文｜廣東石油化工學(xué)院建筑工程學(xué)院 郭文定

社會(huì)在進(jìn)步，人們對(duì)于建筑行業(yè)的要求也越來(lái)越高，使得建筑工程管理過(guò)程更加復(fù)雜。而信息技術(shù)的應(yīng)用，為建筑工程提供了更多的可能性。通過(guò)對(duì)信息技術(shù)的靈活應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)信息協(xié)同共享，減少資源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)建筑工地各項(xiàng)工作互聯(lián)互通，進(jìn)而推動(dòng)建筑行業(yè)良性化發(fā)展。

1.智慧建筑工地的概念

智慧建筑工地就是指在傳統(tǒng)的建筑工地上靈活應(yīng)用多樣化的信息手段，提高工地施工管理效率和質(zhì)量，降低風(fēng)險(xiǎn)隱患，進(jìn)而逐步實(shí)現(xiàn)綠色生態(tài)建造。在建筑工地中，作業(yè)人員可以靈活應(yīng)用各類信息技術(shù)，對(duì)工程項(xiàng)目涉及到的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，構(gòu)建虛擬模型，為施工過(guò)程進(jìn)行預(yù)測(cè)，以便及時(shí)修改方案，制定風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急措施。依托于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等，在虛擬的環(huán)境下輔助作業(yè)人員對(duì)施工過(guò)程實(shí)施可視化管理，有針對(duì)性的降低風(fēng)險(xiǎn)隱患，提高建筑工地的信息化水平[1]。

2.智慧建筑工地的構(gòu)建意義

2.1 建立信息化生態(tài)圈

建筑工程施工過(guò)程中，應(yīng)用信息技術(shù)能夠?qū)φ麄€(gè)施工過(guò)程進(jìn)行數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)獲取和圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，做好一系列施工流程模擬工作，方便設(shè)計(jì)人員從中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)修改施工方案。同時(shí)，圍繞施工過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)的工作，構(gòu)建一套科學(xué)生產(chǎn)的信息化生態(tài)圈，對(duì)于整個(gè)過(guò)程實(shí)施動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè)，以能夠在出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候追溯源頭，將職責(zé)落實(shí)到部門(mén)人頭上，大大提高施工質(zhì)量[2]。

2.2 提供數(shù)據(jù)支持

智慧建筑工地的構(gòu)建，充分發(fā)揮了各類信息技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，能夠從表面的數(shù)據(jù)資料中挖掘深度的規(guī)律，并為領(lǐng)導(dǎo)層提供參考，方便其作出正確的決策。同時(shí)，信息技術(shù)的應(yīng)用還進(jìn)一步優(yōu)化了各類資源，減少了建筑企業(yè)的施工成本和人工精力，為建筑企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)收益。

2.3 提高內(nèi)部管理效率

信息技術(shù)的應(yīng)用還有助于建筑企業(yè)做好內(nèi)部管理工作，提高各項(xiàng)工作的效率，推動(dòng)建筑企業(yè)的持續(xù)創(chuàng)新升級(jí)。發(fā)揮各類信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，使得建筑企業(yè)內(nèi)部管理工作的深度得以拓展，精度得以提升，能夠針對(duì)各個(gè)工程項(xiàng)目中可能遇到的風(fēng)險(xiǎn)隱患，制定針對(duì)性的防范和應(yīng)急措施，最終推動(dòng)建筑行業(yè)的健康發(fā)展。

3.依托信息技術(shù)構(gòu)建智慧建筑工地

3.1 支撐技術(shù)

3.1.1 數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)

在建筑工程項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中，從前期的規(guī)劃、設(shè)計(jì)，到中途的施工，以及到后期的竣工驗(yàn)收等等，都需要各類數(shù)據(jù)的交換和共享。這些數(shù)據(jù)量多且繁雜，它們分布在不同階段、不同時(shí)間，且在錄入的時(shí)候還可能是作業(yè)人員使用了不同的計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件，導(dǎo)致了數(shù)據(jù)傳遞之間存在局限性。為此，應(yīng)用信息技術(shù)就能達(dá)到數(shù)據(jù)傳輸暢通的目的，即便是在不同計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件中，面對(duì)不同的數(shù)據(jù)格式等，都能夠在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到共享的目的。

3.1.2 BIM 技術(shù)

BIM 技術(shù)具有可視化的特點(diǎn)，能夠模擬施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，設(shè)計(jì)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作。通過(guò)虛擬建模，將項(xiàng)目的各項(xiàng)數(shù)據(jù)錄入其中，以圖像的形式呈現(xiàn)出來(lái)，方便作業(yè)人員直觀的觀察了解。與此同時(shí)，作業(yè)人員可以直接在虛擬模型上修改數(shù)據(jù)，優(yōu)化施工方案，有效的避免了后期出現(xiàn)返修的情況。此外，將數(shù)據(jù)和射頻識(shí)別技術(shù)結(jié)合，還能夠輔助管理人員管理各類物資。

3.1.3 3S 技術(shù)

該技術(shù)融合了各類先進(jìn)技術(shù)，如全球定位系統(tǒng)、遙感技術(shù)、衛(wèi)星定位系統(tǒng)等，屬于一種高度集成的現(xiàn)代信息技術(shù)，能夠?qū)Ω鱾€(gè)空間信息進(jìn)行全面采集和處理，并通過(guò)一定的途徑傳播和表達(dá)出來(lái)。同時(shí)，3S 技術(shù)還能夠通過(guò)傳感設(shè)備，給用戶創(chuàng)設(shè)沉浸式的體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境和用戶之間的交互功能。

3.1.4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

在互聯(lián)網(wǎng)的強(qiáng)力支持下，不同物體和物體之間可以構(gòu)建信息聯(lián)系，進(jìn)而形成物聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)各個(gè)物體之間的信息交換。

3.1.5 云計(jì)算技術(shù)

該項(xiàng)技術(shù)也涵蓋了存儲(chǔ)、計(jì)算等內(nèi)容，計(jì)算的方式十分多樣高效，其主要是將多個(gè)低成本的計(jì)算實(shí)體融合在一起，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的形式，匯聚成擁有強(qiáng)大計(jì)算能力的完美系統(tǒng)[3]。用戶可以隨時(shí)隨地的使用，最終通過(guò)高效強(qiáng)大的計(jì)算方式獲得結(jié)果。

3.2 應(yīng)用技術(shù)

3.2.1 智能監(jiān)控技術(shù)

（1）群塔作業(yè)協(xié)同監(jiān)管應(yīng)用技術(shù)

這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)⒆鳂I(yè)人員的人面像錄入進(jìn)系統(tǒng)中，只有擁有權(quán)限的作業(yè)人員才能操作對(duì)應(yīng)的機(jī)械設(shè)備，不是作業(yè)人員的并不能夠啟動(dòng)機(jī)械設(shè)備。同時(shí)，該項(xiàng)技術(shù)還可以在器械設(shè)備上安裝傳感器，對(duì)其工作狀態(tài)實(shí)施動(dòng)態(tài)化檢測(cè)。如可以在吊車(chē)的操作室內(nèi)安裝傳感器，將盲區(qū)可視化，若出現(xiàn)危險(xiǎn)情況能立即報(bào)警。

（2）施工電梯智能監(jiān)控技術(shù)

將該項(xiàng)技術(shù)安置在施工現(xiàn)場(chǎng)的電梯中，可以隨時(shí)對(duì)電梯的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，尤其是當(dāng)電梯出現(xiàn)超重等情況時(shí)，會(huì)發(fā)出警報(bào)。每日記錄電梯乘坐人員的數(shù)量和重量，安裝了駕駛員的身份識(shí)別系統(tǒng)，避免無(wú)關(guān)人員隨意操作。

（3）卸料平臺(tái)智能監(jiān)控技術(shù)

將監(jiān)控技術(shù)安置在卸料平臺(tái)上，同時(shí)還安置了傳感器、顯示器、報(bào)警器等，目的是為了維持卸料平臺(tái)的順利運(yùn)行。若卸料平臺(tái)超重，也會(huì)及時(shí)發(fā)出警報(bào)，提醒作業(yè)人員迅速了解到情況，并找準(zhǔn)地方解決問(wèn)題，避免安全事故。

3.2.2 智能監(jiān)測(cè)技術(shù)

（1）環(huán)境監(jiān)測(cè)、降塵除霾聯(lián)動(dòng)技術(shù)

該項(xiàng)技術(shù)也融合了很多先進(jìn)技術(shù)，如監(jiān)測(cè)技術(shù)、預(yù)警系統(tǒng)、干預(yù)系統(tǒng)等，將其應(yīng)用到施工場(chǎng)地中，可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，同時(shí)將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆破脚_(tái)中，方便作業(yè)人員了解并溯源。同時(shí)，在系統(tǒng)中還能夠?qū)κ占降臄?shù)據(jù)進(jìn)行全面的分析，按照提前設(shè)置好的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)做以判斷，若存在問(wèn)題也會(huì)立即報(bào)警并打開(kāi)噴淋系統(tǒng)。

（2）智能防火監(jiān)測(cè)技術(shù)

該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用原理就是對(duì)施工場(chǎng)地中的用能狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，如果監(jiān)測(cè)到存在不合理的情況，也會(huì)立即報(bào)警通知作業(yè)人員，并且還會(huì)自動(dòng)切斷供能系統(tǒng)。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)溫度超出了指標(biāo)，或是發(fā)生了火災(zāi)，設(shè)備也會(huì)立即發(fā)出警報(bào)。

3.2.3 無(wú)線能耗監(jiān)測(cè)及節(jié)能控制技術(shù)

該項(xiàng)技術(shù)主要是針對(duì)施工過(guò)程中的能耗問(wèn)題，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化管理，涵蓋了能耗的數(shù)據(jù)、走勢(shì)分析、排名、指標(biāo)分析等等。作業(yè)人員通過(guò)了解這些數(shù)據(jù)，進(jìn)行對(duì)比分析，從而能夠找到其中存在的風(fēng)險(xiǎn)隱患，并及時(shí)遏制風(fēng)險(xiǎn)[4]。

3.2.4 智能降溫技術(shù)

該項(xiàng)技術(shù)主要是針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)溫度較高的情況，依據(jù)當(dāng)時(shí)的環(huán)境溫度等，采集相關(guān)數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)達(dá)到一定的指標(biāo)之后，再進(jìn)行噴灑降溫。在智能?chē)娝淖饔孟?，不僅能夠降低現(xiàn)場(chǎng)溫度，還能夠節(jié)能降耗。

3.2.5 精準(zhǔn)定位技術(shù)

作業(yè)人員每日施工時(shí)，要穿戴制定的衣服和設(shè)備，通過(guò)無(wú)線測(cè)距和無(wú)源被動(dòng)檢測(cè)技術(shù)，可以對(duì)當(dāng)天現(xiàn)場(chǎng)的施工情況、人員情況等做以了解，考核施工人員的工作指標(biāo)。由此不僅能夠減少工作精力，還能做到安全管理，為后續(xù)施工人員的薪資發(fā)放等提供參考。

3.3 管理技術(shù)

3.3.1 無(wú)線巡航技術(shù)

應(yīng)用無(wú)人機(jī)，提前設(shè)定了相關(guān)參數(shù)，在允許飛行的空間內(nèi)，動(dòng)態(tài)化采集現(xiàn)場(chǎng)資料。后臺(tái)系統(tǒng)可以將這些資料立即傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，方便管理人員結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況作出相關(guān)決策，從源頭上降低了安全隱患。

3.3.2 智聯(lián)應(yīng)用技術(shù)

以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心，依照統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)各項(xiàng)機(jī)械設(shè)備上的數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)化采集，方便作業(yè)人員對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行合理的管理。同時(shí)，該項(xiàng)技術(shù)還能整合各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)情況進(jìn)行智慧化的監(jiān)管，不僅加大了監(jiān)管力度，還使得監(jiān)管面更加寬泛。

3.3.3 VR 體驗(yàn)技術(shù)

該項(xiàng)技術(shù)融合了3D 影像投影技術(shù)，不僅為管理人員帶去了沉浸式的體驗(yàn)，還能將施工現(xiàn)場(chǎng)可能遇到的突發(fā)情況進(jìn)行模擬，如滅火逃生、高空墜物等等。管理者用這項(xiàng)技術(shù)開(kāi)展安全教育，能夠進(jìn)一步強(qiáng)化作業(yè)人員的安全意識(shí)，大大提升了施工質(zhì)量。

4.依托信息技術(shù)構(gòu)建智慧建筑工地整體架構(gòu)

在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，工作人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)整體架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和應(yīng)用。從宏觀的角度出發(fā)，構(gòu)建智慧建筑工地時(shí)應(yīng)考慮兩個(gè)問(wèn)題。其一是智慧建筑工地系統(tǒng)的功能分區(qū)，細(xì)化為施工管理、危險(xiǎn)監(jiān)測(cè)、質(zhì)量管理、施工巡檢、應(yīng)急管理等多個(gè)方面，同時(shí)依據(jù)功能的不同和風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，將智慧建筑工地的信息系統(tǒng)功能分區(qū)為現(xiàn)場(chǎng)管理系統(tǒng)、線上監(jiān)管系統(tǒng)和臨時(shí)調(diào)度系統(tǒng)。其二，在信息系統(tǒng)的構(gòu)建中，可以大體將智慧建筑工地的系統(tǒng)分為監(jiān)控終端、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理、核心控制四個(gè)板塊。其中，監(jiān)控終端是依據(jù)不同環(huán)境、設(shè)備等安裝傳感器設(shè)備，如上述提到的電梯、卸料平臺(tái)、現(xiàn)場(chǎng)溫度監(jiān)控等等；數(shù)據(jù)傳輸可以分為有線和無(wú)線兩種形式，如上述提到的無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)?；?shù)據(jù)處理和核心控制終端主要體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上。

5.結(jié)語(yǔ)

依托信息技術(shù)構(gòu)建智慧建筑工地是必然發(fā)展趨勢(shì)，建筑企業(yè)應(yīng)積極重視信息技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，并將其熟練貫穿于施工項(xiàng)目各個(gè)環(huán)節(jié)中，由此通過(guò)高效的智能技術(shù)，探索更多的可能。