建筑土木工程中的智能施工技术及其应用

引言

在新形势下，建筑土木工程施工技术的持续创新，大大推动了行业发展速度。尤其是智能施工技术的出现，有助于在控制人力、物力成本投入的同时，从源头上降低安全事故率，保障施工方整体利益提升。

1 智能施工技术基本概念

建筑行业广泛推广的智能建造综合了多种先进技术，能够智能化管理工程建设全过程，具有实时采集并深度分析数据的功能，施工单位可以提前在现场布设传感器，动态化收集施工参数，优化施工流程，然后运用大数据分析技术深度挖掘并分析，制定科学的施工决策。同时，优化建筑土木工程设计时，智能建造也能够结合建筑信息模型仿真技术，精准模拟设计方案中建筑外部的形态，持续优化方案内容，合理配置施工资源，减少资源消耗，且显著提升整个结构的完整性。

2 建筑土木工程中的智能施工技术及其应用

2.1 智能机器人施工技术

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。就拿砌墙机器人来说，传统的砌墙作业需要弯腰、搬砖等作业，劳动强度大，人工砌墙的速度与质量受工人技术水平及工作状态等因素影响。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。

2.2 智能遮阳系统

智能遮阳系统可以根据建筑内外部的光照情况，自动调整遮阳设施（如百叶窗、窗帘或遮阳板）的开合程度。在阳光强烈的时候，遮阳系统可以将遮阳设施完全展开，有效地阻挡阳光直射进入建筑内部，减少室内温度的上升。而在光线较弱的时候，遮阳系统可以将遮阳设施打开，允许更多的自然光进入建筑内部，减少对人工照明的需求。遮阳系统通过控制遮阳板，还能影响到室内的通风方式。通过自然风压、空气温差、空气密度等物理手段实现室内通风，有效调节室内温度。而遮阳板安装位置合理可以对风起到更好的引导作用，增加进风口风压，对室内通风量起到调节作用，促进室内的自然通风。智能遮阳系统通过与温度传感器、湿度传感器及其他相关设备的联动，能够实现更为精确和高效的控制。例如，在炎热的夏季，系统可以根据室内温度的上升和湿度的变化，自动调整遮阳设施的开合程度。这样一来，智能遮阳系统不仅能够有效降低能耗，还能根据实际需求，为居住者提供更加舒适和宜居的环境。通过这种智能化的调控，居住者可以在保持室内温度适宜的同时，享受到自然光的柔和照射，从而创造出一个既节能又舒适的居住空间。

2.3 物联网（IoT）技术

IoT 技术具有实时监控、智能化调度等优势，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。随着我国建设工程行业的不断发展，各地所开展的大型施工项目，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。

2.43D 扫描技术

建筑土木工程施工中应用 3D 扫描技术，通过采用现代化仪器与软件，能够全方位扫描建筑结构后进行数字化转变，以三维模型呈现出整个建筑架构。这种非接触性的智能技术，具有高精度、快速测量等优势。建筑土木工程质量检测、工程设计、进度监控等都可以使用，有利于提升工程施工效率。首先，3D 扫描技术在工程设计中的应用，能够进一步修正 BIM技术创建的三维数据库，进而对建造物体的精细结构进行深化设计，使模拟数据更加准确，减少误差。施工人员利用 3D 扫描技术可以全方面掌握施工现况，确保设计方案更加科学；此外，工程设计中，3D 扫描技术可以帮助人员及时找出潜在安全隐患，辅助设计师迅速调整设计细节。以隧道工程为例，能够实时监测现场土层、岩层等的技术，可以及时找出变形隐患，通过迅速调整设计方案，防止施工中与地面水系连通，从而保障工程顺利建设。

2.5 人员和设备定位监控技术

5G 和物联网相结合的人设备定位监控技术，在建筑工地上有很多具体的应用场景。第一，在人员管理方面，当工程进入多个工种的交叉作业阶段时，现场人数众多，作业范围也比较复杂，这就给项目的管理带来了一定的困难。利用人员定位监控，管理者可以清楚地看到各工作岗位的分布情况，避免了由于沟通不畅而引起的人员冲突及安全事故。如地铁隧道施工时，盾构作业区与其后的铺轨区同时进行，定位系统可以保证两个区域内的人员不会误入，从而保证施工的安全。第二，应急救援方面，当施工现场发生塌方、火灾等突发情况时，定位系统可以快速定位被困人员的位置。救援人员可以根据精确的位置信息，规划出最优的搜救路径，并携带适当的搜救器材，迅速开展搜救工作，提高搜救效率，提高被困者的存活率。第三是设备的定位与监控，大型建筑土木工程的设备种类多、价值高，因此对设备的定位与监控具有重要意义。利用定位功能，可以实时掌握设备的位置信息，避免设备的丢失。例如，某些大型吊车、挖掘机等，一旦发生异常运动，系统可以及时报警。

2.6 智能施工技术与建筑信息管理（BIM）技术深度融合

智能施工技术与建筑信息管理（BIM）的深度融合为建筑的全生命周期管理提供了更为高效的解决方案。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，而智能施工技术则通过实时数据反馈、动态控制与自动化系统对建筑环境进行优化。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，确保建筑物的功能性与可持续性。例如，通过将 BIM 模型与能源模拟工具结合，可以精确预测建筑在不同气候条件下的能耗表现，进一步减少设计阶段的能耗浪费。相关研究表明，BIM 与智能建筑系统结合后，建筑设计能效优化可实现 10%～15% 的能源节约。

结语

综上所述，在我国建筑土木工程领域发展中，其智能施工技术表现出巨大的潜力与应用价值，今后，行业内还将持续加大相关研究力度，不断创新，从而保障建筑土木工程行业健康发展。

参考文献

[1]王荣明.智能建筑技术在现代建筑工程中的应用研究[J].智能城市，2023，9（4）：26-28.

[2]宋子龙.智能建造技术在建筑施工中的应用[J].绿色建造与智能建筑，2024（1）：48-50.