智慧工地背景下建筑工程项目的精细化管理路径

引言

智慧工地是“数据贯通、智能协同、精准管控”的管理生态环境，通过全方位采集施工过程中人员、机械、材料、环境等信息，突破数据壁垒，实现决策依据合理化和执行过程精确化。探究智慧工地框架下的精细化管理路径，实现技术效能向管理效能转变，在推进我国建筑工程项目管理水平提升，推动建筑业转型升级中具有重要意义。

一、智慧工地背景下建筑工程项目的精细化管理概述

（一）智慧工地的技术架构与功能维度

基于数字孪生技术的智慧工地，采用“感知层—网络层—数据层—应用层”的四层技术架构进行实现，即用传感器、摄像头、RFID 等终端实现对施工要素的感知，通过5G、WiFi6 等通讯手段实现对感知数据的实时传输，数据中台完成数据的融合以及标准化。数字化平台提供智能化应用场景，如智能监测、智能协同、智能预警和智能分析，可为精细化管理的“全过程、全方位、全要素”提供强有力的科技支撑。

（二）建筑工程项目精细化管理的核心要义

精细化管理是以“工匠精神、追求卓越、持续改善”为理念，以明确的目标、细化的过程、量化指标的管理思路，对施工全过程进行精确化管控的管理方式，相比于传统的管理有着三个显著的特点：首先，管理范围全覆盖，从施工策划到工程施工再到工程验收等整个施工过程；其次，管理颗粒度细致化，在施工项目部各个专业班组之间细化管理，落实管理责任到工序，到工位；最后，管理精准化，一切以数据说话，优化学管资源配置、优化管理流程。

二、智慧工地背景下建筑工程项目精细化管理的实施路径

（一）进度精细化管理

1.建立动态进度计划

根据BIM 模型关联施工图纸信息、工期定额信息、资源配置信息，制定分级进度计划直至分部分项与工序，如将主体结构施工划分为钢筋绑扎、模板工程、浇筑混凝土等，确认每道工序的起止日期、责任人、所需要的资源。利用BIM 模型可视化的特点，将进度计划明确显示。

2.工期滞后智能化预警与优化

通过对计划进度和实际进度进行AI 算法对比，当两者发生偏差时（如工序出现滞后超过两天时间），系统会自动预警，并能分析偏差原因（如少工人、少材料等）。结合历史数据与实时资源情况，系统还会建议对应的优化措施（如借用闲置工人，临时征订材料等）。

（二）质量精细化管理

1.重要工序的可视化、智能化质量巡检

对于混凝土、钢筋等重要环节的质量巡检采取针对性的质量检验：浇注混凝土工序采用摄像头在后台进行图片信息分析（即采用CNN 技术对混凝土照片中混凝土浇筑钢筋的距离、垫层保护层等进行智能检测，达到钢筋间距、垫层保护层等不规范时直接报警）；对于浇筑混凝土的质量控制（即通过传感器对浇注时混凝土环境的温、湿度等进行实时测量，并运用数据分析模型预测混凝土强度增长程度，使混凝土强度达标的浇筑），对于隐蔽工程在建设过程中采用 AI 智能巡检机器人拍摄高清视频并同步上传数字孪生模型，实现“建什么看到什么”的追溯过程。

2.质量缺陷自动识别和修复

建立质量缺陷库，包括裂缝、空鼓、渗漏等20 多种缺陷内容，利用深度模型进行训练学习自动识别缺陷。定期利用无人机、智能机器人外立面、屋面、室内墙面、地面缺陷扫描，自动标记缺陷位置、缺陷类型、缺陷等级、下发整改单到人员手中，自动判别并通知人员确认整改效果，直至修复完成。

3.追溯管理

制定“物—工序—人”的关联台账，RFID 标签对物料从进场检测到使用过程进行记录，BIM 关联每道工序的作业人员、检测信息及验收表，同时一旦发生质量问题可以倒查对应工序、批次材质、责任人等，10 分钟内完

成原因排查，便于整改及索赔。

（三）安全精细化管理

1.预控分级

结合历史事故案例及工程实际情况，由模型AI 判定各类高风险工序、部位，例如：深基坑、高支模、动火、触电等，分别设置预控等级（低、中、高），并做出预控对策措施，例如：高风险的深基坑每天需查看一次坑边位移及水位情况；中风险的脚手架搭设每天安全巡查一次。

2.全方位安全管理

工地布置红外摄像头等，对高风险易发事故位置无人值守，利用人工智能技术分析监控视频，发现工人未戴安全帽、跨越安全防护栏等行为，同步语音声光提醒；施工区域布置位移仪、沉降仪等，塔式起重机等布置倾斜传感器和载重传感器，异常数据超限时，自动切断机械设备电源，并推送至平台上；布置监控风尘、噪音等环境监测仪，在达到标准后自动开启雾炮机降尘等。

3.应急响应智能化

建立智慧应急数据库，集成事故应急预案、救援设备、物资库等信息，如若发生安全生产事故，通过自动定位和实时推送事故位置，推送事故应急预案及周边应急救援物资信息，规划救援线路。依托于视频会议系统实现现场与指挥中心双向实时会商，指挥中心远程指导指挥事故现场，缩减应急响应时间。如某项目发生火灾事件，事故位置自动定位、事故应急预案推送 2 分钟完成，救援队伍到达事故位置 5 分钟，及时控制了事故进一步蔓延。

（四）成本精细化管理

1.成本动态分析及预警

采用大数据分析方法建立成本分析模型，对比预算成本和实际成本找出产生成本超支或节约的因素，如材料价格上涨、材料采购节余、人工效率提高，如果某一分部分项的成本超出预算比例达到或超过 5% ，系统自动提示，生成成本优化分析报告。

通过成本和进度、质量和数据的关联分析，利用AI 算法优化资源配置。如，根据进度计划、各道工序人员的用量推荐人员配置，避免人员闲置；根据机械使用费用和施工进度推荐机械配置方案，优化机械使用成本。某桥梁项目，通过资源优化，实现人工成本节约 12% ，机械使用费节约 15% 。

结论

智慧工地下的建筑工程精细化管理是行业由“粗放式发展”转向“高质量发展”的必然趋势，是通过信息技术、智能化技术改进建筑业管理模式，力求使建筑工程从“粗放管理”过渡为“精细管理”的必然要求。本文提出的“以进度—质量—安全—成本”四条精细化管理思路是基于 BIM、物联网、人工智能等先进信息化技术指导下的管理工具，解决了现阶段管理实践中产生的进度滞后、质量控制、安全管理及成本超支的难题，对实际管理有着较强的指导意义。

参考文献

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