信息化技术在建筑工程施工管理的创新应用
王俊杉
上海理工大学 上海 200093
引言
近些年来,随着云计算技术、大数据技术、物联网技术、BIM 技术等现代化信息技术的发展与成熟,为建筑施工作业管理提供了新的技术应用手段,信息化技术可以打破建筑施工作业管理信息封闭状态,实现建筑施工作业管理各参与主体、各管理节点的信息互通与协作,通过对建筑施工作业管理全过程信息的采集、处理、应用,为建筑施工作业管理提供科学的依据,有利于提升建筑施工作业管理精细化水平和管理效益。
一、BIM 技术
1. 施工方案模拟与优化
通过BIM 模型的可视化施工模拟,提前预知发现施工方案的不合理性,如:针对复杂钢结构的安装施工,通过 BIM 对预制构件的安装吊装施工路线、构件安装顺序、各专业交叉作业工序进行模拟,避免构件间施工碰撞、现场施工空间冲突、现场返工等,某超高项目通过 BIM 对核心筒施工方案进行模拟,优化模板支撑体系及混凝土浇筑方案,核心筒工期节约 15% 。
2. 进度与成本的动态管控
将BIM 与进度(Project 计划)、成本关联在一起,即“BIM+进度+成本”。在施工阶段,通过模型构件的施工状态调整,实现项目施工进度、与进度计划偏差情况的实时掌控;通过模型构件的工程量、工程造价等信息,实现构件成本的动态测算、核算,对成本超支风险作出提示。如住宅产业化项目,通过对预制构件生产的 BIM 跟踪管理,构件得到成本控制,成本核算偏差率低于 3% 。
3. 多方协同与信息共享
BIM 技术形成了由业主、设计单位、施工单位、监理单位多方参与的协调机制,各方基于同一个 BIM 模型进行信息录入、浏览、沟通,避免了由于信息不对称导致的变更设计、变更施工的恶性循环。例如:某大型商业综合体项目,设计院通过BIM 模型推送设计变更信息、施工方、监理方通过 BIM 模型在线接收和反馈变更对施工的影响信息,设计变更响应时间缩短了 40% ,协调效率得到极大提升。
二、物联网技术
1. 人员与设备的智能化管理
通过将 RFID 芯片的智能安全帽佩戴在施工人员身上,自动识别人员位置、轨迹、签到,进入危险区域时系统发出声光报警声,主动强化安全管理。通过在施工机械设备上安装传感器、数据采集终端,对设备的运行状态、参数转速、负载、温度等进行实时监控,分析数据,预测设备故障风险,预防设备故障,某市政桥梁项目通过物联网技术远程监测了塔吊设备 3 起设备隐患,避免了因设备故障停工延误工期。
2. 材料与物资的全流程追踪
利用 RFID 标签或二维码标识钢筋、水泥、预制构件等建筑材料,将材料从采购、出库、进场验收、储存、使用等各流程进行记录,管理人员手持移动终端扫描标识即可快速查询,避免材料混用、误用、质量不合格等问题。某装配式建筑项目应用后进场验收率提高 50% ,节省材料 12% 。
3. 施工现场环境与安全监测
在施工现场应用环境监测设备(监测 PM2.5、噪音、扬尘等)、安防设备(视频探头、临边报警、深基坑变形监测仪器)等,将监测数据传输到监控中心,如监测数据超标或其他存在安全问题,仪器会自动报警提示管理人员对问题的注意。例如,在地铁施工中,对深基坑的沉降和周边管线的位移进行了物联网监测,确保了施工过程中周边的安全。
三、大数据与人工智能技术
1. 进度预测与风险预警
通过对历史施工数据和当前项目进度数据结合大数据分析模型进行项目进度预测,判断项目能否完成进度,分析影响项目进度的因素(天气、材料、人员等)结合人工智能算法(机器学习)对项目施工过程中风险因素(质量缺陷、安全事故隐患)提前进行预警。某大型基础设施项目结合大数据分析历史类似项目工期延误的情况后,通过建立项目进度风险预警模型,项目按期竣工率提高 20% ;
2. 质量缺陷智能识别与诊断
使用人工智能的计算机视物技术将施工现场的浇筑、绑扎、抹灰等行为进行图片采集、自动识别质量缺陷(裂缝、间距过大、墙面空鼓等),与人工进行检查相比,具有工作效率高、检查精准度高、全天候检查等特点,某建筑集团多个项目使用后质量缺陷检测率较提高 35% ,返工成本下降 25% 。
3. 成本优化与资源配置
通过大数据分析施工的成本数据(人、材、机的成本数据),识别成本管理中的盲点、薄弱环节,利用 AI 算法建立成本的优化模型,提供人、机、料的最优施工资源配置方案,降低成本。如建筑企业通过分析各类型项目的成本,发现某类机械的使用率较低,处于某个施工阶段,通过机械调度方案优化降低了机械使用成本 18% 。
四、移动互联网技术
1. 移动协同办公与信息传递
借助移动终端(手机、平板电脑),开发施工管理APP,融入进度上报、质量验收、安全巡检、签证审批、文档共享等内容,现场施工进度照片、检验检测数据、施工员实时上传,管理人员审核、给出意见建议,在线“现场办公”,在线“实时审批”!某项目建筑应用移动协同办公系统,审批时间从平均3 天缩短到 4 小时。缩短审批时间。
2. 现场巡检与问题闭环管理
管理人员通过手机终端在现场巡检时发现问题,现场拍照,记录问题描述并上传,通过管理平台自动流转到相应责任人,跟踪整改、验收过程,实现问题“发现问题—流转—完成—验收”的闭环,改变了传统巡检的“书面记录—办公室录入—口头传递”模式,问题整改完成率提高 40% 。
结语
BIM 技术、物联网技术、大数据与人工智能技术、移动互联网技术的出现和运用使得建筑工程施工与管理有了新的技术支撑,BIM 技术、物联网技术的运用使施工、管理、运维阶段得到全生命周期的管理,大数据与人工智能技术的诞生,移动互联网技术的出现使施工管理更加便捷。这些技术支撑的出现和运用使建筑工程施工与管理难题得以解决,让建筑工程施工与管理变得更加精细化、智能化、协同化,让建筑工程施工与管理得到快速发展。
参考文献:
[1]唐仪峰.信息化技术在建筑工程施工管理中的应用研究[J].房地产导刊,2025(9).
[2]刘涛.信息化技术在建设工程施工管理中的应用研究[J].中文科技期刊数据库(引文版)工程技术,2024(003):000.
[3]黄海宁.建筑工程施工管理中信息化技术的应用分析[J].中国科技期刊数据库工业 A,2023(4):4.