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智能化工程管理技术在建筑工程管理中的应用

作者

杭中尚 曹悦

山东航宇数字勘测有限公司 山东淄博 255000

1 智能化工程管理技术概述

智能化工程管理技术的理论基础主要来源于系统论、控制论和信息论的交叉融合,其核心在于通过数字化手段实现工程管理全流程的精准控制与协同优化。系统论为智能化管理提供了整体性思维框架,强调将建筑工程视为由设计、施工、运维等子系统构成的有机整体,各子系统间的信息交互与功能整合是实现管理效能提升的关键。控制论则通过反馈机制建立动态调节模型,使工程管理系统能够根据实时监测数据自动调整资源配置与进度计划,形成闭环管理。

信息论在智能化工程管理中扮演着基础设施角色,其核心价值体现在数据采集、传输与处理的效率优化。现代建筑工程产生的海量数据需要通过高效的信息处理技术转化为可执行的管理决策,这一过程涉及数据标准化、信息集成和知识挖掘三个层次。数据标准化确保不同来源的信息具有统一的语义和格式;信息集成打破传统管理中的信息孤岛现象,实现跨专业、跨阶段的数据共享;知识挖掘则通过机器学习算法从历史数据中发现潜在规律,为风险预警和资源调度提供支持。

BIM 技术作为智能化管理的典型代表,其理论基础建立在建筑信息模型的三维可视化与参数化特性之上。通过建立包含几何信息与非几何信息的数字化模型,BIM 技术实现了设计意图的准确传递与施工过程的虚拟仿真。参数化建模使得模型元素具有智能关联特性,任一参数的修改都能自动触发相关构件的协同更新,这种特性显著提高了设计变更的处理效率。物联网技术则延伸了 BIM 模型的应用场景,通过部署各类传感器和执行器,构建起连接虚拟模型与实体建筑的桥梁,实现物理世界与数字世界的双向映射。

2 智能化工程管理技术在建筑工程管理中的具体应用

2.1 智能化技术在建筑工程进度管理中的应用

在建筑工程管理中,进度管理直接影响项目成本与质量目标的实现。传统进度管理主要依赖甘特图等静态工具,难以应对施工现场的动态变化,而智能化技术的引入为这一领域带来了根本性变革。通过技术集成与数据驱动,现代进度管理系统已实现从被动跟踪到主动预测的转变。

基于BIM 技术的 4D 进度模拟是智能化管理的核心应用。通过将三维模型与时间维度结合,系统可自动生成施工过程动画,直观展示各工序的逻辑关系与空间冲突。这种可视化工具使项目参与方能够提前发现管线碰撞、工序交叉等问题,显著减少因设计缺陷导致的进度延误。参数化建模特性使得当进度计划调整时,相关模型构件能自动更新空间占用状态,为资源调配提供动态依据。

物联网监测系统构建了进度管理的实时反馈机制。通过在关键施工节点部署 RFID 标签、位移传感器等设备,系统自动采集人员机械定位、材料进场状态等数据,并与计划进度进行比对分析。当监测到进度偏差时,管理平台会触发预警并生成调整建议。例如,某地铁施工项目通过混凝土养护监测传感器,精确控制拆模时间,使主体结构施工周期缩短 15% 。

人工智能算法在进度优化中展现出独特价值。机器学习模型通过分析历史项目数据,可预测不同施工方案下的工期分布,辅助管理者选择最优路径。强化学习算法则能根据实时资源状态动态调整工序安排,解决多工种交叉作业的冲突问题。某住宅产业化项目采用智能调度系统后,塔吊使用效率提高 25% ,避免了设备闲置与等待现象。

移动端协同平台解决了进度信息传递的“最后一公里”问题。施工人员通过手机APP 实时上报完成量,监理人员现场验收后数据自动同步至中央数据库,消除传统纸质单据造成的信息滞后。云端看板功能使各参建方随时掌握最新进度,特别适用于跨地域项目群管理。

技术应用仍面临若干现实挑战。传感器网络的部署成本对中小项目构成经济压力,部分传统施工队伍对智能终端的使用存在抵触心理。此外,进度管理系统需要与质量、成本等模块深度集成,这对企业数据治理能力提出更高要求。未来发展方向包括轻量化监测设备的普及、增强现实(AR)技术在进度对比中的应用,以及基于区块链的进度数据存证等创新模式。

2.2 智能化技术在建筑工程质量管理中的应用

在建筑工程质量管理领域,智能化技术的应用正从传统的事后检测转向全过程动态管控,通过数据驱动实现质量缺陷的预防性干预。这种转变的核心在于建立覆盖材料进场、施工工艺到成品验收的全链条质量追溯体系,显著提升了质量管理的精准性与时效性。

基于BIM 的质量预控系统在施工前阶段发挥关键作用。通过三维模型的可视化交底,施工人员能够直观理解复杂节点的工艺要求,减少因图纸误读导致的质量问题。碰撞检测功能可提前发现专业管线间的空间冲突,避免现场返工。某体育场项目应用该技术后,机电安装的错漏碰缺问题减少超过 50% 。模型中的构件参数信息(如混凝土强度等级、钢筋规格)可直接关联施工规范数据库,当现场检测数据偏离标准时,系统自动触发预警。

物联网传感网络构建了质量监测的实时防线。在混凝土养护过程中,嵌入式温湿度传感器持续采集数据,通过预设算法计算等效养护龄期,确保结构强度达标。高精度测量机器人用于大跨度钢结构安装定位,其测量精度可达毫米级,远高于传统全站仪。某超高层项目通过倾角传感器监测核心筒垂直度,累计偏差控制在 H/10000 以内(H 为建筑总高度)。

人工智能图像识别技术革新了质量验收方式。通过部署现场摄像头和无人机巡检系统,计算机视觉算法可自动识别钢筋绑扎间距、焊缝质量等关键指标。与传统抽样检测相比,这种全覆盖式的检查方式效率提升显著,尤其适用于高空、隐蔽部位的质量管控。深度学习模型通过分析历史项目的缺陷数据,能预测不同施工阶段可能出现的质量通病,如屋面渗漏、墙面空鼓等,指导管理人员进行重点防控。

材料质量追溯系统依托区块链技术确保供应链透明。从原材料出厂到现场使用的每个环节,其质量证明文件、检测报告均被加密记录,不可篡改。扫码即可调取钢筋的炉批号、水泥的检测指标等完整信息,杜绝假冒伪劣材料流入工地。某住宅项目应用该系统后,材料验收时间缩短 60% ,因材料问题导致的返工率下降 35% 。

移动端质量管控工具实现了管理流程的标准化。监理人员使用定制化APP 记录检查结果时,系统自动关联相应验收规范条款,确保评判标准统一。质量整改通知可附带现场照片和语音备注,整改闭环全过程线上留痕。

结语

首先,技术集成应用对提升工程管理效能具有显著作用,BIM 技术与物联网监测系统的结合实现了施工过程的可视化与数据化,使设计误差率大幅降低,管理响应速度明显提升。其次,人工智能算法在资源优化配置和风险预警方面展现出独特优势,通过历史数据学习建立的预测模型,为复杂工程决策提供了科学依据。再者,智能化技术的综合应用改变了传统管理模式,推动建筑工程管理向标准化、精细化方向发展,各专业协同效率得到实质性改善。

参考文献

[1] 李毅.智能化技术在建筑工程管理中的应用研究[J].《建筑工程与管理》,2024.

[2] 何洪瑶.新时代建筑工程管理方法智能化应用策略[J].《工程建设》,2024.

[3] 田双庆.智能化工程管理技术在建筑工程管理中的应用[J].《智能城市应用》,2025.