智能建造技术在建筑施工中的应用现状与发展趋势

摘要：智能化技术的不断发展与进步，推动了社会各行各业的改革进程。智能建造技术就以其强大的优势逐渐参与到越来越多建筑工程施工的过程中。本文将就智能建造技术在建筑施工中的应用现状与发展趋势展开相关的分析和研究。

关键词：智能建造技术；建筑施工；发展趋势

一、 智能建造技术在建筑施工中的应用现状如何

1.1自动化施工设备的使用

智能建造技术逐渐革新，自动化施工设备开始深度渗透到现代建筑领域，施工效率与精度得到明显改善，诸如自动导引运输车AGV、3D打印类机械装置及无人机等形式各异的创新设备，不仅具备快速精准还原复杂架构的能力，而且材料得以更加充分运用，实现了整个建设周期的压缩。比如，国内部分建筑企业已借助3D打印技术完成住宅与桥梁的建造，这项技术在实际运用中蕴含着庞大潜力，其价值不容小觑，并且自动化装置的应用削减了工人身处险境的时长，在工地安全层面起到了提升作用。

1.2 BIM技术的应用

建筑信息模型（BIM）技术扮演着智能建造领域的核心角色，正以非线性的方式颠覆传统的建筑施工模式，其本质已超越单纯的三维建模工具范畴，转化为一种能够贯穿建筑设计、施工和运维全过程的信息集成管理载体，在实践中体现了一种多维数据整合的可能性，项目团队借此能够在复杂的工程流程中更好地优化设计协调机制、实施精细化施工推演并达成动态成本监管功能，比如在施工落地前的阶段，设计师与工程师依托BIM平台进行问题探查，便可提前标识出可能的设计冲突点并予以规避，从而节省了大量因修改而产生的现场施工开支与资源浪费问题，这样的优势使得项目运作更具效率弹性。

1.3 无人机和机器人技术在施工中的作用

无人机技术依托数据采集方面的高效处理能力和三维建模特性，将施工现场的监控水平和管理效能推向新的高度，举例来说，它可以迅速完成现场勘测工作，并生成精度更高的地形模型或施工动态图，为计划编制与优化赋予了极强的实时性支持。同时凭借高清摄录设备和多类型传感器的加持，这类设备能够全天候对工地实施巡检监测操作，从而有效降低安全风险发生的可能性。建筑施工领域中机器人技术的应用展现出独特魅力，自动化设备擅长承担高危与高重复性的任务，诸如混凝土浇筑以及砖墙堆砌等工作，这种替代不仅推动施工高效开展，还减轻人工劳动量且削弱安全隐患的存在感，像某些高端前沿的建筑类作业机械无需人力监管介入便可实现连续数小时的工作状态，并在精准及稳定层面超越人类操作，同时借助智能学习等优化功能提升整体作业水平，将机械效能延伸到新的高度。

二、智能建造技术面临的挑战

2.1技术整合与兼容性问题

智能建造技术的整合与兼容性的短板成为行业发展的阻碍，自动化施工设备、建筑信息模型（BIM）、无人机及机器人技术等的普及应用，推动建筑业迈步于数字化转型之路上，各类技术虽各自发力却常因数据格式以及通信协议的不同规范遭遇兼容障碍，妨碍数据的联通与共享，因此建立统一的数据规范以及开放的接口协议，这成为助力智能建造技术迈向新台阶的关键节点。

2.2专业人才的培养与需求

智能建造技术正在迅猛发展，建筑行业对复合型专业人才的需求显著提升。除了传统的建筑设计和项目管理知识外，新型人才需要兼具信息技术、大数据处理及人工智能相关的专业知识储备，比如，建筑信息模型（BIM）的应用不仅要求工程师能够熟练运行相关软件平台，在操作界面游走自如，更须具备挖掘与解析复杂模型数据的能力，以此实现更高效率的设计与施工方案优化，同时无人机测绘及现场机器人等创新工具的逐步推广使得能够驾驭这些高科技硬件装备的专业人士变得日益抢手，因此业内亟待建立多元化的人才培育路径，通过专项培训强化技能更新机制。

2.3数据安全与隐私保护

智能建造技术飞速演进的过程中，数据安全与隐私防护至关重要。如自动化装备、BIM（建筑信息模型）、无人机及机器、设计方案、作业进程明细、物质配比表以及员工私密档案等数据，一旦遭受不规范处置或外泄，将直接影响项目平稳推进和人员隐秘性。智能建造技术面对挑战时，亟需融合高效的数据加密手段、灵活的访问控制策略以及完善的安全审计体系，保障信息在传输和存储流程中的保密性和完整性。

三、智能建造技术的发展趋势

3.1 人工智能结合机器学习

人工智能与机器学习技术持续交互渗透，建筑施工领域的智能建造迎来转折点，在数据驱动的新范式之下重新定义传统流程，深度学习算法逐渐嵌入海量建筑数据处理框架中，为优化施工计划和资源配置注入新动能，从某种角度来看，它更像是构建了一张多维关联网络，透过模型分析过往项目经验能够预判隐藏于复杂施工进程中的潜在问题，这种预测方式提供了一种前置干预能力以增强应对措施的时效性和效果，最终使施工效率和安全水准实现质变。机器学习于质量控制领域同样具备显著潜能，借助实时处理施工中的数据流，可实现偏差的捕捉与调节，从而为工程品质提供保障。

3.2 物联网在施工管理中的应用研究

智能建造技术风潮下，物联网逐渐崛起成为施工管理领域革新的核心推手，其通过连接传感器、设备和建筑构件至互联网实现了实时数据采集与分析，从而赋予施工现场更高水平的精准管控能力，温度波动、湿度状况以及力学性能等环境变量经由实时追踪，在一定程度上促进施工质量优化，同时提前预判安全隐患。借助智能分析模型，IoT技术可以实现对施工进度的预测与优化，助力项目按预期完成计划，比如在材料需求和劳动力分配方面，结合历史数据与实时反馈能够作出更为精准的预期判断，以此大幅减少资源浪费并规避工期延迟的情况发生。

3.3 可持续建筑与绿色施工技术的进步

全球气候变化叠加资源短缺的挑战愈发突出，可持续建筑与绿色施工技术逐渐演进为智能建造领域的关键技术路径方向，物联网设备与高阶数据分析模型彼此耦合，为能源效率优化提供了解决思路，也让碳足迹得以在建造全流程中实现某种程度的弱化。智能建造技术推动了可再生能源的应用，像是太阳能光伏板以及风力发电系统与建筑的融合，不仅增强了建筑的环境效应，还为未来的持续性发展提供了有力保障，从而探索出更多与自然生态交互的可能性。

参考文献：

[1]矫洪成，吴文凯，刘禹欣，赵寒涛，李麒，董莘.机器人技术在智能建造中的应用与发展现状[J].自动化技术与应用，2024，43（5）：1-5+14.

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