基于物联网技术的建筑工程智能化管理研究

摘要： 本文聚焦建筑工程领域，深入探究物联网技术在其中的应用机理与实践成效。剖析传统管理模式短板，详述物联网关键技术构成，阐述其在建筑工程全生命周期各环节，涵盖设计、施工、运维的智能化管理策略，探讨面临挑战与应对路径，旨在推动建筑工程管理向智能化、精细化迈进，提升行业整体效益。

一、引言

在科技飞速发展、数字化浪潮席卷全球的当下，建筑工程行业正迈向智能化转型关键期。物联网技术作为信息时代的核心驱动力之一，为建筑工程管理革新注入强大动力。通过物物相连、实时感知、精准控制，物联网打破传统管理信息孤岛，实现建筑工程全要素、全过程智能化管控，对优化资源配置、保障工程质量、提升运营效率具有深远意义，正重塑建筑工程管理新格局。

二、传统建筑工程管理模式的短板剖析

（一）信息孤岛现象严重

设计、施工、运维各阶段数据孤立存储，部门间信息流通不畅。设计变更难以及时反馈至施工、运维端，施工过程问题无法实时回溯至设计源头优化，运维数据难以为前期决策提供有效参考，致使重复劳动多、决策效率低，阻碍工程顺利推进。

（二）实时监控乏力

传统模式多依赖人工巡检、阶段性验收，难以及时捕捉施工过程动态变化。如隐蔽工程施工质量、大型设备运行状态，无法实时监控，隐患难发现，一旦问题暴露往往损失惨重，且人工巡检受主观因素影响大，数据准确性、完整性难保障。

（三）资源调配粗放

施工资源管理凭经验估算，材料库存、设备闲置与需求高峰错配常见。材料采购过量积压资金，设备调配不当延误工期，人力安排不合理导致窝工，整体资源利用效率低下，成本居高不下。

三、物联网技术在建筑工程中的关键应用构成

（一）感知层技术

各类传感器是感知层核心，如温湿度传感器、压力传感器、位移传感器、RFID（射频识别）标签等。温湿度传感器实时监测混凝土养护环境，确保质量；压力传感器监控基坑支护、塔吊荷载，预防结构失稳；RFID 标签贴附建筑材料、设备，实现全生命周期追踪，从采购源头、运输轨迹到现场使用，信息一键掌控。

（二）网络层技术

通过蓝牙、Wi-Fi、ZigBee、4G/5G 等无线通信技术，构建物联网络，将感知数据实时传输至云端或本地服务器。近距离低功耗场景（如施工现场局部区域设备互联）常用 ZigBee，广域覆盖、高速传输需求（如远程监控）则依托 4G/5G，确保海量感知数据稳定、高速传输，为实时决策筑牢根基。

（三）应用层技术

面向建筑工程不同业务需求开发多元应用系统，如基于 BIM（建筑信息模型）的可视化管理平台、施工进度智能管控系统、设备运维管理软件等。借助这些系统，管理人员可远程实时洞察工程全貌，依数据分析精准决策。

四、物联网技术助力建筑工程全生命周期智能化管理

（一）设计阶段

设计团队借助物联网实时采集施工现场地质、气候、周边环境数据，优化设计方案。如依据实地光照、温度数据优化建筑采光通风设计，利用地质监测数据调整基础选型；结合 BIM 模型与物联网，实现设计方案虚拟建造模拟，提前排查潜在问题，提升设计质量与效率。

（二）施工阶段

1.人员管理

为施工人员配备内置物联网芯片的安全帽、工卡，实时定位人员位置、轨迹，合理安排工作任务，预防危险区域违规闯入。一旦发生紧急情况，快速精准救援，保障人员安全；同时，记录人员工时、作业量，为绩效考核提供精准数据。

2.施工质量管控

混凝土、钢材等关键材料内置传感器，全程监测材料性能参数，确保质量合格；对关键工序（如桩基施工、钢结构焊接）安装监测设备，实时把控施工精度、工艺合规性，超偏差自动预警，及时返工整改，确保每道工序质量过硬。

3.施工进度优化

基于物联网数据搭建施工进度模型，对比计划进度，精准分析偏差原因。如因材料供应延误，及时协调供应商；因劳动力不足，快速调配人员，动态调整施工计划，保障项目按时推进。

（三）运维阶段

1.建筑设施设备运维

在电梯、空调、给排水等设备加装传感器，实时采集运行状态、能耗、故障参数，上传至运维管理平台。通过数据分析提前预警设备故障，安排预防性维护，降低突发故障率，延长设备寿命；依据能耗数据优化设备运行策略，节能降耗。

2.建筑空间环境管理

室内外温湿度、光照、空气质量传感器联动智能控制系统，自动调节空调、照明、新风系统，营造舒适室内环境；同时，监测建筑结构健康状况，及时评估安全风险，确保建筑长期稳定运行。

五、物联网技术在建筑工程智能化管理中面临的挑战

（一）技术标准不统一

目前物联网设备厂商众多，产品通信协议、数据格式各异，不同系统间兼容性差，导致数据集成困难，如施工现场多品牌传感器数据汇聚至同一平台易出现乱码、数据丢失，阻碍物联网技术大规模、高效应用。

（二）数据安全与隐私问题

建筑工程涉及大量敏感信息，如设计图纸、人员信息、商业机密等，物联网数据传输、存储过程面临黑客攻击、数据泄露风险。一旦隐私泄露，不仅损害企业利益，还可能引发安全事故，当前数据加密、访问控制等安全防护技术亟待升级强化。

（三）初期投资成本高

引入物联网技术需购置大量传感器、通信设备，搭建服务器平台，开发应用系统，培训专业人员，对企业资金实力要求高。尤其中小企业，资金压力大，短期内难以见到直观经济效益回报，影响技术推广积极性。

六、应对物联网技术应用挑战的策略探讨

（一）统一技术标准制定

政府主管部门、行业协会牵头，联合科研机构、设备厂商，加快制定统一物联网技术标准，涵盖通信协议、数据规范、接口标准等，确保设备互联互通、数据共享顺畅，降低技术集成难度，为物联网规模化应用铺就基石。

（二）强化数据安全保障

研发高强度数据加密算法，对传输、存储数据加密处理；建立严格访问控制体系，依据用户角色、权限分级授权访问；定期开展数据安全审计与漏洞扫描，及时修复隐患；同时，加强员工数据安全培训，提升安全防范意识，全方位筑牢数据安全防线。

（三）完善成本分担与激励机制

政府出台补贴、税收优惠政策，对采用物联网技术的建筑企业给予资金扶持；引导金融机构开发专项金融产品，如物联网技术应用专项贷款、融资租赁，缓解企业资金压力；鼓励业主与施工企业协商，在合同中明确物联网技术应用成本分担方式，共享智能化管理带来的效益增值，激发应用动力。

七、结论

物联网技术为建筑工程智能化管理开启全新篇章，虽当前面临标准不一、安全隐患、成本高昂等挑战，但通过各方协同攻坚，统一标准、强化安全、优化成本，必将深度赋能建筑工程，实现管理模式革新，助力行业迈向高质量、可持续发展新征程。

参考文献

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