房屋建筑施工現(xiàn)場(chǎng)智慧管理策略探索

摘 要：當(dāng)前，房屋建筑工程現(xiàn)場(chǎng)管理長(zhǎng)期存在條件復(fù)雜多變、人員配備不足、施工時(shí)間漫長(zhǎng)與項(xiàng)目體量大的情況，以往的現(xiàn)場(chǎng)管理手段能夠發(fā)揮的作用相對(duì)有限。施工單位基于防控施工風(fēng)險(xiǎn)、提高管理效益、打造文明工地的管理目標(biāo)，可引入智慧管理理念與技術(shù)。本文首先分析了房屋建筑施工現(xiàn)場(chǎng)管理的現(xiàn)狀，明確現(xiàn)場(chǎng)管理需求，而后從智慧工地平臺(tái)建設(shè)、人員管理、物資管理、設(shè)備管理以及環(huán)境管理的角度，提出了施工現(xiàn)場(chǎng)可用的智慧管理策略，以此為施工單位探尋技術(shù)賦能現(xiàn)場(chǎng)管理體系的有效路徑、提升現(xiàn)場(chǎng)管理水平提供技術(shù)應(yīng)用方向。

關(guān)鍵詞：房屋建筑工程；施工現(xiàn)場(chǎng)；智慧管理策略

房屋建筑行業(yè)在當(dāng)前共享、綠色、創(chuàng)新、開(kāi)放的全新發(fā)展理念的引導(dǎo)之下，持續(xù)擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，經(jīng)濟(jì)支柱地位得以穩(wěn)固，行業(yè)集中度穩(wěn)定提升，行業(yè)結(jié)構(gòu)得到有效優(yōu)化，區(qū)域布局不斷完善，其在吸納就業(yè)方面的作用日益顯著。房屋建筑施工企業(yè)在創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)下，逐步在施工管理中革新觀念，引入新興技術(shù)，構(gòu)建了智慧工地模式，依托通信技術(shù)與信息技術(shù)來(lái)監(jiān)控與管理施工活動(dòng)，以此來(lái)應(yīng)對(duì)各類(lèi)工程管理風(fēng)險(xiǎn)?，F(xiàn)圍繞房屋建筑施工現(xiàn)場(chǎng)智慧管理的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行探索。

一、房屋建筑施工現(xiàn)場(chǎng)管理現(xiàn)狀

（一）整體管控難度較高

建筑工地往往與公司總部有著較遠(yuǎn)的距離，由項(xiàng)目管理部負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)管理工作。與其他工業(yè)產(chǎn)品不同，建筑產(chǎn)品有著不固定的生產(chǎn)地點(diǎn)，機(jī)械設(shè)備、作業(yè)人員與管理人員需要跟隨建筑產(chǎn)品在多個(gè)區(qū)域進(jìn)行流動(dòng)。施工參與人員需要面臨多變、復(fù)雜、惡劣的作業(yè)環(huán)境。施工參與單位數(shù)量較多，在不少施工環(huán)節(jié)都存在數(shù)個(gè)工種交叉作業(yè)的需求。管理人員的協(xié)調(diào)與管理難度較高，工程建設(shè)目標(biāo)也被分配到多個(gè)部門(mén)，整體協(xié)作效率較低，管理工作欠缺整體性與系統(tǒng)性[1]。

（二）勞務(wù)用工管理困難

施工工人涉及多個(gè)工種，在施工現(xiàn)場(chǎng)往往采用流動(dòng)作業(yè)模式，總承包單位開(kāi)展發(fā)放工資、統(tǒng)計(jì)人員數(shù)量以及出勤情況時(shí)容易出現(xiàn)差錯(cuò)。工地現(xiàn)場(chǎng)的糾紛事件發(fā)生率較高。不少施工工人的受教育程度相對(duì)偏低，實(shí)際年齡偏高，綜合素質(zhì)提升空間較大，還有著較強(qiáng)的流動(dòng)性，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)人員管理難度較高。

（三）物資管理效率較低

建筑工程的物資管理部門(mén)制定與實(shí)施物資計(jì)劃時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)溝通不到位的情況，導(dǎo)致采購(gòu)數(shù)量與時(shí)間節(jié)點(diǎn)等和施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需求之間有一定偏差，造成了采購(gòu)不及時(shí)、超量采購(gòu)、物資浪費(fèi)等情況，可能會(huì)引發(fā)進(jìn)度落后與窩工問(wèn)題。物資管理者在物資進(jìn)場(chǎng)后進(jìn)行物資數(shù)量、規(guī)格核查，驗(yàn)證相關(guān)技術(shù)資料等工作時(shí)，由于工作量龐大，導(dǎo)致操作規(guī)范度與效率偏低，可能會(huì)給企業(yè)帶來(lái)?yè)p失。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管與巡查的工作方式來(lái)管理施工物資時(shí)，需要消耗較高的人力成本。若物資保管環(huán)節(jié)出現(xiàn)疏漏，則容易帶來(lái)物資受損的狀況。

（四）設(shè)備管理亟須重視

建筑工程現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)械設(shè)備管理工作需要有專(zhuān)業(yè)人員參與其中，隨著工程機(jī)械化水平提升，工程中使用的機(jī)械設(shè)備的類(lèi)別有所增加，部分管理人員欠缺專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)。操作人員若出現(xiàn)不標(biāo)準(zhǔn)的操作行為，可能會(huì)增大施工安全風(fēng)險(xiǎn)。因此，施工單位應(yīng)將設(shè)備管理置于重點(diǎn)關(guān)注的位置上。

（五）安全環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)較多

建筑工程現(xiàn)場(chǎng)安全管理任務(wù)繁重，涵蓋高空作業(yè)、機(jī)械設(shè)備使用、防火、用電以及洞口臨邊防護(hù)等事項(xiàng)。若單一采用巡查、抽查等人力檢查與管理方式，可能會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)存在管理盲區(qū)，難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患，進(jìn)而增加觸電、機(jī)械傷害、物理打擊與高空墜物等風(fēng)險(xiǎn)事件的發(fā)生率[2]。施工隊(duì)伍有著復(fù)雜化的人員構(gòu)成，雖然大部分施工單位都會(huì)開(kāi)展安全交底與教育工作，然而實(shí)際效果卻達(dá)不到預(yù)期。

建筑工程基于綠色施工理念，需要增加環(huán)保管理方面的投入，既要減少施工期間的能耗，同時(shí)還要對(duì)噪聲、揚(yáng)塵污染加以防治。當(dāng)前環(huán)境管理與防護(hù)技術(shù)還應(yīng)得到有效更新，以此使施工單位以正確的方式處理環(huán)境與施工活動(dòng)之間的關(guān)系。

二、房屋建筑施工現(xiàn)場(chǎng)智慧管理策略

（一）構(gòu)建智慧工地管理平臺(tái)

房屋建筑工程可依托智慧工地平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)要素的智慧管理，消除施工期間的突出問(wèn)題。智慧工地平臺(tái)以物聯(lián)網(wǎng)感知、云平臺(tái)以及人工智能等技術(shù)為基礎(chǔ)，在橫向上能夠?qū)こ虄?nèi)部各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)同化管理，在縱向上確保所有應(yīng)用層級(jí)與管理層級(jí)的信息能夠得到有效共享，滿(mǎn)足管理者全天候監(jiān)控與管理需求，全面落實(shí)對(duì)于物資、設(shè)備、人員、環(huán)境的管理工作。系統(tǒng)依靠設(shè)置于施工現(xiàn)場(chǎng)各處的監(jiān)控設(shè)備與傳感器來(lái)采集施工信息，使管理者及時(shí)掌握工地動(dòng)態(tài)信息，通過(guò)分析施工數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行科學(xué)的管理決策，促進(jìn)管理效率與實(shí)效有效提升。

智慧工地平臺(tái)由集成應(yīng)用端、管理平臺(tái)、業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)構(gòu)成。管理人員可通過(guò)LED大屏、移動(dòng)端設(shè)備的APP、計(jì)算機(jī)端的網(wǎng)頁(yè)來(lái)搜索所需的施工數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)施工情況，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)展開(kāi)可視化、智能化、信息化管理[3]。該平臺(tái)能夠?qū)さ貦C(jī)械設(shè)備、施工物資、勞務(wù)人員、智能監(jiān)控系統(tǒng)等多個(gè)子系統(tǒng)展開(kāi)集成化控制與管理，并構(gòu)建統(tǒng)一化的管理流程、管理界面以及數(shù)據(jù)庫(kù)。監(jiān)控系統(tǒng)支持抓拍視頻與多畫(huà)面切換功能，可在突發(fā)情況出現(xiàn)的第一時(shí)間進(jìn)行及時(shí)響應(yīng)。若發(fā)生糾紛事件，也可實(shí)現(xiàn)有據(jù)可查。依托AI（人工智能）算法，可對(duì)施工隱患進(jìn)行智能識(shí)別。

（二）人員智慧管理策略

建筑單位可借助活動(dòng)狀態(tài)識(shí)別、數(shù)據(jù)獲取、設(shè)備標(biāo)識(shí)、無(wú)線(xiàn)通信以及人臉識(shí)別等功能模塊，在物聯(lián)網(wǎng)的支持下，將現(xiàn)場(chǎng)人員數(shù)據(jù)傳輸?shù)街腔酃芾硐到y(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)其的集中管理。

一是在信息管理方面，施工人員進(jìn)入作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)前，需要完成信息采集任務(wù)，將實(shí)名信息向系統(tǒng)中錄入，獲取現(xiàn)場(chǎng)一卡通與帶有身份標(biāo)識(shí)、定位功能的施工安全帽。施工人員可憑借一卡通在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行購(gòu)物、餐飲等日常消費(fèi)，以此既能夠提升現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)的便捷性，還有助于改善人員管理效果。管理者可根據(jù)實(shí)時(shí)呈現(xiàn)的人員信息，快速了解施工人員進(jìn)出場(chǎng)時(shí)間以及各工種的實(shí)際人數(shù)。

二是在人員教育方面，施工人員可通過(guò)學(xué)習(xí)平臺(tái)，接受安全、質(zhì)量、環(huán)保教育，了解安全技術(shù)要點(diǎn)、施工紀(jì)律、操作規(guī)程、工地制度要求，通過(guò)考核后可正式參與施工。系統(tǒng)可對(duì)施工人員的學(xué)習(xí)內(nèi)容與成果進(jìn)行實(shí)時(shí)更新。施工人員還可進(jìn)入VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）體驗(yàn)館，借助設(shè)備來(lái)對(duì)高空行走、物體打擊、洞口墜落、墻體坍塌、觸電傷害等施工事故場(chǎng)景進(jìn)行體驗(yàn)，以此增強(qiáng)培訓(xùn)教育與警示效果。

三是在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方面，進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)人員擁有專(zhuān)屬安全帽，其需要完成人臉識(shí)別后才能夠通過(guò)閘機(jī)口，接觸施工作業(yè)區(qū)域。系統(tǒng)對(duì)BIM（建筑信息化）模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)后，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)工地現(xiàn)場(chǎng)的可視化呈現(xiàn)。智能芯片被植入到安全帽中，能夠?qū)⑹┕と藛T的行動(dòng)軌跡與實(shí)時(shí)位置呈現(xiàn)到系統(tǒng)中，管理者可以此為依據(jù)，了解人員工作狀態(tài)、操作行為與具體工作狀態(tài)，及時(shí)進(jìn)行指導(dǎo)與干預(yù)。

四是在考勤管理方面，施工人員進(jìn)入與離開(kāi)施工現(xiàn)場(chǎng)后將自動(dòng)產(chǎn)生打卡記錄信息，系統(tǒng)可精準(zhǔn)計(jì)算施工人員的實(shí)際工作時(shí)間與進(jìn)出場(chǎng)時(shí)間，將真實(shí)、完整的考勤記錄提供給管理人員。依托安全帽中的芯片可掌握施工人員的活動(dòng)軌跡，以免因管理證據(jù)不足而產(chǎn)生爭(zhēng)議糾紛事件。

五是在用工分析方面，管理人員可依托大數(shù)據(jù)分析技術(shù)與現(xiàn)場(chǎng)勞務(wù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，確定施工人員分布特點(diǎn)，科學(xué)調(diào)整用工數(shù)量，預(yù)防窩工問(wèn)題，增強(qiáng)施工協(xié)調(diào)與組織能力。

（三）物資智慧管理策略

建筑工程可依靠互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及對(duì)軟硬件進(jìn)行綜合利用來(lái)全面管控現(xiàn)場(chǎng)施工物料。

首先，在采購(gòu)物資環(huán)節(jié)，聯(lián)合利用BIM與智慧工地系統(tǒng)，結(jié)合當(dāng)前施工計(jì)劃與進(jìn)度安排，將工程模型導(dǎo)入，自動(dòng)輸出現(xiàn)場(chǎng)物資需求量清單。物資管理者能夠結(jié)合具體的施工材料加工與采購(gòu)周期來(lái)編制采購(gòu)預(yù)算，細(xì)化采購(gòu)方案，以此使各類(lèi)施工材料等物資能夠及時(shí)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，并準(zhǔn)確把控采購(gòu)量[4]。在線(xiàn)上將訂單發(fā)送至供應(yīng)商處，供應(yīng)商完成確認(rèn)后，可開(kāi)始供貨，利用電子標(biāo)識(shí)技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)獲取物資的物流動(dòng)態(tài)信息。

其次，在驗(yàn)收物資環(huán)節(jié)，對(duì)物資進(jìn)行重量稱(chēng)取時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)識(shí)別運(yùn)輸車(chē)輛的車(chē)牌，實(shí)現(xiàn)高效精準(zhǔn)過(guò)磅。依靠即時(shí)拍照設(shè)備可有效保存物資的質(zhì)量證明、原始單據(jù)等材料。驗(yàn)收人員可借助APP來(lái)對(duì)其他沒(méi)有稱(chēng)重需求的物資實(shí)施收料操作，系統(tǒng)支持直入直出、調(diào)入與采購(gòu)等收料類(lèi)型。在此收料模式下，物料管理者可快速盤(pán)點(diǎn)施工物資，消除以往人工統(tǒng)計(jì)與盤(pán)點(diǎn)錯(cuò)誤率高、耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)等問(wèn)題。

最后，在現(xiàn)場(chǎng)管理環(huán)節(jié)，管理者可在視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的支持下，實(shí)時(shí)掌握各類(lèi)物資的存放情況，根據(jù)施工平面布置方案來(lái)規(guī)范存放各類(lèi)物資。將電子標(biāo)識(shí)牌設(shè)置到碼放施工材料的區(qū)域中，借此來(lái)根據(jù)材料的實(shí)際取用情況及時(shí)更新與反饋材料信息。管理人員統(tǒng)計(jì)材料使用數(shù)據(jù)后可精準(zhǔn)地核算施工成本。開(kāi)展抽檢活動(dòng)或者現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生異常狀況后，管理者可直接對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)取與查詢(xún)，對(duì)相應(yīng)責(zé)任主體進(jìn)行精準(zhǔn)追責(zé)。

（四）機(jī)械設(shè)備管理策略

一是監(jiān)控機(jī)械設(shè)備。建筑工程可運(yùn)用傳感器、攝像頭與物聯(lián)網(wǎng)來(lái)獲取現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備信息，同時(shí)對(duì)高精度定位技術(shù)、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)以及微電子技術(shù)進(jìn)行集成，在執(zhí)行監(jiān)測(cè)任務(wù)的基礎(chǔ)上，將設(shè)備數(shù)據(jù)同步發(fā)送到智慧工地系統(tǒng)中，滿(mǎn)足監(jiān)控、管理現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備使用情況的需求，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行情況的全程式跟蹤。進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的車(chē)輛信息也將被系統(tǒng)有效錄入，包括車(chē)輛類(lèi)型與車(chē)牌信息，以免有未獲取權(quán)限或者違反管理規(guī)定的工程車(chē)輛進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。

二是管理機(jī)械設(shè)備信息。管理人員可在監(jiān)控設(shè)備的支持下，全面采集各類(lèi)機(jī)械設(shè)備的操作者基本信息、規(guī)格型號(hào)信息、數(shù)量信息、種類(lèi)信息、實(shí)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)信息以及保養(yǎng)維修檢修信息等，以此為依據(jù)來(lái)為設(shè)備制定檢修與維護(hù)計(jì)劃，合理安排機(jī)械設(shè)備，確保各道工序得以高效銜接，減少設(shè)備能耗，提高其使用率[5]。

三是管理施工電梯。為施工電梯增設(shè)人臉智能識(shí)別功能，電梯內(nèi)部需要安裝顯示屏，操作人員需要完成身份驗(yàn)證后才可進(jìn)入施工電梯，設(shè)備管理系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)控施工電梯的升降情況。若有人員出現(xiàn)違規(guī)操作，系統(tǒng)將發(fā)出報(bào)警與預(yù)警信息，并提示操作者暫停操作，以此實(shí)現(xiàn)安全使用施工電梯的安全管理目標(biāo)。

四是管理施工塔吊。施工塔吊操作者同樣需要按照規(guī)定進(jìn)行人臉識(shí)別與身份驗(yàn)證，塔吊運(yùn)行情況同樣處于系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控范疇中，系統(tǒng)可對(duì)塔吊運(yùn)行期間的倍率、風(fēng)速、回轉(zhuǎn)角度、幅度、起升高度、起重力矩、重量等信息展開(kāi)全面采集與監(jiān)測(cè)。進(jìn)入群塔作業(yè)環(huán)節(jié)后，若各個(gè)塔吊之間的距離不符合安全規(guī)定，或者塔吊大臂有相互碰撞的風(fēng)險(xiǎn)，系統(tǒng)將預(yù)先發(fā)送預(yù)警信息。高清攝像頭被安裝到塔吊吊鉤處，確保司機(jī)能夠明確實(shí)際吊運(yùn)范圍，預(yù)防因盲吊而引發(fā)安全事故。若吊裝超重或者當(dāng)日風(fēng)速超標(biāo)，系統(tǒng)也會(huì)生成報(bào)警信息。

（五）施工環(huán)境管理策略

建筑工程構(gòu)建環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí)，需要對(duì)當(dāng)?shù)卣h(huán)保平臺(tái)進(jìn)行有效接入，實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)噪聲、氣壓、濕度、溫度、風(fēng)向、風(fēng)速、TSP、PM10與PM2.5等環(huán)境質(zhì)量相關(guān)數(shù)據(jù)。引入自動(dòng)化降塵噴淋系統(tǒng)，定時(shí)啟動(dòng)，及時(shí)治理現(xiàn)場(chǎng)揚(yáng)塵污染。若現(xiàn)場(chǎng)的噪聲強(qiáng)度與揚(yáng)塵污染程度超出預(yù)設(shè)指標(biāo)，系統(tǒng)將進(jìn)行聲光報(bào)警，并將報(bào)警通知信息發(fā)送至智慧工地平臺(tái)中，平臺(tái)隨后可自動(dòng)啟動(dòng)噴淋裝置，通過(guò)噴灑降塵降低揚(yáng)塵污染至正常水平后，再自動(dòng)關(guān)閉噴淋系統(tǒng)。

系統(tǒng)可對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)與記錄，并進(jìn)行曲線(xiàn)分析，導(dǎo)出Excel報(bào)表。施工單位還可將智能水表與電表安裝到現(xiàn)場(chǎng)的施工區(qū)、辦公區(qū)與生活區(qū)中，對(duì)用水量與用電量展開(kāi)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并向智慧工地系統(tǒng)反饋現(xiàn)場(chǎng)用水、用電情況，管理者即可對(duì)綠色施工指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)情況進(jìn)行評(píng)估，知曉水電能源的實(shí)際消耗量超標(biāo)的情況后，前往現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查與整治。若系統(tǒng)采集到異常能耗數(shù)據(jù)，將立刻通知管理者，管理者可安排人員進(jìn)行排查與定位，及時(shí)解決能源浪費(fèi)的問(wèn)題。

結(jié)論

智慧工地平臺(tái)能夠幫助施工單位有效解決房屋建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的人員、設(shè)備、環(huán)境、物資管理環(huán)節(jié)中的問(wèn)題。施工單位可借助人工智能、云平臺(tái)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建智慧工地管理平臺(tái)，以自動(dòng)化、智能化的技術(shù)手段來(lái)優(yōu)化施工人員、工程物資、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、機(jī)械設(shè)備的管理舉措，規(guī)避安全風(fēng)險(xiǎn)與質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)綠色施工目標(biāo)。

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