兒童醫(yī)院項(xiàng)目施工管理的過程中，嚴(yán)格依照智慧工地系統(tǒng)方案進(jìn)行，確保更好地配置和管理建筑硬件設(shè)備，項(xiàng)目總監(jiān)也應(yīng)依照智慧工地硬件設(shè)置計(jì)劃進(jìn)行相應(yīng)的檢查和監(jiān)督。智慧建造的具體模塊主要包括以下幾部分。

一是5G 移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)?？梢砸揽恳苿佣伺c人之間的交互，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目管理信息的歸結(jié)和交互。二是5G 智慧工地平臺?？梢詫⒄麄€(gè)工地管理納入實(shí)際管理系統(tǒng)中。三是5G 移動建筑職業(yè)健康分析系統(tǒng)。可以分析建筑工程參與人員的健康情況，研判其健康狀態(tài)。四是5G 作業(yè)監(jiān)管系統(tǒng)?？梢员O(jiān)督和管理建筑工程作業(yè)的施工行為。五是5G 360 度空間立體實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。可以更加全面地監(jiān)督建筑施工過程，保證監(jiān)督管理的實(shí)時(shí)性。六是“5G+AI”遠(yuǎn)程協(xié)助系統(tǒng)?？梢栽趦煞N技術(shù)融合的基礎(chǔ)上，確保解決一些遠(yuǎn)程性的施工管理問題。七是“5G+BIDA”技術(shù)?？梢詫?shí)現(xiàn)兩種技術(shù)的融合，以便在對應(yīng)的建筑工程管理中發(fā)揮技術(shù)集成的效能。

該項(xiàng)目應(yīng)用多個(gè)信息技術(shù)，有效改善了建筑工程管理，管理優(yōu)勢集中體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

第一，成本降低，依靠5G 技術(shù)使得實(shí)際的信息交互更加快捷，節(jié)省了很多的人力、物力和財(cái)力。

第二，有效解決通信問題。西安市兒童醫(yī)院施工范圍內(nèi)均有信號覆蓋，管理人員獲取信息、溝通更便捷。可以結(jié)合不同的區(qū)域需求提供服務(wù)，使得人員之間、人員與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間更好交互，實(shí)現(xiàn)信息傳輸。

第三，工地管理的智慧程度不斷提升。應(yīng)用5G 技術(shù)后，工作人員生成多個(gè)智能化設(shè)備，不僅加強(qiáng)了建筑工程各模塊之間的聯(lián)系，還優(yōu)化了智慧工地的基礎(chǔ)設(shè)備功能。此外，施工現(xiàn)場環(huán)境得到優(yōu)化，施工人員能夠在更安全的環(huán)境中工作，工地施工速度與質(zhì)量也隨之提高。

第四，應(yīng)用5G 技術(shù)后，管理人員能及時(shí)、有效地檢查工人行為和工地施工的具體情況。例如，移動式機(jī)械設(shè)備有視頻功能，管理人員可使用該設(shè)備，并借助網(wǎng)絡(luò)對重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行巡查。施工現(xiàn)場有很多危險(xiǎn)崗位，管理人員也可依靠智能化設(shè)備進(jìn)行作業(yè)，保護(hù)人員安全。應(yīng)用智能化設(shè)備開展日常管理工作，還能約束工作人員的行為，有利于提高建筑工程質(zhì)量[3]。

5G 技術(shù)融入建筑工程管理的經(jīng)驗(yàn)還比較少，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范也不健全，一些細(xì)節(jié)性內(nèi)容可能存在不足。建筑工程的施工問題集中體現(xiàn)在以下3 個(gè)方面。第一，智慧工地各版塊位置較為分散，該工程智慧化程度較低，各模塊之間聯(lián)系不緊密。在此情況下，管理人員難以構(gòu)建具有繼承性特點(diǎn)的管理平臺，間接影響了5G 技術(shù)的應(yīng)用成效。第二，很多建筑工程施工地點(diǎn)較為偏遠(yuǎn)，通信信號較差，難以完全覆蓋整個(gè)工程。例如，建筑工程中使用視頻監(jiān)控，出現(xiàn)信號不穩(wěn)定、信號傳輸速度慢等問題，視頻監(jiān)控難以發(fā)揮作用。第三，在建筑工程監(jiān)測上，若監(jiān)控?cái)z像的位置不合理，則可能存在一定的區(qū)域死角；若安裝位置過高，則可能產(chǎn)生畫面不清晰等問題。由此可見，監(jiān)控?cái)z像存在問題會加大管理工作難度。

3 現(xiàn)代數(shù)字信息技術(shù)在建筑工程管理中的運(yùn)用策略

通過現(xiàn)代數(shù)字信息化技術(shù)在建筑工程管理中的運(yùn)用案例來看，現(xiàn)代數(shù)字信息技術(shù)在建筑工程管理中的效用是多維度的，要以正確的視角審視兩者之間的關(guān)系，以切實(shí)實(shí)現(xiàn)建筑工程管理體系的重塑。在此過程中，現(xiàn)代數(shù)字信息技術(shù)與建筑工程管理的融合，還需要主動做好以下兩方面的工作。

3.1 確?，F(xiàn)代數(shù)字信息技術(shù)與現(xiàn)代建筑文化不斷融合

現(xiàn)代數(shù)字信息技術(shù)與建筑文化有效融合能激發(fā)設(shè)計(jì)師的創(chuàng)新能力。設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)師可以將建筑思想、區(qū)域特色文化以及城市主題融入建筑項(xiàng)目中，賦予建筑文化價(jià)值。建筑與文化的融合呈現(xiàn)出多元化的形式，設(shè)計(jì)師可借鑒國際優(yōu)秀設(shè)計(jì)案例，融合我國特色文化內(nèi)容，設(shè)計(jì)出既包含學(xué)術(shù)思想、文化內(nèi)涵，并獨(dú)具實(shí)用性、科技性的優(yōu)秀作品。現(xiàn)代數(shù)據(jù)信息化技術(shù)與建筑文化的融合有利于建筑設(shè)計(jì)者規(guī)劃和管理城市建設(shè)，從實(shí)踐工作中找到我國建筑產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展方向，用科學(xué)的思想和手段逐步提高我國的建筑設(shè)計(jì)水平[4]。因此，建筑設(shè)計(jì)人員應(yīng)不斷學(xué)習(xí)數(shù)字化技術(shù)，深入研究建筑文化的發(fā)展規(guī)律，站在建筑文明發(fā)展的視角進(jìn)行探究，充分引導(dǎo)數(shù)字化技術(shù)與文化之間的融合，做出更加科學(xué)、更加人性化的設(shè)計(jì)方案。

3.2 建立完善的現(xiàn)代數(shù)字信息技術(shù)與工程管理融合的標(biāo)準(zhǔn)

在現(xiàn)代數(shù)字信息技術(shù)與工程管理不斷融合的過程中，還需要注重構(gòu)建相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，形成更加理想的工程管理信息化發(fā)展環(huán)境，引導(dǎo)現(xiàn)代數(shù)字信息技術(shù)的應(yīng)用朝著更加合規(guī)的方向進(jìn)展。為此，需要做好以下幾方面工作。第一，建筑企業(yè)可邀請行業(yè)專家共同構(gòu)建數(shù)字化工程管理制度的內(nèi)容，并明確管理標(biāo)準(zhǔn)。管理人員可根據(jù)建筑工程管理中的優(yōu)秀案例進(jìn)行制定，并根據(jù)建筑項(xiàng)目的實(shí)際情況進(jìn)行修改，使管理制度更符合建筑工程的實(shí)際情況。需要注意的是，制度內(nèi)容必須是具體的、可量化的，能真正應(yīng)用于具有數(shù)字化特征的工程管理工作中[5]。建筑企業(yè)只有做好數(shù)字化管理工作，才能助推建筑工程管理向數(shù)字化、信息化方向發(fā)展。第二，數(shù)字化技術(shù)融入建筑工程后，應(yīng)建立新的管理標(biāo)準(zhǔn)，確保標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容符合國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。實(shí)際項(xiàng)目中，管理者應(yīng)合理應(yīng)用信息技術(shù)將標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)到工作中，為施工工作人員創(chuàng)建良好的工作環(huán)境。第三，國際上已有部分建筑工程管理工作融入了數(shù)字化信息技術(shù)，可搜索相關(guān)案例并對其進(jìn)行分析，汲取管理經(jīng)驗(yàn)。在已有的建筑工程中，合理引入相關(guān)案例中的優(yōu)秀管理經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合建筑工程的管理現(xiàn)狀，不斷優(yōu)化管理標(biāo)準(zhǔn)，提高標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性與有效性，確保建筑工程管理持續(xù)、穩(wěn)定地發(fā)揮作用。

4 結(jié)語

建筑工程管理影響建筑工程質(zhì)量和施工安全等多個(gè)方面，管理者有效融入信息技術(shù)后，能夠?qū)崿F(xiàn)智能化、高效化管理，有利于提高建筑工程質(zhì)效。BIM 技術(shù)與5G 技術(shù)等均為先進(jìn)的信息技術(shù)，部分建筑項(xiàng)目已將其融入建筑工程管理中，并取得較好成效。此外，企業(yè)還可以建立完善的現(xiàn)代數(shù)字信息技術(shù)與工程管理融合的標(biāo)準(zhǔn)，確保信息技術(shù)能夠在建筑工程管理中有效運(yùn)用。