智能化技术在建筑施工现场管理中的应用探索
陈舒婷 曹菲
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引言
建筑行业作为我国经济发展的重要支柱产业,其施工现场管理的效率和质量直接影响到项目的整体效益和安全。传统的施工现场管理方式存在信息传递不及时、管理效率低下、安全隐患难以及时发现等问题。随着智能化技术的不断发展,如物联网、大数据、人工智能等,为建筑施工现场管理带来了新的解决方案。
一、智能化技术在建筑施工现场管理中的应用优势
智能化技术的应用可以实现施工现场的实时监控和数据采集。通过在施工现场布置各种传感器,如温度传感器、湿度传感器、压力传感器等,可以实时获取施工现场的环境参数和设备运行状态。这些数据可以通过物联网技术传输到监控中心,管理人员可以通过手机或电脑随时随地查看施工现场的情况,及时发现问题并采取相应的措施。
智能化技术可以提高施工现场的管理效率。例如,利用建筑信息模型(BIM)技术可以对建筑项目进行三维建模,实现对施工进度、质量、成本等方面的精细化管理。通过 BIM 模型,管理人员可以直观地了解施工过程中的各个环节,提前发现潜在的问题并进行优化。智能化的项目管理系统可以实现施工任务的自动分配、进度跟踪和质量检验等功能,大大提高了管理效率。
智能化技术可以提高施工现场的安全性。通过安装视频监控系统、智能门禁系统等设备,可以对施工现场的人员和车辆进行实时监控,防止无关人员进入施工现场,减少安全事故的发生。利用人工智能技术可以对施工现场的安全隐患进行实时预警,如对高处作业人员的违规行为进行识别和报警,提高施工现场的安全管理水平。
二、智能化技术在建筑施工现场管理中的具体应用
2.1 物联网技术的应用
物联网技术作为智能化体系的关键支撑,在建筑施工现场管理中展现出显著的应用价值。施工现场部署的智能安全帽、智能手环及智能塔吊等设备,构建起人与物、物与环境之间的信息交互通道。以智能安全帽为例,其内置定位模块与生命体征传感单元,可对施工人员的活动轨迹与生理状态进行持续追踪,一旦出现异常体征或突发险情,系统将自动触发应急响应机制,为救援争取宝贵时间。智能塔吊则依托多维传感网络,对起升载荷、臂架角度及运行姿态实施动态监测,结合边缘计算能力实时评估结构稳定性,有效规避因操作失误或机械疲劳引发的安全事故,从而提升整体作业环境的本质安全水平。
2.2 大数据技术的应用
施工现场积累的大量异构数据,借助大数据技术实现多维度整合与深度挖掘,正在为项目管理提供全新的决策支撑路径。通过对施工进度、材料性能、设备运行状态等关键参数的持续采集与建模分析,可构建动态更新的施工数据资源池。在此基础上,利用关联规则挖掘与预测建模手段,不仅能识别工序衔接中的瓶颈环节,还可对机械设备的潜在故障进行早期预警。例如,在某高层建筑项目中,通过对塔吊振动频率与负载数据的时序分析,成功预判了两次传动系统异常,避免非计划停工损失达十余万元。这种基于数据驱动的管理方式,将经验判断逐步转化为量化决策,显著提升了管理行为的预见性与精准度,为现代施工现场提供了更为科学、系统的管控机制。
2.3 人工智能技术的应用
人工智能技术在建筑施工现场管理中的应用,已逐步渗透至多个关键环节。图像识别技术通过高清摄像头与深度学习算法相结合,能够精准捕捉施工人员的防护装备穿戴情况,自动识别未佩戴安全帽或未系挂安全带等违规行为,并触发实时报警机制,有效提升现场安全监管效率。语音识别技术则被应用于指令传达与环境交互,借助智能语音系统,施工管理人员可实现非接触式操作与远程调度,提升沟通效率并减少人为误传带来的风险。机器学习模型通过对历史施工数据的训练与分析,具备对施工进度偏差、设备异常运行及安全隐患趋势的预测能力,为项目管理层提供科学依据与前瞻性建议,推动施工管理由经验驱动向数据驱动转型。
三、智能化技术应用过程中存在的问题及对策
3.1 存在的问题
智能化技术在建筑施工现场的推广过程中,面临显著的成本制约。一套完整的智能监测与管理系统,往往涉及传感器网络、数据采集终端、云端分析平台等多个环节,初期投入动辄数十万至上百万元,对中小型施工企业形成较大经济压力。与此同时,设备的日常运行还需配备专业技术人员进行调试、维护与数据解读,而这类复合型人才在施工现场较为稀缺,进一步推高了使用门槛。在此背景下,部分项目即便引入智能设备,也常因缺乏持续技术支持而陷入闲置状态。
人员层面的适应性问题同样突出。施工现场作业人员普遍文化程度不高,操作习惯固化,面对智能化系统中复杂的交互界面和流程要求,容易产生畏难情绪。例如,在某高层建筑项目试点应用 AI 安全监控系统时,工人因不熟悉报警提示机制,频繁误触关闭警报,导致隐患未能及时响应,暴露出技术落地与人员能力之间的脱节现象。此外,行业内部尚未形成统一的智能化管理标准,各企业在系统选型、数据格式、通信协议等方面各行其是,造成信息孤岛与资源浪费,严重阻碍了技术成果的规模化复制与协同应用。
3.2 对策
政府可从政策层面推动智能化技术在建筑行业的深度渗透,通过设立专项资金支持、提供税收减免以及实施差别化信贷政策等方式,降低企业在智能化转型中的经济负担。例如,在某些试点城市已出现由地方政府主导的“智慧工地”建设补贴计划,对符合标准的企业给予设备购置与系统集成的部分资金返还,有效提升了企业参与积极性。与此同时,建筑企业也可探索与金融机构协同合作的新模式,借助融资租赁、分期付款等灵活方式获取智能装备,缓解一次性投入压力。
针对施工人员技术素养不足的问题,应构建多层次、系统化的培训体系。一方面,可通过现场教学、虚拟仿真操作等手段提升其对智能设备的操作熟练度;另一方面,结合绩效考核机制,将智能化工具的使用成效纳入奖惩范畴,增强一线工人主动适应新技术的动力。
为打破信息壁垒,亟需加快建立统一的技术标准与数据接口规范。政府主管部门应联合行业协会、科研机构及头部企业共同编制涵盖硬件配置、软件平台、数据传输等内容的智能化施工管理标准体系,形成可复制、可推广的技术应用路径,从而实现行业整体水平的协同提升。
结论
智能化技术在建筑施工现场管理中的应用具有显著的优势,可以提高施工现场的管理效率、质量和安全性。虽然在应用过程中存在一些问题,但通过采取相应的对策,可以逐步解决这些问题。随着智能化技术的不断发展和完善,相信智能化技术将在建筑施工现场管理中得到更广泛的应用,推动建筑行业向智能化、现代化方向发展。
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