物联网技术下住宅屋面防水施工实时质量监控研究

引言

住宅屋面作为建筑防水关键部位，其防水施工质量若存在隐患，易引发渗漏问题，不仅影响居民日常生活，还会缩短建筑结构使用寿命，增加后期维修成本。当前住宅屋面防水施工多采用人工巡检+ 事后检测的传统监控模式，受限于人工经验与巡检频率，难以实时捕捉施工过程中的动态质量风险，如基层含水率超标、防水层厚度不均、卷材铺贴空鼓等问题，往往在渗漏发生后才能发现，导致返工成本高、修复难度大。

一、物联网技术在住宅屋面防水施工监控中的应用背景与适配性

1.1 应用背景

住宅屋面防水施工具有工序复杂、影响因素多、质量隐蔽性强的特点，传统监控模式存在三方面核心痛点：一是监控滞后性，人工巡检多为阶段性抽查，无法实时跟踪施工过程，若施工中出现基层湿度超标、卷材烘烤温度异常等问题，难以及时发现并纠正；二是数据碎片化，巡检记录多以纸质文档为主，数据难以整合分析，无法形成完整的质量追溯链条，后期出现渗漏时难以定位问题源头；三是依赖人工经验，不同巡检人员的专业能力差异较大，对空鼓、裂缝等隐蔽性缺陷的判断易出现偏差，漏检率较高。

1.2 技术适配性

感知终端适配质量参数采集需求，针对防水施工关键质量指标，选择相应传感器，如湿度传感器监测基层含水率，确保基层干燥度符合铺贴要求；厚度传感器实时测量防水层涂刷或卷材铺贴厚度，避免厚度不足导致的防水失效；压力传感器检测卷材铺贴密实度，识别空鼓区域。无线传输适配施工现场灵活部署需求，屋面施工区域开阔、作业面流动，传统有线传输布线复杂且易受施工干扰，物联网的 LoRa、NB-IoT 等低功耗广域网技术，可实现感知终端与网关的无线连接，覆盖范围广、功耗低，适应屋面施工的动态环境，确保质量数据稳定传输。云平台适配数据整合分析需求，云平台具备海量数据存储与实时分析能力，通过预设的质量标准阈值，自动识别异常数据，如基层含水率超过标准值时，平台可快速捕捉异常并标记。

二、物联网下住宅屋面防水施工实时质量监控体系设计

2.1 体系总体目标

物联网监控体系以全程实时监控、智能风险预警、质量可追溯为总体目标：一是实现防水施工全流程质量参数实时采集，覆盖原材料进场、基层处理、防水层施工、成品保护各环节；二是建立质量异常自动预警机制，当关键参数超出标准阈值时，及时触发预警并推送至相关责任人，确保问题快速处置；三是形成完整的质量追溯链条，记录施工过程中人员、设备、参数等信息，便于后期质量核查与责任界定，最终实现住宅屋面防水施工质量的精细化、智能化管控。

2.2 体系架构设计

感知层，作为数据采集核心，根据防水施工各环节监控需求部署感知终端，原材料进场阶段，在卷材、涂料存储区域部署温湿度传感器，监控存储环境是否符合材料保存要求；基层处理阶段，在屋面基层不同区域布设湿度传感器、平整度传感器，实时监测基层含水率与表面平整度；防水层施工阶段，在作业面部署厚度传感器、温度传感器、压力传感器，跟踪防水层厚度、热熔温度、铺贴密实度。传输层，承担数据传输功能，采用边缘网关 + 无线传输模式， 感知终端采集的质量数据先传输至现场边缘网关，网关对数据进行初步过滤与格式转换，再通过 LoRa、NB-IoT 等无线技术上传至云平台。

2.3 核心监控内容

原材料质量监控，聚焦防水卷材、防水涂料等核心材料，通过在材料包装植入 RFID 标签，记录材料生产批次、保质期、检验报告等信息，实现材料进场时的身份核验。施工过程质量监控，针对关键工序设置监控节点，基层处理阶段，实时监测基层含水率、平整度，确保基层干燥、平整，避免因基层问题导致防水层粘接不牢；防水层施工阶段，热熔法施工时监控烘烤温度与卷材铺贴速度，涂刷法施工时监控涂料厚度与涂刷均匀度，卷材铺贴后监测是否存在空鼓、翘边。节点处理阶段，通过高清摄像头结合图像识别技术，监控密封处理是否到位，防止节点渗漏。

三、监控体系的实践路径与应用保障

3.1 分阶段实践路径

施工前准备阶段，重点完成设备部署与标准设定。根据屋面施工面积与工序特点，规划感知终端布设位置，完成传感器校准与网关调试；在云平台录入项目相关的质量标准与预警阈值，明确各岗位人员的平台操作权限，组织施工与管理人员开展设备操作、平台使用培训，确保人员熟练掌握监控流程。施工中监控阶段，实现全程动态管控。施工过程中，各感知终端实时采集质量数据，传输至云平台后，分析引擎自动比对数据与标准值，若出现异常，平台立即触发预警，推送至施工负责人与监理人员；管理人员通过应用层界面查看异常点位的具体位置与数据详情，现场核查后制定整改措施，整改完成后重新采集数据，直至符合标准，形成 异常 - 预警 - 处置 - 核验的闭环管控。

3.2 应用保障措施

技术保障，一是提升设备适应性，选择防水、抗干扰、低功耗的感知终端，适应屋面施工露天、多粉尘的环境；二是保障数据安全，通过数据加密传输、平台访问权限管控、定期数据备份，防止质量数据泄露或丢失；三是优化平台性能，支持多终端接入，确保管理人员可随时随地查看监控数据，提升操作便捷性。管理保障，建立专人负责 + 定期巡检制度，安排专职人员维护感知终端与网关设备，及时更换故障传感器；制定监控数据管理制度，明确数据存储期限与使用规范，确保数据可追溯；将监控体系运行情况纳入施工管理考核，对未及时处置质量预警、违规操作平台的人员进行问责，强化管理约束。协同保障，建立施工方、监理方、建设方、平台服务商的协同机制，定期召开监控情况沟通会，通报质量数据与预警处置进度；平台服务商提供 7×24 小时技术支持，及时解决设备或平台故障。

3.3 应用价值与展望

该监控体系的应用，可实现三方面价值：对施工方而言，实时监控减少质量隐患，降低返工成本，提升施工效率；对监理方而言，数据化监控替代人工主观判断，提高监理精准度与公信力；对业主而言，可追溯的质量数据保障屋面防水质量，减少后期渗漏纠纷。未来，随着技术发展，可进一步优化体系，如结合人工智能技术提升预警准确性，通过历史数据训练模型，区分偶发波动与实质性质量风险。拓展监控场景，将体系应用于地下室、外墙等其他防水部位，形成建筑全场景防水质量监控网络，推动建筑防水施工管理向更高水平的智能化发展。

结语

本文针对住宅屋面防水施工传统监控滞后、漏检率高、数据碎片化等痛点，构建了基于物联网的实时质量监控体系。该体系以四层架构实现全流程数据采集与智能预警，明确原材料、施工过程、成品三大核心监控内容，搭配分阶段实践路径与多维度保障措施，有效突破传统管控瓶颈，为防水施工质量全程可控提供技术支撑。

参考文献

[1] 中国建筑防水协会。建筑防水工程质量管控指南 [M]. 北京：中国建筑工业出版社，2024.

[2] 物联网技术在建筑施工质量监控中的应用研究 [J]. 施工技术，2024.