智能化技术在建筑工程管理中的应用

引言

建筑工程管理对工程质量、安全和效益至关重要。传统管理模式依赖人工操作，存在信息传递慢、管控不精准等问题，难以适应现代建筑工程的复杂需求。随着科技发展，BIM、物联网、人工智能等智能化技术逐渐融入建筑工程管理，为解决传统管理痛点带来新可能。智能化技术在建筑工程管理中的应用已有一定进展。在设计阶段，BIM 技术实现协同设计。施工阶段，物联网和人工智能助力进度、质量等管控；运维阶段，相关技术实现设备高效管理。

一、建筑工程管理中常用智能化技术原理

1.1 BIM（建筑信息模型）技术

BIM 技术以三维数字建模为基础，核心是将建筑全生命周期的信息集成到模型中，实现从设计到运维的协同管理。其通过参数化建模方式，将建筑的几何尺寸、材料属性、施工工艺等数据关联成动态信息模型，不同专业人员可基于同一模型开展工作，避免信息孤岛。在工程管理中，BIM 能实现可视化设计，让抽象图纸转化为三维模型，便于各参与方理解，通过碰撞检测功能，提前发现管线交叉、结构冲突等问题。同时模型可自动提取工程量数据，为成本核算和材料采购提供精准依据。

1.2 物联网技术

物联网技术通过感知层、网络层和应用层的协同，构建物物相连的信息传递网络。感知层由各类传感器、定位设备组成，负责采集温度、湿度、设备运行参数等数据，网络层通过无线通信技术将数据传输至管理平台，应用层对数据进行分析处理，转化为管理决策依据。在工程管理中，物联网可实时采集施工设备运行状态，及时预警故障风险，通过人员定位技术掌握作业人员位置，划定危险区域并触发预警，还能监控材料库存和消耗情况，实现资源动态调配。

1.3 人工智能技术

人工智能技术依托机器学习、深度学习等算法，让计算机模拟人类思维过程，实现数据驱动的智能决策。其核心是通过大量历史数据训练模型，使其具备识别规律、预测趋势的能力。在工程管理中，人工智能可分析施工进度数据，预测可能出现的延误风险并提出调整建议，通过图像识别技术检查施工质量，识别裂缝、渗漏等缺陷，还能结合天气、地质等数据，评估安全风险等级，辅助制定防控方案。

1.4 无人机与三维激光扫描技术

无人机技术通过搭载高清相机、定位模块实现空中巡检，依托自动驾驶和航线规划功能，按预设路径对施工区域进行全方位拍摄，生成二维影像或三维模型。三维激光扫描则通过发射激光脉冲测量距离，结合扫描角度快速获取物体表面的点云数据，构建高精度三维模型。在工程管理中，无人机可定期巡检施工现场，对比设计模型检查施工进度；三维激光扫描能对结构构件进行精度检测，比对实际尺寸与设计标准的偏差；两者结合可快速还原施工场景，为进度跟踪和质量验收提供直观依据。

二、智能化技术在建筑工程管理各阶段的应用

2.1 设计阶段

设计是建设的根本，智能化在此环节要处理的是效率和准确度的问题。BIM 技术构建的3D 模型是各专业协同协作的物质基础，通过同一 3D 模型，结构、机电、装修等设计人员可并行开展工作，并即时了解其它专业同事的设计成果，利用碰撞检查自动发现管线错漏、构件碰撞等。AI 可以用来辅助优化方案设计，依据历史大数据，辅助分析设计参数，在满足设计规范的基础上进行材料、构件选型优化等。激光三维扫描可以把场地地形导入到设计模型中，有效确保设计方案和地形条件的吻合性，降低施工过程的变更。

2.2 施工阶段

针对施工过程进度、质量、安全的实时监管，BIM+物联网虚实联动实施现场施工的进度计划，导入 BIM 模型，通过物联网采集现场实际完成进度，自动对比计划和实际数据的偏差，预警偏差异常；无人机对现场定期航拍，生成三维模型与 BIM 设计模型比对，显示实际施工区域完成率；人工智能通过图像分析监控施工质量，自动识别混凝土表面缺陷（如裂缝）、钢筋间距等偏差问题；物联网传感器实时采集监控施工过程的脚手架荷载、基坑沉降等监控指标超过安全报警阈值自动触发报警，联动人员定位系统及时通知作业人员到达附近避险。

2.3 运维阶段

运维阶段致力于延长建筑工程的寿命，同时实现运维过程成本最小化，智能化使运维管理系统从过去的被动维护，到现在更为高级的自动预警模式。BIM 模型中包含了整个建筑全寿命周期的数据，整个运维管理系统把 BIM 模型作为一种数据信息库，在模型中进行查表式的查询整个建筑物内各设备的位置、安装日期和设备的维修记录等。物联网传感器在线记录空调设备、电梯等设备的运行数据，利用人工智能进行分析，记录该设备未来几天的故障可能性，提前进行维护，防止在管理人工作不到位时突然停电。无人机和三维激光扫描巡检建筑外立面、屋顶等检测结构老化、漏水等问题，三维点云数据和 BIM 模型的比对量化变形情况，作为维修设计的精准依据。

三、智能化技术应用现存问题与优化方向

3.1 现存问题

由于智能化技术在建筑工程管理过程中还存在很多阻碍：从技术上来说，不同管理系统中的数据格式存在差异，BIM 模型数据和物联网监控数据的融合度不高，形成数据孤岛现象，并且部分技术不成熟，复杂的施工环境致使部分传感器在运行过程中经常出现不工作的情况，无人机采集信号也会被中断；从业务层面讲，从业人员技术素质水平各不相同，在传统模式中工作的人员对于智能化的手段和应用不感兴趣，存在一定的技能水平不足的问题，在技术工具的购置以及安装系统的初期投入较大。

3.2 优化方向

针对现存问题，需从技术融合、能力建设与生态完善三方面突破。技术上，建立统一数据接口标准，推动 BIM、物联网、人工智能等技术的协同联动，构建一体化管理平台；研发适应复杂环境的耐用设备，提升技术稳定性。人才上，加强校企合作，开设智能化管理培训课程，培养兼具工程管理能力与技术应用能力的复合型人才，企业开展内部轮岗培训，提升现有员工的技术适应力。行业层面，由主管部门牵头制定技术应用规范与数据安全标准；通过政策补贴降低中小项目智能化应用成本，鼓励技术研发与成果转化，形成技术、应用、反馈的良性循环。

结语

智能化技术为建筑工程管理带来革新，但当前存在技术兼容、人才适配、标准缺失等问题。需通过技术融合打破数据壁垒，依托人才培养提升应用能力，借行业标准构建规范环境。随着技术迭代与生态完善，智能化将深度融入工程全周期，推动管理从粗放走向精准，为建筑行业高质量发展注入持续动力。

参考文献

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