数字化与物联网技术在建筑工程管理中的运用思路

一、引言

建筑行业作为国民经济的重要支柱产业，在推动经济发展和社会进步方面发挥着关键作用。然而，传统的建筑工程管理模式面临着诸多挑战，如信息沟通不畅、管理效率低下、资源浪费严重等，难以满足现代建筑项目日益复杂和多样化的需求。数字化与物联网技术的出现，为建筑工程管理带来了新的机遇和变革。通过将这些先进技术融入建筑工程管理的各个环节，可以实现信息的实时共享与高效处理，提高管理的精细化和智能化水平，有效降低工程成本，提升工程质量和安全性能，从而推动建筑行业的可持续发展。

二、数字化与物联网技术概述

2.1 数字化技术

数字化技术是指将各种信息，如图形、文字、声音等，通过计算机技术转化为数字信号，并进行存储、处理、传输和应用的技术。在建筑工程管理中，数字化技术主要包括建筑信息模型（BIM）、大数据、云计算、人工智能等。BIM 技术作为数字化技术的核心，能够创建一个包含建筑工程项目全生命周期信息的三维信息数据库，将建筑的几何信息、物理信息、功能信息等进行整合，为各参与方提供一个协同工作的平台，实现信息的共享和交互。大数据技术则可以对建筑工程管理过程中产生的海量数据进行收集、存储、分析和挖掘，提取有价值的信息，为决策提供支持。

2.2 物联网技术

物联网技术是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络技术。在建筑工程管理中，物联网技术主要通过在施工现场的人员、材料、设备、环境等对象上部署各种传感器，实现对这些对象的实时感知和数据采集，并将采集到的数据通过无线网络传输到云平台或管理系统中，进行数据分析和处理，从而实现对工程现场的智能化管理。

例如，通过在施工人员佩戴的安全帽上安装传感器，可以实时获取人员的位置、运动轨迹、工作状态等信息；在建筑材料上粘贴 RFID 标签，可以实现对材料的进场、存储、使用等环节的全程跟踪和管理；在施工设备上安装传感器，可以实时监测设备的运行状态、工作参数、故障信息等，实现设备的远程监控和维护。

三、数字化与物联网技术在建筑工程管理中的运用思路

3.1 建立统一的数据平台

利用数字化与物联网技术，建立一个涵盖建筑工程项目全生命周期的统一数据平台。该平台应具备数据采集、存储、管理、分析和共享等功能，能够整合各参与方的信息系统和数据资源，打破信息孤岛。通过统一的数据标准和接口规范，确保不同来源的数据能够在平台上进行无缝对接和交互。例如，将 BIM 模型与物联网采集的数据进行融合，使管理人员可以在 BIM 模型中直观地查看施工现场的实时情况，包括人员、材料、设备的位置和状态等信息，为决策提供更加全面和准确的数据支持。

3.2 工程进度管理

在工程进度管理方面，借助数字化与物联网技术实现进度的实时监控和动态调整。通过在施工现场部署传感器和摄像头，实时采集工程进度数据，并将其与 BIM 模型中的进度计划进行对比分析。当发现实际进度与计划进度存在偏差时，系统自动发出预警信息，并通过大数据分析找出偏差产生的原因，如资源短缺、施工工艺不合理等。管理人员可以根据分析结果，及时采取相应的措施进行调整，如增加资源投入、优化施工方案等，确保工程进度按计划推进。同时，利用云计算技术，将工程进度信息实时共享给各参与方，使各方能够及时了解工程进展情况，协同工作，避免因信息不对称导致的进度延误。

3.3 质量管理

数字化与物联网技术为建筑工程质量管理提供了全新的手段。在施工过程中，通过在关键部位和工序上安装传感器，实时采集工程质量数据，如混凝土的坍落度、强度，钢筋的间距、保护层厚度等。利用大数据分析技术对这些数据进行统计分析，建立质量控制模型，预测质量趋势，及时发现潜在的质量问题。例如，通过对混凝土浇筑过程中的温度、湿度等数据的实时监测和分析，可以预测混凝土是否会出现裂缝等质量缺陷，并提前采取预防措施。同时，利用 BIM 技术对质量问题进行可视化展示和分析，便于管理人员准确判断问题的严重程度和影响范围，制定合理的整改方案。此外，通过物联网技术实现对施工材料的质量追溯，一旦发现材料质量问题，可以快速追溯到材料的生产厂家、批次、进场时间等信息，及时采取措施，防止不合格材料用于工程建设。

3.4 安全管理

安全管理是建筑工程管理的重中之重。数字化与物联网技术在建筑工程安全管理中的应用，能够有效提升安全管理水平，降低安全事故发生率。通过在施工现场安装各类安全传感器，如烟雾传感器、气体传感器、位移传感器等，实时监测施工现场的安全状况，如火灾隐患、有害气体泄漏、深基坑和高支模的变形等。当监测到安全隐患时，系统立即发出警报信息，并通过短信、APP 推送等方式通知相关管理人员和施工人员，及时采取应急措施。利用人工智能技术对视频监控数据进行分析，识别施工人员的不安全行为，如未佩戴安全帽、违规操作设备等，及时进行预警和纠正。同时，借助 VR（虚拟现实）和 AR（增强现实）技术，对施工人员进行安全培训和模拟演练，提高施工人员的安全意识和应急处置能力。

3.5 成本管理

在建筑工程成本管理中，数字化与物联网技术有助于实现成本的精细化控制和动态管理。通过物联网技术对施工现场的资源使用情况进行实时监测和统计，如材料的消耗、设备的运行时间等，结合市场价格信息和工程预算数据，利用大数据分析技术对成本进行实时核算和分析，及时掌握成本的变动情况。当发现成本超支风险时，系统自动发出预警，管理人员可以通过分析成本构成，找出成本超支的原因，如材料浪费、设备闲置等，并采取针对性的措施进行控制，如优化材料采购计划、合理调配设备资源等。同时，利用 BIM 技术进行工程量计算和成本估算，提高成本估算的准确性和效率。通过建立成本数据库，对历史项目成本数据进行分析和挖掘，为新项目的成本预算和控制提供参考依据。

3.6 设备管理

建筑工程施工过程中使用大量的机械设备，设备的正常运行是保证工程顺利进行的关键。利用数字化与物联网技术实现设备的智能化管理。通过在设备上安装传感器，实时采集设备的运行数据，如设备的转速、温度、压力、油耗等，利用大数据分析技术对设备的运行状态进行评估和预测，提前发现设备故障隐患，实现设备的预防性维护。例如，通过对设备运行数据的分析，预测设备某个零部件可能在未来几天内出现故障，提前安排维修人员进行更换，避免设备突发故障导致的停工损失。同时，利用物联网技术实现设备的远程监控和控制，管理人员可以通过手机或电脑随时随地查看设备的运行情况，对设备进行远程操作和调整，提高设备的管理效率。此外，通过建立设备管理信息系统，对设备的采购、租赁、使用、维护、报废等全生命周期进行信息化管理，实现设备资源的优化配置。

四、结语

数字化与物联网技术在建筑工程管理中的应用，为建筑行业的发展带来了新的契机。通过建立统一的数据平台，实现工程进度、质量、安全、成本等方面的智能化管理，有效解决了传统建筑工程管理中存在的各种问题，提高建筑工程管理的水平和质量，降低工程成本，提升建筑企业的竞争力。

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