建筑施工智能化與綠色施工管理研究

王林

（中國建筑第二工程局有限公司）

1 引言

為確保施工質(zhì)量，符合綠色環(huán)保理念，施工企業(yè)應(yīng)更加重視綠色建筑的施工管理，落實(shí)智能化施工與綠色管理工作，對施工過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)采取相應(yīng)的施工管理措施。管理者必須找出影響施工管理的因素，并進(jìn)行全面系統(tǒng)地分析，找到有針對性的解決方案，提高施工管理水平，確保施工質(zhì)量。

2 在建筑施工中引入智能化和綠色管理的重要性

2.1 符合可持續(xù)發(fā)展的理念

在傳統(tǒng)的建筑施工過程中，引入新的智能技術(shù)、新材料、新能源和綠色建筑理念，符合可持續(xù)發(fā)展的理念。智能化、綠色化的施工管理有助于提高施工計(jì)劃的合理性，縮短施工工期，提高綜合利用率，降低能耗，減少污染排放，實(shí)現(xiàn)施工企業(yè)效益最大化。從長遠(yuǎn)來看，降低建筑成本對建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有很大幫助（見圖1）。

圖1 可持續(xù)發(fā)展理論

2.2 為估算工程成本提供依據(jù)

施工成本估算是建筑施工環(huán)節(jié)的重要組成部分，對總成本合理估算可確保施工的整體效益。在使用傳統(tǒng)的工程成本管理方法時(shí)，由于管理不善，往往存在建筑材料和能源的浪費(fèi)，導(dǎo)致工程成本估算與現(xiàn)狀存在較大誤差。引入智能管理模式有助于減少浪費(fèi)，精準(zhǔn)管理施工成本，提高資金的使用合理性和穩(wěn)定性，確保工程順利完成。

2.3 推進(jìn)施工管理創(chuàng)新

施工管理創(chuàng)新是提高建筑企業(yè)核心競爭力和長遠(yuǎn)發(fā)展的主要?jiǎng)恿?。在?chuàng)建創(chuàng)新型現(xiàn)代建筑企業(yè)的同時(shí)，加強(qiáng)新型現(xiàn)代化裝備和系統(tǒng)建設(shè)，也需要增加新的信息化管理模式。樹立管理創(chuàng)新和應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)的理念，制定有效的管理方法，不僅促進(jìn)了企業(yè)的健康發(fā)展，也能確保企業(yè)在市場競爭中取得一席之地。

2.4 推進(jìn)施工項(xiàng)目智能化建設(shè)

將傳統(tǒng)建筑改造為智能建筑可以幫助建筑企業(yè)節(jié)省高昂的勞動(dòng)力成本?，F(xiàn)階段人力資源正在減少，建筑企業(yè)需要對勞動(dòng)力成本上升做出合理應(yīng)對。在施工過程中引進(jìn)先進(jìn)的智能設(shè)備，如動(dòng)態(tài)鋪裝設(shè)備、智能塔機(jī)升級等智能設(shè)備，可顯著降低對人力資源的需求，只需少數(shù)技術(shù)人員控制就可以有效完成工作[1]。在工程中使用自動(dòng)化機(jī)器設(shè)備完成大量繁重的體力勞動(dòng)，可逐步減少對工人體力的消耗，促進(jìn)建筑業(yè)的智能化發(fā)展。

3 施工管理的主要內(nèi)容

3.1 質(zhì)量管理

質(zhì)量是衡量項(xiàng)目有效性的重要標(biāo)準(zhǔn)。因此，企業(yè)要提高項(xiàng)目效益，應(yīng)將項(xiàng)目質(zhì)量作為管理的重要內(nèi)容，通過科學(xué)合理的管理方法提高項(xiàng)目質(zhì)量。受建設(shè)工期、建設(shè)規(guī)模等因素的影響，質(zhì)量管理內(nèi)容十分復(fù)雜，給人員質(zhì)量管理帶來很大困難。這就需要全面分析影響工程質(zhì)量的因素，并采取有效措施加以控制。

3.2 進(jìn)度管理

在施工進(jìn)度管理中，企業(yè)要協(xié)調(diào)好施工進(jìn)度與安全質(zhì)量的關(guān)系，不能盲目追求施工進(jìn)度，忽視工程安全質(zhì)量管理。在制定施工計(jì)劃時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體的施工要求、工程概況和工程計(jì)劃進(jìn)行，在施工過程中要綜合考慮哪些因素會(huì)影響施工進(jìn)度。

3.3 成本管理

在成本管理過程中，要提高資源的利用率，控制人力資源和施工設(shè)備的成本。此外，管理者還需要提高成本管理水平，合理配置施工資源，在保證工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上，最大限度地降低成本。

3.4 安全管理

施工安全一直是人們關(guān)注的問題，施工單位只有做好安全管理工作，才能確保工人人身安全。因此，管理人員應(yīng)重視施工過程中的安全管理工作，及時(shí)有效防范施工過程中的各種安全風(fēng)險(xiǎn)，降低安全事故發(fā)生的可能性。

4 建筑施工智能化與綠色管理的具體路徑

4.1 合理確定綠色建筑施工規(guī)劃

在綠色建筑施工規(guī)劃中，要充分體現(xiàn)綠色建筑的重要理念，結(jié)合綠色建筑項(xiàng)目的主要特點(diǎn)，制定相應(yīng)的建筑規(guī)劃和施工組織設(shè)計(jì)。主體建設(shè)單位應(yīng)提供具體的綠色建筑要求和綠色設(shè)計(jì)概況，以及資金、工期、環(huán)境、場地等保證。同時(shí)，應(yīng)根據(jù)各方所涉及的不同綠色建筑管理工作進(jìn)行合理調(diào)整。主要設(shè)計(jì)單位要按照綠色建筑要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和深入工作，制訂方案。

4.2 推進(jìn)綠色建筑施工智能化應(yīng)用

在傳統(tǒng)的綠色建筑管理中，數(shù)據(jù)收集和分析高度依賴人工，并且由于人為因素和客觀條件的變化經(jīng)常出現(xiàn)錯(cuò)誤。應(yīng)用新的智能技術(shù)輔助綠色建筑管理、場地設(shè)計(jì)、施工方案管理、綜合管線深化設(shè)計(jì)，可大大提高項(xiàng)目施工效率，減少人為失誤，實(shí)現(xiàn)管理精細(xì)化、智能化（見圖2）。

圖2 綠色建筑施工智能化的應(yīng)用

4.2.1 BIM技術(shù)的應(yīng)用

1）BIM現(xiàn)場設(shè)計(jì)

施工現(xiàn)場設(shè)計(jì)和應(yīng)用必須充分考慮建筑的體量和整體影響分析，以確保對整個(gè)項(xiàng)目的直觀了解和對BIM技術(shù)項(xiàng)目的準(zhǔn)確支持，保障工程與周邊生態(tài)環(huán)境和諧共生。

2）施工進(jìn)度模擬

不同時(shí)間點(diǎn)的BIM模擬可以實(shí)時(shí)觀察和糾正，也有助于確定不同施工項(xiàng)目何時(shí)完成，解決可能相互影響的問題[2]，避免局部再加工造成的浪費(fèi)，做到未雨綢繆。

3）綜合管道布置

利用專業(yè)的BIM軟件可實(shí)現(xiàn)機(jī)電專業(yè)3D建模和詳細(xì)設(shè)計(jì)。BIM技術(shù)可以幫助設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，并根據(jù)適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)盡可能多地科學(xué)規(guī)范施工程序，為后期維護(hù)預(yù)留維修空間。

4.2.2 智能施工現(xiàn)場管理平臺(tái)

1）環(huán)境管理模塊

該系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)、顆粒物監(jiān)測設(shè)備、氣象控制設(shè)備、噪聲監(jiān)測設(shè)備和信息傳輸模塊組成。監(jiān)控設(shè)備全天監(jiān)控現(xiàn)場環(huán)境、噪聲和氣象參數(shù)。監(jiān)測數(shù)據(jù)傳回存入數(shù)據(jù)庫，以供技術(shù)人員后期分析。同時(shí)，智能站點(diǎn)管理平臺(tái)預(yù)先確定預(yù)警值，進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控。當(dāng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)超過預(yù)警時(shí)，將信息提供給值班人員進(jìn)行處理或直接訪問智能設(shè)備[3]。

2）能耗管理模塊

首先，在項(xiàng)目中增加監(jiān)測模塊，對傳統(tǒng)計(jì)量設(shè)備進(jìn)行升級改造，安裝智能水表和智能電表，實(shí)時(shí)采集水電消耗情況，并將其打造成智能工地管理平臺(tái)數(shù)據(jù)庫。結(jié)合大數(shù)據(jù)分析，用水、用電異常時(shí)通知值班人員，檢查異常區(qū)域，解決潛在故障或雜物。

3）視頻監(jiān)控模塊

現(xiàn)有監(jiān)控設(shè)備采集的圖像數(shù)據(jù)是指通過數(shù)據(jù)模塊與智能手機(jī)連接的大型數(shù)據(jù)平臺(tái)。具有管理權(quán)限的技術(shù)經(jīng)理可以訪問最終系統(tǒng)中的工程設(shè)備列表，利用智能平臺(tái)檢查項(xiàng)目是否符合綠色施工要求，發(fā)現(xiàn)設(shè)備漏油、非法收集建筑垃圾等問題，立即通過平臺(tái)傳遞更正請求。

4.2.3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)安防體驗(yàn)室是在安全環(huán)境中反復(fù)進(jìn)行的模擬事故體驗(yàn)，不存在安全隱患。體驗(yàn)電腦驅(qū)動(dòng)場景可大大降低人力物力成本。結(jié)合物理體驗(yàn)設(shè)備，可以達(dá)到有效的安全培訓(xùn)效果。虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備可以讓人認(rèn)為自己處于現(xiàn)實(shí)世界中，同時(shí)在安全防護(hù)、逃生和救援行動(dòng)的指導(dǎo)下進(jìn)行快速提示。在虛擬現(xiàn)實(shí)中建造一個(gè)體驗(yàn)室只需要一個(gè)房間，不會(huì)占用施工現(xiàn)場過多場地。同時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備易于布設(shè)，更新的內(nèi)容只替換軟件，而不是設(shè)備。與傳統(tǒng)現(xiàn)場模擬相比，具有節(jié)省實(shí)體空間、移動(dòng)方便、內(nèi)容多樣、培訓(xùn)效果顯著等優(yōu)點(diǎn)。

4.3 建筑施工環(huán)境污染治理

污染在施工過程中是不可避免的，因此在綠色施工過程中必須解決傳統(tǒng)施工所帶來的普遍問題。一是治理粉塵，要定期在地面灑水、保濕、除塵，清除材料底部的灰塵，減少廢物產(chǎn)生，升級施工設(shè)備以控制粉塵產(chǎn)生。

另一個(gè)是泥漿污染，車輛進(jìn)出時(shí)應(yīng)進(jìn)行清潔，以減少泥漿污染。在綠色建筑的施工管理中，必須對廢水和廢氣進(jìn)行工業(yè)化處理。最后，人們更容易受到建筑噪音的影響，應(yīng)該安裝消聲器單元或安裝消音板，以減少噪音的影響。

5 結(jié)語

智能技術(shù)的運(yùn)用帶動(dòng)了綠色建筑管理的快速發(fā)展，逐漸體現(xiàn)了其在節(jié)能和管理效率方面的優(yōu)勢。首先，BIM技術(shù)的使用已經(jīng)進(jìn)入了建筑設(shè)計(jì)和施工的全生命周期。借助BIM碰撞檢測，可以大大減少管道施工過程中的再加工和材料浪費(fèi)。將智能現(xiàn)場管理平臺(tái)的使用融入現(xiàn)場施工管理的各個(gè)環(huán)節(jié)，打破人、設(shè)備、項(xiàng)目之間的信息鴻溝，是綠色建筑管理必不可少的重要組成部分。因此，施工企業(yè)應(yīng)重視智能技術(shù)的應(yīng)用，在施工過程中完善節(jié)能措施和減少排放，實(shí)施有效的綠色建筑管理，提高基于綠色建筑的管理水平。