工程建设管理中智能建造技术的运用研究

全球建筑业历经机械化、电气化、自动化三次产业革命后，在中国实施制造强国战略的宏观政策引导下，住房和城乡建设部联合多部委发布的《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》明确要求至2035年实现工程项目全流程数字化管控的总体目标，这种国家层面的战略部署与行业迫切需求形成显著呼应，然而现有研究多聚焦于单项技术的场景应用，缺乏对技术群协同效应如何重构管理组织架构、变革责任分配机制以及再造价值创造体系的系统性探讨。

一、工程建设管理中智能建造技术的应用价值

（一）工程管理决策智能化升级支撑

智能建造技术通过建筑信息模型系统与传感器网络的深度耦合，构建覆盖项目全生命周期的动态数据采集通道，使管理人员能够在三维可视化平台上实时获取施工进度偏差、材料库存波动以及设备运行状态的多维度信息流，这种基于数据实证的决策机制有效扭转了传统管理模式依赖主观经验判断的局限性，特别是在大型复杂工程的跨专业协同场景中，人工智能算法对设计冲突的自动检测功能提前规避了多达 70% 的现场返工可能性，而区块链技术的不可篡改特性则为工程变更记录提供了可信存证保障，从根本上增强了项目管理决策的科学性与前瞻性控制能力[1]。

（二）生产要素配置效率突破性提升

物联网射频识别装置与移动终端设备的规模化部署，实现了对施工现场人员定位轨迹、机械设备使用率及混凝土浇筑温度的分钟级监控反馈，相关数据通过边缘计算网关即时传输至云端资源调度中心后，自主开发的资源优化算法能够基于即时需求生成塔吊运行路径优化方案与混凝土运输车辆调度策略，这种动态资源整合模式将传统管理中常见的设备闲置率从行业平均 35% 压缩至 12% 以下，同时钢筋等主材的精确加工配送使得边角料浪费比例下降逾 40% ，显著缓解了工程建设领域长期存在的资源错配矛盾。

（三）质量安全风险预控机制重构

基于计算机视觉的智能监控系统通过布设在施工作业面的高清摄像装置，持续捕捉高空作业人员安全带佩戴状态与临边防护设施完整性等关键安全要素，当识别到未按规定穿戴防护装备的行为时，系统将在 0.5 秒内触发声光报警并同步推送违规信息至安全总监移动终端，在质量管理维度，预埋在混凝土结构中的光纤光栅传感器可实时监测大体积混凝土内部温度梯度变化，结合有限元分析软件预测的温度应力分布，指导养护团队精准调整保温毯覆盖方案，这种从被动响应到主动干预的管控范式变革，使得重大结构隐患的早期识别率提升约 85% 。

二、工程建设管理中智能建造技术的应用策略

（一）构建全要素数字孪生管理平台

以建筑信息模型为核心载体集成倾斜摄影测量点云数据与进度管理甘特图信息，建立具有时空映射关系的虚拟建造系统，工程管理人员通过轻量化模型引擎在移动终端实时校核钢结构吊装定位坐标与预埋件安装精度偏差，在深基坑施工等高风险作业阶段动态加载地质雷达探测数据流至平台预警分析模块，针对支撑轴力变化速率超过阈值的情况自动生成支护结构加固方案，同步要求现场技术负责人核查降水井运行参数并上传设备巡检记录影像资料，确保实际施工状态与数字模型的动态一致性。当平台预警分析模块生成支护结构加固方案后，责任工程师需在四小时内通过移动终端签收技术处置指令并启动加固作业流程，现场实施的混凝土喷射厚度与锚杆安装角度等关键参数由智能测量设备自动回传至数字孪生系统进行反向校核，所有修正过程均记录为带时间戳的操作日志存入项目区块链数据库，在主体结构封顶阶段通过对比实体建筑激光扫描点云与原始 BIM 模型的偏差热力图，追溯施工误差累积路径并输出下一标段的工艺优化指南。

（二）部署物联网智能感知终端网络

在大型建设项目关键控制节点系统性安装具有边缘计算能力的无线传感器阵列，包括塔吊钩头安装毫米级定位芯片实时采集吊装路径三维坐标数据，混凝土运输车辆驾驶舱装载陀螺仪传感器监测道路颠簸状态对材料离析度的影响，预制构件生产线配置机器视觉装置自动识别钢筋笼焊接质量缺陷，以上终端每五分钟向云端数据中台传输结构化信息包，当监测到预制楼梯安装标高误差超过三毫米时立即冻结该批次构件出库指令，直到质量检查员完成人工复核确认并更新电子标签状态。

（三）实施基于机器学习的风险预测

利用历史工程数据库中积累的百万级施工日志与事故报告文本训练神经网络模型，将实时采集的脚手架立杆沉降数据与气象部门发布的暴雨预警信息输入风险预测引擎后，系统自动输出高危作业区人员疏散时间窗建议和支模体系临时加固措施清单，尤其在隧道掘进过程中结合地质超前预报数据持续更新围岩稳定性分级参数，若掌子面位移速率预测值连续两小时突破红色警戒线，则强制启动停工程序并生成地质补勘任务单下发至勘察单位驻场代表工作站。

（四）建立跨组织协同数据标准体系

由项目总承包单位牵头制定覆盖设计变更与工程签证的区块链存证规则，要求监理人员在钢筋隐蔽验收环节采用具有时间戳功能的三维扫描仪生成点云模型，该加密数据包经由多方共识节点验证后写入分布式账本，任何涉及结构安全的变更指令均需通过预制构件生产商建造师与幕墙深化设计师的联合数字签名才能激活施工图纸更新流程，材料供应商在物流系统中植入超高频射频识别芯片追踪钢筋捆扎状态变动情况，最终在工程结算阶段形成不可篡改的物资核销证据链条。为新项目投标阶段的施工方案优化提供历史工艺工效参数支撑，最终形成覆盖设计施工运维全链条的数据增值闭环体系[2]。

总结

综上所述，智能建造技术在工程建设管理领域的深度应用已逐步构建起以数据为核心驱动力的新型生产范式，通过数字孪生平台的时空映射功能与物联网感知网络的实时反馈机制，工程项目实现了施工全要素的数字化镜像与动态闭环管控，在具体实施层面体现为管理决策从经验导向向算法驱动的根本性转变、资源配置从静态规划到动态优化的系统性突破以及风险防控从事后处置到事前干预的范式性重构，但现有技术落地过程中仍然暴露出跨系统数据兼容壁垒明显、老旧项目设备改造兼容性不足及复合型技术人才储备短缺等深层矛盾。随着建筑产业互联网平台标准体系的完善与建造机器人应用成本的下降，智能建造技术将在预制构件智能生产线改造、既有基础设施数字化运维等更广泛领域展现价值，最终推动工程建设管理向全要素互联互通、全流程智能决策的更高发展阶段持续演进。

参考文献

[1]刘敏. 智能建造技术在工程建设管理中的创新应用 [J]. 工程技术研究, 2025, 10 (05): 140-142.

[2]阿荣. 浅谈工程建设管理中智能建造技术的应用 [J]. 城市建设理论研究, 2024, (01): 137-139.