缩略图
Institute for Education Equity

建筑施工新技术在施工现场的应用分析

作者

庄佳

沈阳 110000 身份证号:210321199401270625

一、建筑施工新技术的应用现状与价值

(一)多元化新技术类型与场景

施工现场的新技术应用呈现多元化发展态势。数字化技术中,建筑信息模型(BIM)技术通过三维建模实现施工方案优化与碰撞检测,适用于复杂结构施工;无人机巡检技术利用航拍影像进行施工现场监控,提升安全巡查效率。绿色施工技术方面,装配式建筑通过工厂预制、现场装配减少施工污染,适用于标准化住宅建设;太阳能施工照明系统利用可再生能源降低现场能耗,适用于长期施工项目。智能化技术中,智能安全帽通过物联网技术实时监控人员位置与安全状态,适用于高危作业环境;施工机器人如砌墙机器人、钢筋焊接机器人等,可替代人工完成重复性劳动,提升施工精度。

(二)技术应用的多维价值体现

新技术应用为施工现场带来显著的效率提升与管理优化。施工效率层面,装配式建筑技术可缩短工期 30% 以上,减少现场作业量;智能施工设备的应用使单项工序效率提升 50% 以上,如混凝土浇筑机器人的作业速度远超人工。质量控制方面,BIM 技术的碰撞检测可消除 80% 以上的管线冲突,减少返工;3D 打印建筑技术通过数字化控制确保构件精度,误差可控制在毫米级。安全管理层面,智能监控系统可实时预警高处坠落、机械伤害等风险,使安全事故发生率降低 40% 以上;无人机巡检能发现人工难以察觉的隐蔽隐患,如深基坑边坡的细微变形。

(三)行业发展的驱动因素分析

建筑施工新技术的推广受政策、技术与市场多重因素驱动。政策层面,国家《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》等文件明确鼓励新技术应用,各地对采用新技术的项目给予财政补贴与资质加分;技术层面,云计算、大数据与5G 技术的发展为智能装备与数字化平台提供支撑,如基于云平台的施工管理系统实现跨地域协同。市场层面,业主方对项目工期、质量的高要求推动施工企业采用新技术,如开发商为缩短开盘周期,优先选择装配式建筑技术;劳动力短缺问题促使企业通过施工机器人等技术替代人工,缓解用工压力。

二、新技术应用的现实挑战

(一)技术认知与应用能力不足

施工现场对新技术的认知存在明显滞后,部分企业将新技术应用视为“ 形象工程” ,仅在示范项目中浅层次采用,未形成系统性应用。施工管理人员对新技术的理解停留在工具层面,缺乏对技术逻辑与管理流程的深度整合,如仅用BIM 模型进行可视化展示,未利用模型数据优化资源配置。作业人员对新技术的操作能力不足,智能设备的使用培训不到位,如砌墙机器人的操作失误可能导致墙体垂直度偏差,反而影响施工质量。

(二)协同机制与标准体系缺失

新技术应用缺乏统一的协同管理机制,设计、施工、监理等参建方的技术应用脱节,如BIM 模型在设计阶段完成后,施工阶段的深化应用不足,模型信息未能有效传递。不同技术系统间的兼容性差,如智能监控系统与进度管理系统的数据接口不统一,无法实现信息联动。标准体系建设滞后,新技术的应用标准与验收规范不完善,如3D 打印建筑的构件强度检测标准缺失,质量验收缺乏依据;施工机器人的操作规范不统一,存在安全隐患。

(三)成本投入与收益平衡难题

新技术的初期投入较高,包括设备购置、软件授权、人员培训等成本,中小型企业面临较大资金压力,如一套建筑施工机器人设备的购置费用可达数百万元,超出多数中小企业的预算。成本效益评估体系不完善,企业难以量化新技术的长期收益,如智能监控系统虽能减少安全事故,但初期投入可能需要 3-5 年才能收回成本,短期效益不明显。此外,新技术应用的风险成本较高,如装配式建筑的节点处理技术不成熟可能导致渗漏隐患,增加后期维护成本,企业在应用时存在顾虑。

三、建筑施工新技术的应用优化路径

(一)技术集成与场景化应用

推动施工现场的新技术集成应用,构建数字化、智能化的施工管理体系。将BIM 技术与物联网技术结合,实现施工进度、质量、安全的一体化管理,如通过BIM 模型关联传感器数据,实时监控结构受力状态;整合无人机巡检与智能安全帽系统,建立全方位的现场监控网络,如利用无人机航拍定位违规作业人员,同步触发安全帽的预警功能。针对不同施工场景优化技术应用策略,住宅建筑施工中重点推广装配式建筑与智能砌筑技术,提升标准化施工效率;复杂公共建筑施工中强化BIM 技术与施工机器人的协同应用,攻克高精度施工难点;市政工程施工中侧重绿色施工技术与智能监测技术,减少环境影响与安全风险。

(二)标准体系与协同机制构建

完善新技术应用的标准体系,制定数字化施工、智能装备操作等专项标准,如《建筑施工机器人安全操作规程》《装配式建筑现场验收规范》等,明确技术指标与验收流程。建立新技术应用的协同管理平台,统一参建各方的数据标准与工作流程,如规定设计阶段的BIM 模型需包含施工工艺信息,确保施工阶段的可建造性分析;开发施工现场的一体化管理系统,集成进度、质量、安全等管理模块,实现数据的实时共享与联动分析。培育第三方技术服务机构,为企业提供新技术应用的咨询、培训与认证服务,如BIM 技术应用能力认证、施工机器人操作资质培训等,提升行业整体应用水平。

(三)政策支持与成本优化策略

完善政策支持体系,政府出台新技术应用专项补贴政策,按项目新技术投入比例给予补贴,降低企业初期成本压力;将新技术应用纳入优质工程评审指标,如“ 鲁班奖” 评审中增设数字化施工评分项,引导企业积极应用。创新成本优化机制,建立新技术应用的成本分摊模式,如多家企业联合采购施工机器人,通过共享租赁降低单企投入;推动新技术与金融工具结合,如通过绿色金融产品为环保型新技术应用项目提供低息贷款。加强新技术的成本效益分析,开发适用于施工现场的新技术 ROI(投资回报率)测算模型,帮助企业量化长期收益,如测算装配式建筑技术在缩短工期、降低维护成本等方面的综合收益,为决策提供依据。

结束语

建筑施工新技术在施工现场的应用是推动建筑产业现代化的核心动力。通过技术集成创新、标准体系构建、政策支持强化与人才培养,能够有效提升新技术的应用效果与普及程度。未来,随着信息技术与建筑施工的深度融合,新技术将向智能化、绿色化、协同化方向发展,如数字孪生技术实现施工全过程的虚拟仿真,AI 技术赋能施工决策的自动化。需持续优化新技术应用环境,加强产业协同与创新,推动施工现场的技术革新,为建筑行业的高质量发展注入新动能。

参考文献

[1]吴雷.绿色建筑施工技术在施工现场中的应用分析[J].工程建设与设计,2024,(20):127-129.

[2]李保红.绿色建筑施工技术在施工现场中的应用分析[J].智能建筑与智慧城市,2024,(07):125-127.

[3] 蒲智琦. 绿色建筑施工技术在施工现场中的应用分析[J]. 陶瓷,2023,(11):212-214+230.