數(shù)字化技術(shù)在建筑工程管理中的應(yīng)用與挑戰(zhàn)

李敬

吉林市冰雪經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展試驗區(qū)住建局，中國·吉林 吉林 132000

論文探討了建筑工程管理的定義、重要性，以及數(shù)字化技術(shù)在其中的應(yīng)用和所面臨的挑戰(zhàn)。建筑工程管理是實現(xiàn)項目目標的有效規(guī)劃、組織和控制過程。數(shù)字化技術(shù)如BIM、DAM，無人駕駛機械設(shè)備和無人機技術(shù)在建筑工程管理中扮演重要角色。然而，技術(shù)實施的難度和成本、數(shù)據(jù)安全和隱私問題、法規(guī)和標準的不確定性，以及技術(shù)接受度的問題是數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用中的挑戰(zhàn)?？朔@些挑戰(zhàn)有望提升建筑工程管理的效率和質(zhì)量，推動行業(yè)發(fā)展。

建筑工程管理；數(shù)字化技術(shù)；建筑信息模型；數(shù)字化資產(chǎn)管理；無人駕駛機械設(shè)備；無人機技術(shù)

1 引言

隨著科技的快速發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)在建筑工程管理中的應(yīng)用逐漸成為一種趨勢。這些技術(shù)為項目團隊提供了更好的數(shù)據(jù)管理、實時協(xié)作和決策支持能力。然而，數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用也面臨一些挑戰(zhàn)和障礙。論文旨在探討數(shù)字化技術(shù)在建筑工程管理中的應(yīng)用，以及如何克服相應(yīng)的挑戰(zhàn)，以提高項目的成功率和效率。

2 建筑工程管理的定義和重要性

2.1 定義

建筑工程管理是指在建筑項目中組織、協(xié)調(diào)和監(jiān)督各種資源、過程和活動，以實現(xiàn)項目目標的管理過程，它涵蓋了規(guī)劃、設(shè)計、施工和交付階段的各個方面，確保項目按時、按質(zhì)量和按預算完成。

2.2 重要性

①項目目標實現(xiàn)：建筑工程管理確保項目按照規(guī)定的目標和要求進行，包括項目的質(zhì)量標準、時間進度和預算限制。通過有效的管理，可以降低項目失敗的風險，并提高項目成功的可能性。

②資源協(xié)調(diào)：建筑工程管理涉及各種資源的協(xié)調(diào)，包括人力資源、物資供應(yīng)、設(shè)備和技術(shù)支持等。有效的資源管理可以優(yōu)化資源的利用，避免資源的浪費和冗余，提高項目的效率和生產(chǎn)力。

③風險管理：建筑項目面臨各種風險和不確定性因素，如設(shè)計變更、施工延遲、安全問題等。建筑工程管理通過風險評估和控制措施的制定，可以降低項目風險，并及時應(yīng)對潛在的問題，減少項目成本和時間的損失。

④溝通和協(xié)作：建筑工程管理涉及多個利益相關(guān)者，包括業(yè)主、設(shè)計師、承包商、供應(yīng)商等。有效地溝通和協(xié)作是項目成功的關(guān)鍵要素，建筑工程管理可以提供有效的溝通渠道和協(xié)調(diào)機制，促進各方之間的合作和理解。

⑤質(zhì)量控制：建筑工程管理在項目的每個階段都強調(diào)質(zhì)量控制和監(jiān)督。通過制定質(zhì)量標準、進行質(zhì)量檢查和測試，建筑工程管理可以確保項目達到預期的質(zhì)量要求，提供安全可靠的建筑產(chǎn)品。

3 數(shù)字化技術(shù)在建筑工程管理中的應(yīng)用

3.1 建筑信息模型（BIM）

建筑信息模型（Building Information Modeling，簡稱BIM）是一種集成數(shù)字化技術(shù)和建筑工程管理的方法，通過創(chuàng)建三維、動態(tài)的建筑模型，實現(xiàn)對建筑項目全生命周期的管理和協(xié)作。BIM 在設(shè)計、施工和運營階段提供了更加全面和準確的信息，使得建筑師、工程師和承包商能夠更好地理解、協(xié)調(diào)和優(yōu)化建筑項目。

在設(shè)計階段，BIM 可以幫助設(shè)計團隊創(chuàng)建高度精確的數(shù)字模型，包括建筑結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)和組件。這些模型可以在一個平臺上進行協(xié)作，各個設(shè)計專業(yè)可以實時查看和修改模型，從而提高設(shè)計團隊之間的溝通和協(xié)作效率[1]。例如，一個建筑師可以在BIM 模型中創(chuàng)建建筑的外部形態(tài)和空間布局，同時結(jié)構(gòu)工程師可以在同一模型中添加建筑的結(jié)構(gòu)元素，電氣工程師可以添加電氣系統(tǒng)，給水排水工程師可以添加管道網(wǎng)絡(luò)等。這樣的協(xié)作和集成性質(zhì)使得各個專業(yè)能夠更好地協(xié)調(diào)和解決潛在的沖突，從而減少了設(shè)計錯誤和重復工作。

在施工階段，BIM 可以提供準確構(gòu)建信息和模擬功能，幫助承包商規(guī)劃施工流程、資源調(diào)配和施工順序。例如，在一個BIM 模型中，承包商可以模擬施工過程并優(yōu)化施工計劃，以確保施工進度和質(zhì)量的控制。此外，BIM 還可以與其他數(shù)字化工具結(jié)合使用，例如建筑工地上的傳感器和監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對施工過程的實時監(jiān)測和管理。

在運營階段，BIM 模型可以作為建筑管理的中心數(shù)據(jù)庫，存儲建筑元素的信息和運營數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以用于設(shè)備維護管理、能源管理和設(shè)施管理等方面。例如，BIM 模型可以與建筑設(shè)備的傳感器相連接，實時監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)并進行預測性維護，從而降低設(shè)備故障率和維修成本。此外，BIM 模型還可以用于建筑空間管理，幫助管理者更好地利用和配置建筑空間，提高整體效率和用戶滿意度。

3.2 數(shù)字化資產(chǎn)管理（DAM）

①集中存儲和管理：數(shù)字化資產(chǎn)管理DAM（Digital Asset Management,簡稱DAM）系統(tǒng)提供了一個集中的平臺，用于存儲和管理各種類型的文件和數(shù)據(jù)，如設(shè)計圖紙、工程計劃、合同、報告、照片和視頻等。它解決了傳統(tǒng)紙質(zhì)文件和多個電子存儲位置導致的信息分散和難以管理的問題。舉例來說，一個建筑公司使用DAM 系統(tǒng)將設(shè)計圖紙、工程計劃、合同和報告等文件集中存儲在一個平臺上。設(shè)計團隊可以將設(shè)計圖紙上傳到DAM 系統(tǒng)，并按項目和階段進行分類和組織。工程團隊可以將工程計劃按工期和施工順序進行排序和歸檔。這樣，不同團隊可以輕松訪問和管理所需的文件，避免了信息分散和混亂的問題。

②快速搜索和過濾：DAM 系統(tǒng)具備強大的搜索和過濾功能，使用戶能夠迅速定位所需的資產(chǎn)。通過關(guān)鍵詞、標簽、屬性等進行搜索和過濾，用戶可以從大量文件和數(shù)據(jù)中快速找到目標信息，節(jié)省時間和精力。假設(shè)一個工程師需要查找特定的設(shè)計變更請求。通過DAM 系統(tǒng)，工程師可以輸入關(guān)鍵詞或標簽，如項目名稱、變更類型，甚至具體描述，快速搜索到相關(guān)的文件和數(shù)據(jù)，而無需手動瀏覽多個文件夾。這種快速搜索和過濾功能節(jié)省了大量時間和精力，提高了工作效率。

③安全權(quán)限管理：DAM 系統(tǒng)提供安全權(quán)限管理功能，確保只有授權(quán)人員能夠訪問和修改特定的資產(chǎn)。通過設(shè)定不同級別的訪問權(quán)限，控制用戶對文件和數(shù)據(jù)的訪問和操作權(quán)限，保證資產(chǎn)的安全性和保密性。舉個例子，一個建筑公司使用DAM 系統(tǒng)控制不同用戶對設(shè)計圖紙的訪問權(quán)限[2]。只有項目經(jīng)理、設(shè)計師和相關(guān)團隊成員才能具有編輯和修改圖紙的權(quán)限，而其他人員只能查看圖紙。這種安全權(quán)限管理確保了設(shè)計圖紙的安全性和保密性，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問和篡改。

④協(xié)作和共享：DAM 系統(tǒng)促進團隊之間的合作和信息交流。建筑項目涉及多個參與方，通過DAM 系統(tǒng)，團隊成員可以輕松共享文件和數(shù)據(jù)，實現(xiàn)實時的協(xié)作和反饋。這種協(xié)作和共享機制提高了團隊的溝通效率和工作效率，減少了信息丟失和誤解的風險。假設(shè)一個建筑項目涉及建筑師、結(jié)構(gòu)工程師和室內(nèi)設(shè)計師。通過DAM 系統(tǒng)，他們可以共享設(shè)計圖紙、圖片和報告等文件。建筑師可以上傳設(shè)計圖紙，結(jié)構(gòu)工程師可以在同一文件上添加結(jié)構(gòu)細節(jié)和評注，而室內(nèi)設(shè)計師可以將室內(nèi)裝飾方案添加到相同的文件中。這種協(xié)作和共享機制促進了跨專業(yè)之間的溝通和合作，確保設(shè)計的一致性和協(xié)調(diào)性。

3.3 無人駕駛機械設(shè)備與無人機技術(shù)

①無人駕駛機械設(shè)備：無人駕駛機械設(shè)備包括無人挖掘機、無人運輸車、無人起重機等。它們使用自動化和遙控技術(shù)，減少了對人工操作的依賴，提高了施工的效率和安全性。同樣的無人機在挖掘和土方工程中也發(fā)揮了重要作用。傳統(tǒng)上，挖掘機的操作需要人工駕駛員在駕駛室內(nèi)操作，而在狹小、危險或環(huán)境惡劣的場地，人員的安全性和操作效率都受到限制。而無人挖掘機則可以通過遙控或預先設(shè)置的路徑進行操作，減少了對駕駛員的依賴，并且可以在危險環(huán)境中進行工作，例如在爆破后的建筑廢墟清理中，無人挖掘機可以進行精確的挖掘和搬運工作，提高了施工安全性和效率。

②無人機技術(shù)：無人機技術(shù)在建筑行業(yè)中的應(yīng)用日益廣泛。無人機搭載照相機、激光掃描儀等傳感器，能夠?qū)崿F(xiàn)建筑工地的高空監(jiān)測和數(shù)據(jù)收集，為工地管理提供高效的可視化工具。例如，在一個高層建筑施工現(xiàn)場，無人機可以周期性地進行航拍，獲取整個工地的俯瞰圖像，用于監(jiān)測施工進度、材料使用情況和人員分布等。

4 數(shù)字化技術(shù)在建筑工程管理中的挑戰(zhàn)

4.1 技術(shù)實施的難度和成本

采用新的數(shù)字化技術(shù)需要進行系統(tǒng)的實施和集成，這涉及重新設(shè)計工作流程、部署新的軟硬件設(shè)備以及培訓員工等方面的投入。這不僅需要大量的資金投入，還需要花費較長的時間和資源。實施過程中可能會遇到技術(shù)難題、需求變更、員工抵觸等挑戰(zhàn)，需要進行有效的項目管理和溝通，以確保技術(shù)的順利實施。例如，一個建筑公司決定采用建筑信息模型（BIM）技術(shù)來優(yōu)化設(shè)計和施工流程。這意味著他們需要購買適當?shù)腂IM 軟件、升級硬件設(shè)備，并對員工進行培訓，使其熟悉BIM 的操作和應(yīng)用。此外，他們還需要與設(shè)計師、工程師和承包商等合作伙伴進行協(xié)調(diào)，確保各方能夠順利地使用BIM 技術(shù)進行信息共享和協(xié)作。整個實施過程可能需要幾個月甚至更長的時間，同時需要投入大量的人力和財力資源。

4.2 數(shù)據(jù)安全和隱私問題

數(shù)字化技術(shù)的使用涉及大量的數(shù)據(jù)收集、存儲和處理。這就引發(fā)了數(shù)據(jù)安全的風險，如數(shù)據(jù)泄露、未經(jīng)授權(quán)訪問、惡意攻擊等。此外，公司還需要關(guān)注員工和客戶的隱私權(quán)，確保個人信息的合法使用和保護。比如一個建筑公司使用無人機技術(shù)進行工地監(jiān)測，搭載了高分辨率照相機和激光掃描儀，用于收集工地的圖像和數(shù)據(jù)。在此過程中，公司需要采取適當?shù)陌踩胧?，保護無人機傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不被未經(jīng)授權(quán)的人訪問。此外，公司還需要遵守相關(guān)的隱私法規(guī)，確保在數(shù)據(jù)收集和處理過程中不違反員工和客戶的隱私權(quán)。公司可以制定嚴格的數(shù)據(jù)安全和隱私保護政策，加密傳輸?shù)臄?shù)據(jù)并限制數(shù)據(jù)的訪問權(quán)限，以減少數(shù)據(jù)泄露和隱私侵犯的風險。

4.3 法規(guī)和標準的不確定性

數(shù)字化技術(shù)的快速發(fā)展超越了現(xiàn)有的法規(guī)和標準的制定速度。因此，在使用新的數(shù)字化技術(shù)時，企業(yè)可能面臨法規(guī)和標準的不確定性。這可能導致公司在技術(shù)實施過程中面臨一定的法規(guī)風險和合規(guī)挑戰(zhàn)[3]。舉個例子，一個建筑公司決定使用人工智能（AI）技術(shù)來優(yōu)化建筑材料的采購和庫存管理。然而，目前可能沒有明確的法規(guī)和標準來指導AI 在建筑行業(yè)中的使用。因此，該公司需要關(guān)注相關(guān)的法規(guī)發(fā)展，并確保其使用的AI 技術(shù)符合數(shù)據(jù)隱私、公平性和透明度等方面的法規(guī)要求。公司可以與專業(yè)機構(gòu)合作，參與制定相關(guān)的行業(yè)標準，以確保自身在數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用中的合規(guī)性。

4.4 技術(shù)接受度的問題

盡管數(shù)字化技術(shù)的優(yōu)勢明顯，但對于許多員工來說，接受和適應(yīng)新的技術(shù)可能需要一定的時間和培訓。因此，企業(yè)需要制定適當?shù)牟呗裕ㄟ^培訓和支持來鼓勵員工接受和使用新的技術(shù)。例如一個建筑公司決定使用建筑信息模型（BIM）技術(shù)來優(yōu)化設(shè)計和施工流程。然而，一些老齡化或習慣于傳統(tǒng)方式的員工可能對BIM 技術(shù)感到陌生或抵觸。為了克服這一問題，公司可以提供針對不同層級和角色的培訓課程，幫助員工熟悉和適應(yīng)BIM 技術(shù)的使用。此外，公司還可以設(shè)置技術(shù)支持渠道，為員工提供及時的技術(shù)指導和解決方案，以便順利推進數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用。

5 結(jié)語

數(shù)字化技術(shù)在建筑工程管理中的應(yīng)用為項目團隊帶來了許多機遇和益處。然而，面對技術(shù)實施的難度和成本、數(shù)據(jù)安全和隱私問題、法規(guī)和標準的不確定性以及技術(shù)接受度的問題，我們需要積極解決這些挑戰(zhàn)。通過加強技術(shù)培訓、建立合理的安全機制、完善相關(guān)法規(guī)和標準以及提高人們對數(shù)字化技術(shù)的認知和接受度，我們可以實現(xiàn)數(shù)字化技術(shù)在建筑工程管理中的最大潛力，推動行業(yè)的進步和發(fā)展。