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Frontier Technology Education Workshop

信息化技术在建筑工程监理中的应用研究

作者

张晓亮

天津市天正信息系统工程咨询有限公司 天津市 300457

引言

建筑工程监理作为工程建设“第三方监督”的关键力量,在保障工程质量安全、规范施工流程、协调多方协作等方面发挥着重要作用。近年来,住建部相继出台的相关文件,强调推动监理工作向信息化方向发展,提升全过程管控水平。

1 传统建筑工程监理的核心痛点

1.1 质量与安全管控

传统监理工作主要依靠"人工检查 + 抽样检测"的模式,在质量安全隐患排查与处置方面存在一定局限性:其一,隐蔽工程监管存在挑战,混凝土浇筑前的钢筋绑扎、管线预埋等隐蔽施工环节,虽要求监理人员现场监督确认,但人工检查受个体经验差异影响较大。例如,某项目在梁体混凝土浇筑后,经检测发现钢筋保护层厚度未达设计要求,最终不得不进行返工处理,造成 200 立方米混凝土浪费;其二,动态风险监测能力不足,塔吊垂直度、深基坑变形、混凝土养护温度等实时变化的关键参数,难以通过人工巡检实现高频次监测。如某项目因未能及时发现塔吊基础沉降导致的垂直度偏差(超过 1‰ ),最终引发塔吊轻微倾斜事故;其三,安全违规行为识别效率有待提升,脚手架搭设不规范、作业人员未正确佩戴安全防护用具等问题,主要依赖监理人员现场巡查发现。在大型项目中,人工识别的违规行为数量往往仅占实际发生量的 60% 左右。

1.2 进度与投资管控

进度与投资管理多采用"人工统计 + Excel分析"的方式,数据更新不及时给管理工作带来一定被动性:一是进度监控精细化程度不足,传统监理主要依据施工日志和现场照片判断工程进度,较难对各工序完成情况进行量化评估。如某项目主体结构施工原计划30 天完成,因钢筋加工环节延误未能及时察觉,实际工期延长至45 天,进而影响后续砌筑工序进度;二是投资偏差分析存在滞后性,工程量签证、材料价格波动等影响工程造价的因素,需人工整理后录入造价软件。某项目因材料价格上涨导致投资超支 5% ,直至超支发生 2 个月后才完成偏差分析,错过了最佳成本控制时机;三是数据关联性分析有待加强,工程进度延误与投资超支之间的因果关系往往依赖人工分析。某项目降水工程延误10 天,由于未及时评估由此产生的额外费用,导致投资管理出现疏漏。

1.3 信息管理与协同

多参与方信息流转与协同存在一定挑战:其一,资料管理规范性有待提升,监理规划、旁站记录、检测报告等资料多以传统纸质或分散电子文档形式保存,在资料检索与归档过程中需耗费较多时间与精力。例如某项目在竣工验收阶段,仅监理资料整理工作就持续了15 天,期间还出现3 份关键检测报告暂未定位的情况;其二,图纸变更信息同步机制不够完善,设计图纸发生变更后,主要依赖人工方式传递至施工、监理单位,某项目便因消防管线图纸变更信息未能及时传达给监理方,致使施工单位按原图纸施工,产生了30 余万元的额外整改费用;其三,多方沟通效率存在优化空间,建设、施工、监理单位在问题沟通上主要依靠会议、电话等传统方式,某项目曾因各方对“防水工程验收标准”的理解存在差异,先后组织 3次协调会议才达成一致意见,使验收进度推迟了2 天。

2 信息化技术在建筑工程监理中的核心应用场景

2.1BIM 技术

BIM(建筑信息模型)凭借“三维建模 + 数据关联”技术,推动监理工作从“二维图纸”迈向“三维可视化”。其核心应用体现在:图纸会审与碰撞检测方面,监理单位利用BIM模型整合多专业图纸,自动检测管线、构件碰撞问题,如某超高层项目通过BIM碰撞检测,提前发现41 处管线与构件冲突,检测率达 99% ,效率较传统人工提升 3 倍,节约成本 800 万元;隐蔽工程数字化追溯上,在隐蔽工序施工时,监理人员将“隐蔽部位编号、施工时间、检测数据”及现场影像上传至BIM模型关联节点,某住宅项目卫生间管线预埋监理中,借助BIM模型记录管线信息,维修时无需凿墙探测,每处节省 3 天时间;进度与投资动态管控中,通过将BIM模型与进度计划关联生成“4D进度模拟”、与工程量清单关联构建“5D成本模型”,监理人员可直观监控工序进度,及时纠偏,还能实时核算工程量,如某项目通过5D模型审核核减虚报工程量 12% ,节约投资200 万元。

2.2 物联网(IoT)技术

物联网凭借“传感器 + 无线传输”技术,有效解决了传统监理人工巡检频次低、数据滞后的问题,实现工程关键参数的实时采集与异常预警。在质量参数监测方面,以混凝土浇筑为例,通过预埋DS18B20 温湿度传感器,实时监测养护温度(要求 ∴25C )与湿度(要求 290% ),数据借助LoRa无线传输至监理平台,一旦温度低于阈值便自动推送预警。某桥梁项目箱梁混凝土养护时,传感器每30 分钟采集1 次数据,较传统人工每天2 次的测温方式,数据采集频次提升120 倍,预警响应时间从2 小时缩短至10 分钟,成功发现并处理2 处养护温度偏低(3℃)的情况。安全风险监测上,深基坑施工中利用GNSS接收机位移传感器监测边坡沉降(允许值 ≤5mm/d )、倾斜传感器监测塔吊垂直度(允许偏差 ≤1‰ );脚手架监理中安装振动传感器监测立杆受力,超载自动报警。

2.3 人工智能(AI)技术

AI技术借助“图像识别、数据分析”,在建筑工程监理中实现质量安全问题自动识别与辅助决策,显著提升监理管控精度。在质量缺陷识别方面,基于YOLOv8 算法的AI图像识别系统能分析施工现场照片、视频,精准检测墙面空鼓、裂缝(识别精度 )、钢筋间距超标等问题。例如某商业综合体墙面抹灰监理中,AI系统分析1000 张现场照片,识别32 处空鼓,准确率达 92% ,较人工检查效率提升 5 倍、漏检率降低,且在混凝土表面裂缝检测时可夜间自动巡检,消除人工夜间检查盲区。安全违规识别上,AI智能摄像头可自动识别“工人未戴安全帽、未系安全带、违规动火”等行为,并实时向监理人员手机推送预警。

结束语

信息化技术借助BIM可视化建模、物联网实时监测、AI智能识别以及移动APP闭环管理等手段,为传统建筑工程监理面临的问题提供了新的解决思路,助力监理模式朝着数据驱动方向发展。此外,区块链技术凭借其数据不可篡改的特性,在监理关键数据存储领域具有较大应用价值,尤其是隐蔽工程验收记录、工程量签证等资料的存储管理,有助于保障数据真实可靠,明晰工程责任归属。随着相关技术的逐步完善和行业应用的持续推进,建筑工程监理有望在智慧化建设进程中取得新的突破,为工程建设质量安全管理注入新动能。

参考文献

[1]马兴乐.论建筑工程监理过程中信息化技术的应用[J].科技资讯,2022,20(17):100-102.

[2]张强,卢敏.信息技术在建筑工程监理中的实际应用与效果评估[J].建设监理,2025(1):11-15.

[3]王学斌.建筑工程监理体系信息化建设路径探究[J].中国建设信息化,2024(5):59-63.