建筑土木工程中的智能施工技术及其应用

引言

智能施工技术在建筑土木工程中的应用，极大地提升了建筑设计、施工及运营阶段的效率与精确度。通过集成先进的自动化控制系统和智能设备，不仅能优化能源使用和资源配置，还能改善居住环境的舒适性与安全性。所以，智能施工技术的发展不仅推动了建筑行业向节能、环保方向的转型，还为未来的建筑管理带来了更高的智能化水平，推动着行业的全面升级。

1 智能施工技术在建筑土木工程中应用的重要性

1.1 增强安全性

智能施工技术在建筑土木工程中的应用为建筑安全保驾护航，可利用施工现场传感器和监控设备提供的数据反馈，形成对施工现场环境的全面监控，并借助虚拟现实和增强现实技术进行施工现场的模拟，保证施工工艺的科学性和可用性。同时，还可借助云计算和无线通信等，形成数据资源的共享，一定程度上改善施工的沟通效率，从而能够增强施工队伍的即时响应能力，使其更好地应对突发事件。另外，加强智能施工技术在建筑土木工程中的应用，能够及时有效地觉察和发现工程中存在的各种潜在安全问题，并利用人工智能进行分析和判断，能够第一时间为施工人员提供决策，有助于施工问题的解决。

1.2 提高能源效率

智能施工技术在建筑土木工程中的应用，对于能源管理有着卓越的效果。通过能源监测系统，可以实时收集建筑内各个设备和区域的能耗数据，如电力、水、燃气等。管理人员可以根据这些数据了解能源的使用情况，分析能源消耗的高峰和低谷时段，找出能源浪费的环节。

1.3 延长建筑寿命

加强智能施工技术在建筑土木工程中的应用，有助于及时发现和解决影响建筑寿命的问题。通过对建筑结构健康监测系统的应用，传感器可以实时监测建筑的结构参数。一旦发现结构出现异常变化，可能预示着潜在的安全隐患，管理人员可以及时采取措施进行修复和加固，避免问题进一步恶化。

2 建筑土木工程中智能施工技术的应用要点

2.1 智能设计技术

建筑信息模型（BIM）和数字孪生技术的应用推动了智能设计技术的发展，显著提升了建筑土木工程设计工作的精确性和协作效率。BIM 技术在建筑土木工程中的应用，不仅促进了团队协作的高效化和管理的精细化，还对设计方案的优化以及施工阶段冲突的减少发挥了重要作用。而数字孪生技术通过实时映射虚拟模型与实体建筑，支持设计方案的模拟、分析和优化，确保建筑性能与用户需求精准匹配，从而实现更高效、更智能的设计。因此，BIM 作为建筑项目的数据集成平台，能够在设计、施工和运营各个阶段提供精确的数字模型，在设计阶段，BIM 技术与传感器数据的结合，使建筑师可以基于实时环境数据和历史能效数据优化设计方案，确保建筑的功能性与可持续性。

2.2 物联网技术

物联网技术具有实时监控、智能化调度等优势，建筑土木工程施工单位可以根据现场情况安装温度传感器、震动传感器等装置，实时采集各类施工设备的运行温度、转速等参数，便于施工人员提前找出潜在的风险并加以处理。例如，施工人员将传感器安装在塔吊设备上，可以全天候掌控塔吊的运行状态，若发现异常振动、超载等情况，传感器会迅速将数据传输到后台管理系统，迅速发出警报，提醒施工人员停止作业，以免诱发严重的安全危机。随着我国建筑土木工程行业的不断发展，现场往往多种设备协同作业，而通过物联网技术，施工单位可以将所有设备统一接入管理平台中，根据施工进度与任务需求智能化调度设备，确保施工工作顺利进行的同时提升施工质量。

2.3 虚拟现实与增强现实技术

虚拟现实与增强现实技术是对建筑土木工程项目进行数字管理的另一种重要应用。借助 VR，建立上述与实际工程非常接近的仿真环境。在该系统中，建筑施工人员可以自由地行走、观察和操作，并能模拟建筑的每一个阶段，更加直接地了解建筑设计，了解建造过程，提升建造技术。另外，将虚拟现实应用到建筑工程的安全训练中，使建筑施工人员亲身经历各种危险事件，提高其对建筑土木工程的安全性的认识。AR 是一种在现实环境中可视化的建筑设计方法，在建筑土木工程建设中，通过 AR 眼镜和移动终端设备等方式，施工人员们可以实时查看工地的实时数据、图纸和模型等信息。将所得到的数据以立体的方式展现在施工人员的面前，有助于了解建筑的需求，从而改善建筑的准确性。

2.4 自动化施工

（1）无人施工设备。在建筑土木工程施工现场，5G 低延迟特性给无人建筑装备带来了革命性的变化。比如，在 5G 网络的强大支撑下，搅拌车完全可以实现无人驾驶。施工人员可以通过计算机或者智能终端，通过遥控中心向搅拌车发送指令。5G 网络的低延迟，它可以精确地停靠在指定的地点，等待材料上料。装载完毕后，又井然有序地驶向工地，将水泥精确地卸至指定位置。类似地，无人挖掘机在建筑领域也显示了出色的表现。借助 5G 网络，远程操控者可以实时观看挖掘机作业现场的高清晰度图像，有种身临其境的感觉。操控者通过手柄下达的每一项操作指令，都会在第一时间传递到挖掘机上，让挖掘机灵活地完成挖土、装土等作业。

（2）智能机器人施工。随着 5G 技术的发展，建筑施工领域中智能化机器人的应用越来越广泛。比如，在 5G 网络的支撑下，砌墙机器人系统利用高精度传感器及先进算法，实现了对墙体尺寸及位置的精确测量。施工前，技术人员将墙体设计方案输入到机器人控制系统中，通过 5G 网络快速、稳定地向机器人传递数据。施工时，机械臂准确、快速地抓取砖块，按预先设定好的程序涂抹砂浆，再将砖块准确安放到指定位置。每块砖的摆放角度，砂浆涂刷的厚度，均严格按照规范要求进行，极大地提高了墙体的质量与精度。

结束语

建筑土木工程中智能施工技术的应用，通过集成物联网、BIM 等先进技术，实现对施工现场全面监控、精准管理和高效协同。这一系统应用不仅提高建筑土木工程施工现场安全性和质量控制水平，还有效提升建筑土木工程施工进度管理效率和精确度。在建筑施工行业竞争日益激烈背景下，如何充分利用智能施工技术优化施工现场管理，成为建筑企业提升核心竞争力关键。因此，本文通过对建筑土木工程中智能施工技术的应用要点进行意义重大。

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