智能建造技术在建筑工程全生命周期管理中的应用

引言

智能建造技术作为数字化、智能化时代的产物，为建筑工程全生命周期管理带来了新的思路与方法。从项目的规划设计到最终的运维阶段，智能建造技术的应用不仅能有效提高工程质量、降低成本，还能提升建筑的可持续性与用户体验。

一、智能建造技术在建筑工程规划设计阶段的应用

1.1 基于 BIM 的数字化设计

建筑信息模型（BIM）技术作为智能建造的核心技术之一，在建筑工程规划设计阶段发挥着重要作用。BIM技术通过建立三维数字化模型，整合建筑项目的几何信息 物理信息、 功能信息等，实现对建筑项目的可视化、协同化设计。在设计过程中，设计师可以利用 BIM 软件进 同设计，打破传统设计模式下各专业之间的信息壁垒，有效减少设计冲突与错误。例如，在某大型 业综合体项目中，利用 BIM 技术进行设计，在模型搭建过程中，结构、给排水、电气等专业设计师通过实时共享模型数据，及时发现并解决了多个设计冲突问题，避免了因设计变更导致的工程延误与成本增加。

1.2 智能化方案比选

在建筑工程规划设计阶段，往往需要对多个设计方案进行比选，以确定最优方案。传统的方案比选方法主要依靠设计师的经验与主观判断， 应用，为方案比选提供了更加科学、客观的方法。通过建立建筑 技术对不同设计方案的各项指标进行量化分析，为方案比选提供 能化方案比选系统，从建筑功能、经济性、环境影响等多个维度对 最优方案，提高了方案决策的科学性与准确性。智能化方案比选系统还能通过模拟不同方案在实际使用中的效果，为设计师与业主提供直观的参考。

二、智能建造技术在建筑工程施工阶段的应用

2.1 施工进度智能管控

施工进度管理是建筑工程施工阶段的重要环节。传统的施工进度管理主要依靠人工绘制进度计划、现场巡查等方式，效率低、准确性差，难以实时掌握施工进度。智能建造技术的应用，为施工进度管理提供了新的手段。通过建立施工进度管理系统，利用物联网、传感器等技术，实时采集施工现场的设备运行状态、人员位置、材料使用情况等数据，与施工进度计划进行对比分析，实现对施工进度的实时监控与动态调整。例如，在某大型桥梁建设项目中，通过在施工现场安装各类传感器，实时采集施工数据，施工进度管理系统根据采集到的数据自动生成进度报表，直观展示施工进度情况。当发现施工进度滞后时，系统会自动发出预警，并分析原因，为管理人员提供决策支持。通过将施工进度计划与 BIM 模型进行关联，以可视化的方式展示施工过程中各个阶段的进度情况，让管理人员更加直观地了解施工进度，及时发现并解决问题。

2.2 施工质量智能检测

施工质量是建筑工程的生命线。智能建造技术的应用，为施工质量检测提供了更加高效、准确的方法。利用无人机、激光扫描、图像识别等技术， 对施 现场的建筑结构、施工工艺等进行实时检测，通过与质量标准进行对比分析，及时发现质量问题。 用无人机对建筑外立面进行拍摄，通过图像识别技术分析拍摄的图像，检测外 垂直度等指标， 及时发现并纠正了施工过程中的质量问题。利用物联网技术，还能对建筑材料的质量进行实时监控。通过在建筑材料上安装传感器，实时采集材料的质量数据，如混凝土的坍落度、钢材的应力等，确保使用的建筑材料符合质量要求。

2.3 施工安全智能预警

施工安全是建筑工程施工阶段的重中之重。智能建造技术的应用，为施工安全管理提供了有力保障。通过在施工现场安装各类安全监测设备，如摄像头、烟雾传感器、人体红外传感器等，实时采集施工现场的安全数据，利用大数据、人工智能等技术对采集到的数据进行分析，及时发现安全隐患，并发出预警。例如，在某建筑工地中，通过安装人体红外传感器，实时监测工人的位置与行为，当发现工人进入危险区域或出现异常行为时，系统会自动发出预警，提醒工人注意安全。利用虚拟现实技术，还能对工人进行安全培训。通过模拟施工现场的危险场景，让工人在虚拟环境中亲身体验安全事故的危害，提高工人的安全意识与自我保护能力。

三、智能建造技术在建筑工程运维阶段的应用

3.1 设施设备智能管理

在建筑工程运维阶段，设施设备的管理是一项重要工作。智能建造技术的应用，为设施设备管理提供了更加便捷、高效的方法。通过建立设施设备管理系统，利用物联网、传感器等技术，实时采集设施设备的运行状态、能耗数据等，对设施设备进行远程监控与管理。例如，在某大型写字楼中，通过在电梯、空调、照明等设施设备上安装传感器，实时采集设备的运行数据，设施设备管理系统根据采集到的数据对设备进行故障诊断与预测，提前安排维修人员进行维修，避免设备故障对建筑正常使用造成影响。利用移动互联网技术，还能实现设施设备维修的信息化管理。当设施设备出现故障时，维修人员可以通过手机 APP 接收维修任务，查看设备的详细信息与维修记录，提高维修效率。

3.2 能源消耗智能监控

建筑能耗是建筑运维阶段的重要成本之一。智能建造技术的应用，为能源消耗监控提供了更加精准、有效的方法。通过建立能源管理系统，利用物联网、传感器等技术，实时采集建筑的能耗数据，如电力、水、燃气等，对能耗数据进行分析，找出能耗高的原因，制定节能措施。例如，在某酒店项目中，通过能源管理系统对酒店的能耗数据进行分析，发现空调系统能耗过高，通过对空调系统进行优化控制，调整空调的运行时间与温度设定，有效降低了空调系统的能耗。利用大数据技术，还能对建筑的能耗趋势进行预测，为能源管理提供决策支持。例如，通过分析历史能耗数据，预测未来一段时间内的能耗情况，提前安排能源采购，降低能源采购成本。

3.3 建筑性能智能评估

在建筑工程运维阶段，对建筑性能进行评估是保障建筑安全、舒适使用的重要环节。智能建造技术的应用，为建筑性能评估提供了更加科学、全面的方法。通过建立建筑性能评估系统，利用物联网、传感器等技术，实时采集建筑的结构安全数据、室内环境数据等，对建筑性能进行实时评估。例如，在某大型体育场馆中，通过在建筑结构上安装应变传感器、位移传感器等，实时采集建筑结构的安全数据，建筑性能评估系统根据采集到的数据对建筑结构的安全性进行评估，及时发现结构安全隐患。利用大数据、人工智能等技术，还能对建筑的用户体验进行评估。通过收集用户对建筑室内环境、设施设备等方面的反馈意见，分析用户需求，对建筑进行优化改造，提高用户满意度。

四、结语

智能建造技术为建筑行业带来了变革，贯穿全生命周期管理的各个环节，助力行业提质增效。但当前技术应用仍存在挑战，需各方合力推进技术研发与人才培养，加速智能建造落地，助推建筑行业迈向高质量发展新征程。

参考文献

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[3]蒋博雅.工业化住宅全生命周期管理模式[M].南京东南大学出版社:201707.242.