智能化时代建设工程科技管理变革研究
倪来娣
盐城市亭湖区新兴镇综合行政执法和应急管理办公室 江苏 盐城 224053
引言:在当下数字技术快速迭代的时刻,建设工程领域正处在前所未有的管理变革之中。传统的管理形式靠人力推动,凭经验指挥,对于复杂项目调度,动态风险防控等复杂的状况存在天然的不足之处。伴随5G、物联网、人工智能等技术的深入融合,建设工程的管理正由传统的线性流程朝着智能生态迈进。这种变革并不仅仅只是对管理技术工具的更新换代,而且是管理思维以及行业生态整体层面的重塑,智能化管理成为冲破发展瓶颈,达成可持续发展的重要途径。
一、智能化时代建设工程科技管理变革背景
(一)数字技术发展驱动
数字技术集群式突破,给管理变革赋予底层支撑。5G网络凭借低时延,高带宽特点,达成施工现场大量数据的秒传,传统通讯技术的瓶颈得到破解,边缘运算把运算节点挪到工地现场,利用就近运算减轻云端依赖,适合实时性业务需求,云计算平台营造出一种可以随意伸缩算力的结构,让如BIM、GIS这类的数据得以云端存放并协同处理。在人工智能当中,深度学习算法对图像识别、自然语言加工、预估分析等方面的改善,让工程管理由被动回应转为积极决断,数字孪生用多种资料融合,在虚拟场所模拟物理物体整个时期的存在情况,做到虚实互动的经营闭环。
(二)行业发展需求倒逼
传统施工方式里,在基层工程项目的管理过程中,人工巡查、经验判断的方式是普遍存在的,在工业园区厂房的建设过程中表现得尤为明显。就拿某园区来说,现场的专职安全员需要每天到现场去进行实地检查,以确保脚手架搭设的安全性;而当多工种交叉作业时,由于人工调度的失误,曾经出现过钢筋班组和机电班组工序相冲突的情况,最终导致窝工损失远远超出预期。当工业园区厂房建造朝着大型化和复杂化方向发展以后,多工种交叉操作,高精确度设备装配,复杂消防系统布置情形就浮现,使管理协调性变得越发关键。而且,绿色建筑、装配式建筑之类新的建造方式推行开来之后,很必要与其相适应的数字化经营体系。从政策层面而言,国家“十四五”计划里清楚表明要发展智能建造技术,种种压力促使建设工程行业向着智能化管理转化方向发展[1]。
(三)技术演进逻辑牵引
建设工程管理技术演进遵照“感知-分析-决策-执行”智能化轨迹,早期的自动化技术达成某个环节的效率改进。物联网技术投入使用后,创建起多层次感知网络,做到对施工环境所有要素的监测。大数据同人工智能技术融合,有分析与决策的能力,借助算法模型去预测危险,改善资源调配。这种演变不是简单地把多种技术堆叠,而是利用数据要素不停地流动、整合、于是便形成起一个自感知识别、自决策判断、自己改善的智能管理体系。技术更新换代速度加快之后,管理改革便由缓慢地改良变成了快速地革新。
二、智能化技术在建设工程管理中的应用
(一)BIM技术的应用
BIM技术搭建起工程全生命周期的数字地基,在设计环节,三维协同设计平台打通各个专业的壁垒,利用参数化建模技术实现了对建筑、结构、机电等专业之间的实时联动。系统内部自带的碰撞检测算法自动识别出是否存在管线交叉或者空间干涉等情况出现的设计冲突现象,并且将图纸上的错误率降低了百分之六十以上。进入到施工阶段之后,BIM5D模型将进度、成本以及质量这三方面信息集中在一起形成了一个动态管理的大数据库,在经过4D施工模拟时可以有效优化工序间的衔接过程,并且提前预估到所需资源数量达到最高值的时间点、与此同时基于模型本身所具备自动进行工程量计算的功能也使得算量工作变得更为高效快速。
(二)物联网与传感器技术应用
物联网同传感器网络构筑工程现场智能感知体系,众多种类传感器安装在施工现场,环境参数,设备状态以及人员行为都被实行即时观测。结构健康监测系统凭借光纤传感器取得建筑变形数据,监测精确度达到亚毫米级。塔吊智能监测装置整合了倾角,荷载传感器,力矩限制算法防范塔吊超载倾覆。人员定位系统用UWB技术做到厘米级别定位,结合电子围栏自动识别危险区域闯入行为。在消防工程管理中,烟感、温感、压力传感器被纳入物联网平台,创建起设备状态实时检测网络,故障信息借助分等级的预警机制自动发送,从而达成对消防设施的全程管理[2]。
(三)人工智能及大数据技术的应用
人工智能、大数据技术重塑工程管理决策逻辑,计算机视觉技术借助深度学习算法,达成对施工现场违规行为识别、材料堆放检测等情形的应用,准确率超越 95% 。自然语言处理技术解析施工日志,监理报告等非结构化数据,自动提炼风险事件,进度等信息。大数据分析平台融合以往项目数据、塑造成本预测、工期推演等模型,机器学习算法经过大量施工数据训练,创建起风险预警知识库,对质量缺陷,安全隐患提前预估,智能决策系统凭借优化算法,在资源约束条件下去寻最佳施工方案。
三、智能化时代建设工程科技管理变革路径
(一)管理模式创新
智能化大潮把建设工程传统管理模式的运行逻辑全然打乱。科层制组织框架下,信息纵向逐级传递,从现场施工一直传到管理层的决策链对造成问题反应迟缓,这种迟滞明显地妨碍项目推进速度。但用上数字化的管理平台之后便构筑出扁平化的信息交流网络,任务派发借助在线体系化操作,在线发布上级的决策指令,进度时刻监控模块靠着物联网数据采集手段,使项目发展状况以分秒级的频率刷新到管理系统,还可以做到对诸多相关方问题的同时处理,缩短传递层级和交流的费用。虚拟项目团队依靠云平台完成跨地域、跨专业的高效合作。利用5G网络和云计算技术以后,各个城市的设计师,施工工程师以及运营人员都能随时融入同一个数字空间,根据BIM模型实施一起设计并讨论方案。以前传统管理依赖负责人自身的经验直觉判断,智能化系统创建起可视化的驾驶舱,把工程推进情况,成本耗费数值,质量检测标准等主要指标用数据看板的形式清晰显示出来。智能算法挖掘出大量数据并进行分析,极大地提升了管理决策的时效性、科学性[3]。
(二)技术集成应用
技术融合于建设工程领域便诞生出高度协同的智能管理生态系统,BIM模型充当了中心数据枢纽,肩负着汇聚多源信息的任务。正在实时采集的施工环境数据由物联网传感器得到,来自GIS系统的地理空间信息以及人工智能算法产出的剖析结果皆通过标准接口同BIM模型紧密融合,进而产生出虚实对照的数字化经营界面。无人机巡检技术同BIM模型融合做到施工质量的自动化监测,无人机装上高清摄像头以及激光雷达设备,按照预先设定好的航线来巡查建筑工地现场,并且会把巡查时采集到的影像资料同BIM模型展开三维对比,系统就能够自动找出建筑构件安装偏差,施工工艺不达标等毛病。最后做出可视化的施工偏差报告。人工智能算法会对物联网的数据进行时序分析,创建出设备运行状况预测模型,借助不断改进的机器学习方法去完善模型参数,并自动开启维保流程。这种技术集成不是简单的把各种技术堆砌在一起,而是建立统一的数据标准体系和接口协议,使得不同来源的数据能够在语义层面上互相操作。
(三)人才培养体系重构
智能化转型促使建设工程行业的用人需求发生根本性的转变,建筑企业利用BIM轻量化技术对基层的一线钢筋工展开专业培训,通过移动终端达成对构件配筋数据的快速收集。职业院校同行业企业携手创建实训基地,在虚拟施工情境里引领学生熟练把握智能放线设备的操作技巧,着重培育具有智慧工地测量能力的技术型人才。从企业层面上来讲,要形成分层分类的培训体系,就基层作业人员而言,展开智能设备操作、BIM轻量化应用等基本技能训练。针对中层人员,举办数据分析、数字化项目管理之类的专门加强课。高层管理者主要学习智能化战略规划,数字生态系统营造等前沿内容。在教育机构里面,应该大力推动学科交叉创建,土木工程专业课中加入人工智能、数据科学、物联网这些数字技术课程模块,以塑造学生的数字思维和技术应用能力。校企合作共建实训基地成了培养人才的主要途径,采用虚拟仿真教学系统来创建十分接近真实工程景象的实训环境,在虚拟工地上做BIM造型,调试智能设备、执行数字化项目运作操作,提前了解智能化运作程序和有关工具,给智能化时代建造工程行业提供高素质复合人才[4]。
四、结论
智能化时代来临,建设工程科技管理变革,是技术创新与行业发展需求紧密耦合的结果。BIM技术改变工程全生命周期管理,物联网做到现场状态即时感知,人工智能给予系统决策智慧。这种变革加强了管理效能并削减了运营危险,而且促使行业由劳动密集转向技术密集。企业碰上这样的变革之时,务必加快管理模式革新,加深技术融合应用,重新塑造人才培养架构。数字技术不断冲破界限,智能化管理将会朝着更加智慧,更为自动的方向发展,给建设工程领域达成高质量发展给予长久动力。
参考文献:
[1]陈俊霖,马观莲,谢春龙.工程企业科技管理创新的实践与可持续发展路径探讨[J].中阿科技论坛(中英文),2025,(06):54-58.
[2]谢钰仝,孙雄.建筑工程项目科技管理中的智能建造技术应用探索[J].城市建设理论研究(电子版),2025,(16):53-55.
[3]秦文浩.智能化时代建设工程科技管理变革研究[J].城市开发,2025,(06):18-20.
[4]钟登华,张天鸿,余红玲,等.智能时代与大坝工程建设智能化研究进展[J].水利学报,2025,56(01):1-19.