智慧工地理论下的施工阶段装配式建筑信息化管理分析

　　［摘要］在智慧工地理论下，将现代信息化技术与传统装配式建筑施工阶段管理流程相结合，可有效提升装配效率，降低进度管理、造价管理、安全管理、质量管理难度。本文在阐述智慧工地用无线射频技术、虚拟技术、BIM技术的基础上，探究智慧工地信息化管理平台的应用，并提出一系列优化信息化管理的建议，以此协调施工现场各项资源，为装配式建筑设计、生产、施工研究提供科学参考。

　　［关键词］智慧工地；施工阶段；装配式建筑；信息化管理

　　1建筑施工项目中运用智慧工地理论的技术

　　1.1无线射频技术

　　在智慧工地理论下，无线射频技术是装配式建筑施工现场分析、统计安全隐患问题的主要技术，也是保障施工现场工作人员安全的关键。该技术控制目标主要由手持机、智能芯片、信息管理平台三部分来实现。在进入工地前，管理人员使用手持机扫描装配式建筑施工人员的智能芯片，便能够轻松掌握施工现场人员流动情况，一旦发生安全隐患，便可调取手持机中的记录，有利于问题责任的落实。此外，该技术系统中还包含与施工行为配套的操作图片与讲解，其中存储的记录也可解决模糊的安全隐患问题，以此提升施工现场安全化程度。

　　1.2虚拟技术

　　虚拟技术可以根据施工现场实际情况，运用3D技术模拟出与真实场景相符的虚拟场景，人员在佩戴VR设备后，便可感受各种安全问题所造成的后果。在人员体验时，使用物体敲击人员的头部，可使感受更加真实，从而引导施工人员树立安全施工的意识，为降低装配式建筑安全事故发生率奠定良好的基础。

　　1.3BIM技术

　　BIM技术是一种能够打破二维管理模式束缚、提升三维模型立体性的新技术。在打造装配式建筑智慧施工工地时，运用BIM技术对现场设施布置进行三维可视化验证，能够进一步提升智慧工地机械设备、工程材料等资源布置的合理性，从根本上保障装配式建筑工程目标的实现。与此同时，运用BIM技术还可对危险性较高的施工部分进行模拟与分析，分析结果显示为合理的可以作为安全施工的方案，不仅提升设计阶段的效率，保障施工进度，还可提升工程整体的安全性与可靠性[1]。

　　2装配式建筑施工阶段智慧工地管理模型的应用

　　2.1施工人员管理

　　施工人员管理包括：

　　（1）分包信息管理。注重录入、管理分包商个人身份以及施工任务的执行情况，保障管理人员能够全面掌握分包基本数据内容。

　　（2）劳务人员信息管理。借助智慧工地管理平台对输入的人员信息清单以及其他信息，提供相应的考勤服务以及个人基本信息，最终由人脸识别形成施工项目的封闭式管理，从而实现人员的实名制管理，有利于施工效率的提升。

　　（3）人员日常管理。智慧工地管理平台会根据施工人员日常行为、考勤时间、施工位置信息等，持续性监督、管理人员行为。四，住宿管理。全面记录施工人员的住宿情况，对人员住宿状况、基础设施使用状况进行动态监管。

　　2.2工程物料管理

　　工程物料管理包括：

　　（1）物料采购管理。在工程物料智慧工地管理系统中导入BIM平台，经过系统自动识别后，生成装配式建筑工程物料需求清单，以此为相关人员制定采购计划提供全面、完整的物料信息。

　　（2）物料验收管理。平台会对过磅的物料以及原始清单进行拍照留证，并相关人员可以从移动端APP导出物料的采购、调入的资料，从而提升工程物料盘点工作的效率，也为提升质量管理水平奠定良好的基础。

　　（3）物料使用管理。管理人员根据智慧工地管理平台中记录的物料使用数量、时间、用处等，全面掌控物料的使用情况，以此为施工结束阶段数据管理做好铺垫工作。

　　2.3施工设备动态管理

　　施工设备动态管理主要分为两部分，一方面，施工机械设备的监控。在智慧工地管理平台虚拟技术以及BIM技术的支持下，可以精准定位施工现场各项机械设备的位置，并运用无线传输技术将设备数据信息传输至智慧工地管理平台，从而提升设备全过程管理的质量与效率。另一方面，建筑机械设备的信息管理。智慧工地管理平台可以为相关人员提供关于设备的品种、数量、型号等信息，并在系统中形成专门的档案，为后续设备信息管理奠定良好的基础[2]。此外，施工塔吊管理是设备管理的重点，主要是运用塔吊感应器控制起重量与力矩以及控制风速、倍率、回转角度等，从而为塔吊作业人员提供全面的资料，避免与其他设备发生碰撞，有利于安全事故发生率的降低。

　　2.4工程目标管理

　　2.4.1进度管理

　　装配式建筑施工阶段的进度管理，主要是将BIM模型与进度计划进行关联，并实时比较、分析二者产生的偏差，再运用BIM模型直观地体现出施工进度，一旦视觉空间与BIM模型发生严重的进度滞后，便需要及时采取有效的现场进度管理措施。此外，在建筑施工项目不断推进的过程中，管理人员可以根据实际施工内容验证、更新里程碑节点信息，以此有效控制里程碑节点的施工进度。

　　2.4.2造价管理

　　造价管理主要是基于BIM模型，对装配式建筑材料与机械设备的购置清单进行管理，并与设定的金额相比较，以此解决传统造价方式工作量大的问题。当装配式建筑施工方案发生变更时，BIM模型可直接运用自动核算功能修改后的模型造价进行计算，从而实现造价的动态管理，极大地提升工程整体的信息化与数字化水平。

　　2.4.3安全管理

　　安全管理是装配式建筑施工重点关注的工作。智慧工地理论下的管理模式与传统管理模式相比，能够帮助管理人员随时了解施工现场人员的出勤率以及工作地点、效率、轨迹等。现阶段，互联网、大数据、物联网等技术的广泛应用，催生出许多更适合装配式建筑施工现场人员定位管理的系统。例如，可在施工人员安全帽上安装可以发射信号的超宽频（UWB）电子标签，人员附近的基站便会接收UWB信号，运用算法计算出电子标签与基站间的距离，以此实现施工人员的位置追踪。同时，智慧工地管理平台还可将施工人员的位置信息与行踪轨迹信息记录在相应的文件中，当人员位置信息出现异常情况时，便可自动发出警报，从而保障施工人员的生命安全。此外，智慧工地管理平台与网络技术、视频监控技术的结合，可以形成能够提取监控点数据的动态监控系统，管理人员可以借助移动设备上的APP查看人员及设备的动态情况，以此提升现场安全管理的水平。

　　2.4.4质量管理

　　在运用智慧工地管理平台进行质量管理时，主要是运用BIM与云扫描技术获取建筑内部空间结合信息，并生成激光点，然后将扫描出的模型与BIM模型作比较，并形成点云模型与BIM模型的偏差报告，以此为管理人员提供质量信息与数据。装配式建筑对预制构件的生产、运输、吊装等环节的质量管理有着较高的要求，智慧工地理论下智慧工地管理模型，能有效改善传统预制构件管理效率低下的问题。因此，在开发、研究智慧工地管理模型时，运用互联网技术构建起关于预制构件质量的数据库，使用手机扫描绑定在预制构件上的二维码，便可获得关于制作构件材料的生产、进场、现场信息，以此从根本上提升施工现场质量管理效率与水平。

　　2.5多方协同管理

　　多方协同管理指的是，装配式建筑施工现场的信息交互，在智慧工地理论下，搭建起的智慧工地管理平台，能够充分发挥出互联网以及其他现代信息技术的功能与作用，可将集成的数据信息统一在智慧工地管理平台中，以此为施工单位、监理单位、设计单位之间的信息交流与沟通提供全面完整的信息，促进各方信息能够实时共享，以此充分发挥出BIM技术的价值，使得施工阶段各个环节更加精准合理。

　　3加强施工阶段装配式建筑智慧工地管理的建议

　　3.1完善智慧营建标准化管理

　　现阶段，装配式建筑施工水平从侧面反映出我国建筑建造的水平，预制构件生产尺寸不标准、生产模板适用性较差是造成装配式建筑施工无法顺利进行的主要原因。因此，科研院所、高校、企业等相关部门需要参与到装配式建筑施工标准的制定中，始终结合相关规范标准，充分发挥出BIM、VR、3D等技术的优势与作用，以此推动智慧工地理论的发展与应用。此外，地方应鼓励装配式建筑预制构件生产企业制定符合自身实际情况的企业标准，以此从根本上推进装配式建筑智慧营建的进程。

　　3.2信息管理平台与生产工艺的创新

　　科学技术是各个领域发展的重要驱动力，也是推进装配式建筑智慧营建的重要保障。为进一步提升智慧工地管理平台应用水平以及生产工艺的创新性，首先，鼓励高校与企业联合，针对预制构件生产中数据缺失、软件落后以及结构、节点稳定性较差的问题，进行自主研发。同时，政府以及相关部门给予相应的优惠政策，以此营造装配式建筑智慧工地理论广泛应用的生态圈。其次，积极寻找具有较高能力的生产单位，以此解决施工工艺、技术方面的问题。鼓励设计单位运用创新性思维，寻找适合装配式建筑智慧营建的施工方案，并落实各项标准，不断优化生产流程，从而生产出精度高、适用性强的构件模型，保障装配式建筑施工工作的顺利开展。最后，加大BIM信息化管理的探索力度，在全国范围内举行BIM学术会议、专家讲座、展览会等，加大装配式建筑施工应用智慧工地理论的宣传力度，充分发挥出各个媒体的活动影响力，从而在全社会范围营造支持装配式建筑施工智慧工地管理平台应用与发展的良好氛围。

　　3.3加强智慧工地管理人才培养

　　一方面，创建装配式建筑实训实践基地，为高校专业教育提供人才培养的平台，充分发挥出高校、社会以及企业的资源优势，并将BIM技术、互联网技术、大数据技术等引入到日常教学活动中，从而为装配式建筑施工人力资源的丰富奠定良好的基础，使得智慧工地管理平台建设更加具有针对性。另一方面，创建智慧展厅。将电视大屏、VR技术、触摸屏引入智慧展厅中，由装配式施工人员自行体会施工阶段的环境、设备与施工质量、安全、进度、造价管理之间的关系，使得相关人员在体验中获得安全意识的增强，也增强人员的自我提升意识，在认识到智慧工地应用优势的基础上，增加自身专业知识的储备量，从而为相关技术的应用奠定良好的基础，也为强化施工管理提供有力保障。

　　4结论

　　综上所述，城市规划建设速度的加快，对许多工程管理提出更高的要求。因此，为进一步提升装配式建筑施工项目的效率，必须要充分发挥出智慧工地理论下虚拟、BIM、无线射频等技术的优势，同时运用互联网、云计算、物联网等技术不断优化智慧工地系统的感知层、网络层与应用层，以此推动装配式建筑施工朝着智能化、信息化、数字化方向发展。

　　参考文献

　　[1]刘宏伟，严雷广.基于“智慧工地”的施工现场安全管理[J].智能建筑与智慧城市，2020（10）：90-91+99.

　　[2]张仲华，孙晖，刘瑛，等.装配式建筑信息化管理的探索与实践[J].工程管理学报，2018，32（3）：47-52.

　　钱晓

《智慧工地理论下的施工阶段装配式建筑信息化管理分析》

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