智能建造技术在建筑施工中的应用探索与实践

一、引言

建筑行业以往那种传统粗放的管理模式存在着效率方面的瓶颈，随着项目复杂度的提升以及资源消耗压力的增大，管理变革的需求被呼唤出来。而智能建造技术嵌入到建筑施工的全链条当中，为项目管理效能的提升提供了可行的方案。技术的应用使得施工过程朝着可视化、可控化的方向不断进化，风险预警能力也得以强化。此项研究聚焦于多项前沿技术在建筑施工场景下功能的实现情况，对技术创新点以及实际整合路径加以梳理。通过案例解析来展示技术解决实际管理难点所具备的潜力，行业若要深化应用，就必须正视技术与管理融合所带来的挑战。

二、智能建造技术概述

智能建造技术是指利用数字化、自动化手段提升建筑施工效率和质量的一系列技术组合。简单来说，就是让工地变得更“聪明”，减少人工依赖，降低错误率。比如，物联网技术能让塔吊、混凝土泵车等设备联网，实时监测运行状态，避免超载或故障。人工智能可以分析施工进度，预测可能延误的环节，提前调整计划。BIM 技术把建筑图纸从平面变成立体模型，施工前就能发现管线碰撞等问题，减少返工。虚拟现实技术则让工人戴上VR 眼镜模拟操作，提前熟悉复杂工序，降低现场失误。这些技术不是单独使用，而是相互配合，让施工过程更可控、更高效[1]。

三、智能建造技术在建筑施工中的应用探索

（一）物联网技术的应用

物联网技术在建筑施工中的应用已经越来越普遍，主要解决传统工地管理粗放、信息滞后的问题。比如，在材料管理方面，给钢筋、水泥等重要建材贴上 RFID 标签，扫描就能知道库存量、进场时间和使用位置，避免材料浪费或供应不足。施工设备装上传感器后，管理人员在手机或电脑上就能看到塔吊的实时载荷、油耗数据，一旦超载或油量不足，系统自动报警，减少安全隐患。工人安全帽内置定位芯片，可以随时掌握人员分布，遇到紧急情况能快速疏散。环境监测传感器能实时采集工地噪音、扬尘数据，超标时自动启动降尘措施，减少环保处罚风险。这些应用让工地管理从“人盯人”变成数据驱动，施工过程更透明、更可控。

（二）人工智能技术的应用

人工智能在建筑施工中的应用正在改变传统的作业方式，让项目管理更加精准高效。在施工进度管理方面，AI 算法可以分析历史数据和现场实时信息，预测哪些工序可能会延误，并给出优化建议，比如调整人员配置或材料进场时间。质量检查环节，计算机视觉技术能自动识别混凝土裂缝、钢筋间距不合格等问题，比人眼检查更准确，还能生成整改报告。安全监控系统利用AI 分析摄像头画面，发现工人没戴安全帽、高空作业未系安全带等违规行为，立即发出警报。施工图纸审查时，机器学习可以快速找出设计冲突，比如管线碰撞或结构冲突，避免后期返工。成本控制方面，AI能根据工程量、市场价格等数据，动态调整预算，减少超支风险。这些应用让施工过程少走弯路，既保证质量又节省成本[2]。

（三）BIM 技术的应用

BIM 技术在建筑施工中的应用已经相当成熟，主要解决了传统二维图纸信息不全、各专业协调困难的问题。施工前，BIM 模型能直观展示建筑结构、机电管线等各专业的空间关系，提前发现管线碰撞、净高不足等设计问题。比如在机电安装阶段，BIM 模型可以精确到每一根管道的走向和标高，工人按模型施工就能避免返工。进度管理上，4D BIM 把时间维度加进来，可以模拟不同施工阶段的场地布置，合理安排塔吊位置和材料堆放区。成本控制方面，5D BIM 能自动统计工程量，生成精确的材料清单，避免预算超支。施工交底时，工人通过查看BIM 模型的三维视图，能更快理解复杂节点做法，减少理解偏差。运维阶段，竣工BIM 模型包含所有设备参数和维修信息，方便后期维护管理。BIM 让施工从"看图说话"变成了"看模型干活"，大大提高了施工效率和准确性。

（四）虚拟现实（VR）与增强现实（AR）技术的应用

在建筑施工领域，传统作业方式正被虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术的应用所改变，使得施工过程呈现出更直观且更安全的态势。就 VR技术而言，其主要应用在施工前的方案模拟以及工人培训方面，一旦戴上VR 眼镜，便可进入虚拟工地，进而提前对复杂施工环境加以体验。例如在钢结构吊装之前，工人能够于虚拟环境里反复开展操作流程的练习，对吊装路线以及关键节点予以熟悉，以此降低实际作业时出现失误的风险。而AR 技术是直接在施工现场发挥作用的，当工人佩戴上AR 眼镜后，设计图纸与 BIM 模型便能够叠加于现实场景之中，好比在砌墙的时候，AR 会实时将墙体位置以及标高线显示出来，防止出现放样错误的情况。在质量检查环节，AR 能够对混凝土裂缝、钢筋间距偏差等质量问题进行标注，以便检查人员可以迅速定位问题所在位置。在安全交底的环节当中，VR 能够对高空坠落、触电等事故场景予以模拟，让工人能够切身感受到违规操作所带来的危险性。至于在设备安装维修之时，AR 技术则可以将设备内部结构以及工作原理显示出来，对工人按步骤进行操作起到指导的作用。

三、智能建造技术在建筑施工中的应用实践

在建筑施工领域，智能建造技术的实践应用正促使行业作业模式逐步发生改变。于项目现场所部署的物联网系统，能够实时对施工数据进行采集，借助可视化平台，管理人员可实现对进度、质量以及安全状况的监控。在混凝土施工环节，持续监测结构内部温度变化的是智能温控系统，其能自动生成养护方案，以此对裂缝的产生实现有效控制。针对钢结构安装而言，采用的是三维激光扫描技术，通过将实际构件与BIM 模型展开毫米级的比对，进而确保安装精度得以保证。而在人员管理方面，准确记录劳务人员进出场信息的是生物识别考勤系统，该系统与工资管理系统相互联动，从而促使管理效率得以提升。

材料管理引入RFID技术，实现从进场到使用的全过程追踪，库存数据自动更新，避免材料浪费。大型设备配备智能监控终端，实时采集运行参数，异常情况自动预警。质量验收环节应用图像识别技术，自动检测表面缺陷和尺寸偏差，生成数字化验收报告。进度管理结合无人机航拍和AI分析，客观反映现场进展，辅助决策调整。

这些技术的应用显著提升了项目管理水平。实践数据显示，采用智能建造技术的项目平均缩短工期 7-9% ，质量合格率提高 12-15% ，安全事故率下降 25-30% 。技术实施过程中需要注重系统集成和人员培训，确保各环节有效衔接。随着技术不断成熟，智能建造正在成为提升施工效率和质量的重要支撑[3]。

结语

智能建造技术的实施对现代建筑施工的组织形态与管理模式进行了深刻重塑。通过物联网感知、智能算法辅助决策等工具协同配合，构建起了高效作业体系。实践验证了借助技术整合可有效提升复杂工程的协调效率，增强对质量安全控制的精度。技术发展推动着行业知识的积累以及应用标准的完善。建筑业数字化转型依赖于智能技术的持续创新与工程管理经验的深度融合。全行业参与者积极开展学习并进行适应性改进，而这正是释放技术潜能的关键支撑所在。

参考内容：

[1]黄海滨,刘锋,王石留,等.智能建造在工程高质量发展实践中的探索与应用[J].建筑结构, 2024, 54(24):83-86.

[2]刘美霞,卞光华,陈伟,等.超高层公共建筑智能建造技术体系探索实践[J].建筑结构, 2023, 53(10):10-14.

[3]张学瑾.智能建造在建筑施工技术中的应用及其发展趋势[J].2025(1):174-176.