周干人

（十一冶建筑工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，廣西 柳州 545001）

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、BIM等數(shù)字技術(shù)日益成熟，數(shù)字化技術(shù)開始應(yīng)用于施工過程中的進(jìn)度管理、質(zhì)量管理、安全管理等方面。目前，數(shù)字化施工技術(shù)已經(jīng)涵蓋了建筑工程的全過程管理，包括設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維等各個(gè)環(huán)節(jié)，它能夠大大提高施工效率、降低成本、提升工程質(zhì)量，從而滿足建筑行業(yè)日益增長的發(fā)展需求，能夠?qū)崿F(xiàn)施工過程的信息化、智能化和精細(xì)化，使得施工過程更加高效、精確和可控，從而大大提升建筑行業(yè)的生產(chǎn)效率和工程質(zhì)量。

1 數(shù)字化施工技術(shù)在工程中的具體應(yīng)用場景

1.1 BIM 技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用

（1）建筑信息建模：利用BIM 軟件創(chuàng)建建筑工程的數(shù)字模型，包括建筑結(jié)構(gòu)、機(jī)電設(shè)備、裝飾裝修等各個(gè)專業(yè)領(lǐng)域。（2）協(xié)同設(shè)計(jì)與施工：不同專業(yè)領(lǐng)域的團(tuán)隊(duì)可以在同一平臺(tái)上進(jìn)行模型創(chuàng)建和修改，實(shí)現(xiàn)協(xié)同設(shè)計(jì)和施工，減少信息傳遞的誤差和重復(fù)工作。（3）施工進(jìn)度管理：通過BIM 模型與施工進(jìn)度計(jì)劃的關(guān)聯(lián)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控施工進(jìn)度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決進(jìn)度延誤問題。（4）施工質(zhì)量管理：利用BIM 模型進(jìn)行質(zhì)量檢查和驗(yàn)收，確保施工質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。以當(dāng)前BIM 技術(shù)與大數(shù)據(jù)技術(shù)的結(jié)合為例，這種質(zhì)量管理系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于施工企業(yè)的整個(gè)施工管理過程。該系統(tǒng)與企業(yè)OA 系統(tǒng)緊密相連，確保集團(tuán)、分公司和項(xiàng)目之間的順暢溝通與協(xié)作。無論是從集團(tuán)到分公司、再到項(xiàng)目的政策下發(fā)與生產(chǎn)檢查，還是從項(xiàng)目到分公司、再到集團(tuán)的各類申請(qǐng)與生產(chǎn)匯報(bào)，均通過該系統(tǒng)完成。質(zhì)量管理系統(tǒng)通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場的質(zhì)量與安全管理，生成各類報(bào)告如日志、日檢、周檢、月檢和季檢等。這些數(shù)據(jù)詳盡完整，包含日期、天氣、溫度、濕度、時(shí)間、地點(diǎn)、工序和詳細(xì)照片等信息，既可作為詳細(xì)的記錄，也可構(gòu)建強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫，為設(shè)計(jì)和施工的持續(xù)改進(jìn)提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

1.2 自動(dòng)化和智能化施工技術(shù)的應(yīng)用

（1）自動(dòng)化測(cè)量和定位：利用GPS、激光掃描等技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)化的測(cè)量和定位，提高施工測(cè)量的精度和效率。（2）自動(dòng)化建筑材料加工：通過計(jì)算機(jī)控制和機(jī)器人技術(shù)，實(shí)現(xiàn)建筑材料的自動(dòng)化加工和組裝，減少人工干預(yù)和誤差。（3）智能化施工設(shè)備：采用智能化施工設(shè)備，如智能挖掘機(jī)、智能壓路機(jī)等，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和智能調(diào)度。

1.3 工地?cái)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)

（1）傳感器技術(shù)的應(yīng)用：通過在施工設(shè)備、建筑材料、施工區(qū)域等安裝傳感器，實(shí)時(shí)采集施工數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)施工過程的安全性和質(zhì)量。（2）數(shù)據(jù)傳輸與處理：通過數(shù)據(jù)傳輸裝置將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和處理，為施工現(xiàn)場提供預(yù)警、警報(bào)和優(yōu)化建議。

2 數(shù)字化施工技術(shù)應(yīng)用效果分析

2.1 數(shù)字化施工技術(shù)在不同類型的工程項(xiàng)目中的應(yīng)用效果

（1）建筑項(xiàng)目：在建筑項(xiàng)目中，數(shù)字化施工技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在BIM 技術(shù)上。BIM 技術(shù)可以幫助施工方實(shí)現(xiàn)建筑項(xiàng)目的可視化、精細(xì)化、智能化管理，提高施工效率、減少浪費(fèi)和降低成本。通過BIM 技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)施工過程的模擬、碰撞檢測(cè)、材料和設(shè)備管理等功能，提高工程質(zhì)量和安全性。（2）市政工程：市政工程通常涉及大量的管線、道路、橋梁等基礎(chǔ)設(shè)施，數(shù)字化施工技術(shù)的應(yīng)用可以大大提高施工的精度和效率。例如，通過GIS 技術(shù)，可以對(duì)市政工程中的各種設(shè)施進(jìn)行精確的定位和監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)管線施工的智能化管理。同時(shí)，數(shù)字化施工還可以提高市政工程的施工質(zhì)量，減少對(duì)城市環(huán)境和交通的影響。（3）公路工程：公路工程具有線路長、范圍廣、環(huán)境復(fù)雜等特點(diǎn)，數(shù)字化施工技術(shù)的應(yīng)用可以大大提高施工的精度和效率。通過數(shù)字化地圖和GPS 定位技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)公路線路的精確測(cè)量和設(shè)計(jì)。同時(shí)，數(shù)字化施工還可以實(shí)現(xiàn)施工過程的可視化和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，提高施工安全性和質(zhì)量。（4）礦山工程：礦山工程環(huán)境惡劣、復(fù)雜度高，數(shù)字化施工技術(shù)的應(yīng)用可以提高施工的安全性和效率。通過遙感技術(shù)、GIS 技術(shù)和數(shù)字孿生技術(shù)等，可以對(duì)礦山進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)和管理，實(shí)現(xiàn)礦山的智能化開采和管理。同時(shí)，數(shù)字化施工還可以提高礦山的生產(chǎn)效率和資源利用率，降低生產(chǎn)成本。（5）民航工程：民航工程對(duì)安全性和精度要求極高，數(shù)字化施工技術(shù)的應(yīng)用可以提高施工的精度和安全性。通過數(shù)字化建模和仿真技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)民航機(jī)場、飛機(jī)維修等工程的可視化管理和模擬。同時(shí)，數(shù)字化施工還可以實(shí)現(xiàn)民航工程的智能化監(jiān)測(cè)和維護(hù)，提高航空器的安全性和可靠性。

2.2 數(shù)字化施工技術(shù)在不同類型建筑工程中的應(yīng)用效果

數(shù)字化施工技術(shù)在不同類型建筑工程中的應(yīng)用效果因工程類型、規(guī)模和技術(shù)難度等因素而異。（1）住宅建筑：數(shù)字化施工技術(shù)在住宅建筑中主要應(yīng)用于施工過程的監(jiān)控和管理，以及施工前后的設(shè)計(jì)和規(guī)劃。數(shù)字化技術(shù)也可以用于住宅建筑的設(shè)計(jì)和規(guī)劃，提高設(shè)計(jì)精度和施工的可行性。同時(shí)，數(shù)字化施工技術(shù)的應(yīng)用還可以實(shí)現(xiàn)住宅建筑的智能化監(jiān)控和管理，提高住宅建筑的可持續(xù)性和智能化水平[1]。（2）商業(yè)建筑：商業(yè)建筑通常規(guī)模較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工難度較高。數(shù)字化施工技術(shù)在商業(yè)建筑中應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)施工過程的可視化和模擬，更好地理解和控制施工過程，減少施工風(fēng)險(xiǎn)。例如，數(shù)字化施工技術(shù)在商業(yè)建筑的機(jī)電設(shè)備、裝飾裝修等方面可以實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理，提高商業(yè)建筑的運(yùn)營效率和維護(hù)水平。（3）工業(yè)建筑：工業(yè)建筑通常需要大規(guī)模的設(shè)備和管道安裝，以及精確的機(jī)電設(shè)備安裝。數(shù)字化施工技術(shù)在工業(yè)建筑中應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的精確安裝和調(diào)試，提高設(shè)備的運(yùn)行效率和安全性。同時(shí)，數(shù)字化技術(shù)也可以用于工業(yè)建筑的設(shè)計(jì)和規(guī)劃，提高設(shè)計(jì)精度和施工的可行性。

2.3 數(shù)字化施工技術(shù)使用效果

（1）施工效率：數(shù)字化施工可以使施工更高效。施工進(jìn)度可以實(shí)時(shí)監(jiān)控，排程可以精確計(jì)算，過程可以及時(shí)調(diào)整，大大提高了施工的效率。數(shù)字化施工還可以對(duì)施工資源進(jìn)行智能化分配和監(jiān)測(cè)，減少資源浪費(fèi)和重復(fù)性工作，節(jié)約時(shí)間和成本。（2）施工質(zhì)量：數(shù)字化施工可實(shí)現(xiàn)施工過程的精確控制，降低誤差，提高工程質(zhì)量。數(shù)字模型可以直觀地展現(xiàn)建筑物的設(shè)計(jì)，減少漏洞和質(zhì)量問題，保證施工質(zhì)量。（3）施工安全：數(shù)字化施工能提高施工的安全性和穩(wěn)定性，減少安全事故的發(fā)生。（4）施工成本：通過數(shù)字施工可以減少人力和物力資源的浪費(fèi)，降低建筑成本[2]。（5）決策管理效益：數(shù)字技術(shù)通過大數(shù)據(jù)算法提供各類實(shí)時(shí)指標(biāo)分析報(bào)表，實(shí)現(xiàn)施工過程透明化和精準(zhǔn)分析，幫助施工企業(yè)構(gòu)建實(shí)時(shí)的經(jīng)營決策能力，提高工程機(jī)械管理效益。

3 數(shù)字化施工技術(shù)在實(shí)施過程中遇到的問題及其解決方案

3.1 技術(shù)難題

數(shù)字化施工技術(shù)的應(yīng)用需要相應(yīng)的技術(shù)支持，如BIM 技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析等。然而，這些技術(shù)的應(yīng)用仍存在一些技術(shù)難題，如數(shù)據(jù)傳輸、設(shè)備兼容性、數(shù)據(jù)安全等問題。解決方案：（1）數(shù)據(jù)傳輸問題：可以通過優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議、采用高速可靠的通信技術(shù)等方式，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎头€(wěn)定性。（2）設(shè)備兼容性問題：可以制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，促進(jìn)設(shè)備之間的兼容性和互操作性。同時(shí)，加強(qiáng)設(shè)備測(cè)試和技術(shù)交流，解決設(shè)備兼容性問題。（3）數(shù)據(jù)安全問題：可以通過采用加密技術(shù)、訪問控制和權(quán)限管理等措施，加強(qiáng)數(shù)據(jù)的安全保護(hù)。同時(shí)，建立健全的數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)機(jī)制，確保數(shù)據(jù)的可靠性和完整性[3]。（4）技術(shù)培訓(xùn)和交流：可以通過定期舉辦技術(shù)培訓(xùn)課程、邀請(qǐng)專家進(jìn)行技術(shù)交流等方式，提高相關(guān)人員的技能和知識(shí)水平。同時(shí)，鼓勵(lì)技術(shù)人員進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和技術(shù)創(chuàng)新，促進(jìn)數(shù)字化施工技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展。

3.2 成本問題

數(shù)字化施工技術(shù)的實(shí)施需要投入大量的資金和資源，包括設(shè)備購置、軟件開發(fā)、人員培訓(xùn)等。這些成本可能會(huì)對(duì)企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)壓力。解決方案：（1）制定合理的投資計(jì)劃和預(yù)算方案：根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況和需求，評(píng)估數(shù)字化施工技術(shù)的成本和效益，制定可行的投資方案。同時(shí)，在實(shí)施過程中加強(qiáng)成本控制和管理，確保數(shù)字化施工技術(shù)的經(jīng)濟(jì)可行性[4]。（2）加強(qiáng)技術(shù)推廣和應(yīng)用：企業(yè)可以積極參與行業(yè)交流和技術(shù)推廣活動(dòng)，分享成功案例和經(jīng)驗(yàn)，推動(dòng)數(shù)字化施工技術(shù)在行業(yè)內(nèi)的廣泛應(yīng)用。（3）優(yōu)化資源配置：通過優(yōu)化資源配置，提高設(shè)備的利用率和軟件的使用效率，降低數(shù)字化施工技術(shù)的成本。（4）創(chuàng)新商業(yè)模式：企業(yè)可以探索創(chuàng)新的商業(yè)模式，通過合作、共享等方式降低數(shù)字化施工技術(shù)的成本。例如，企業(yè)可以與設(shè)備供應(yīng)商、軟件開發(fā)公司等合作，共同開發(fā)和推廣數(shù)字化施工技術(shù)，降低單個(gè)項(xiàng)目的成本。

3.3 標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范問題

數(shù)字化施工技術(shù)的應(yīng)用需要相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范支持，如BIM 標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)等。然而，目前這些標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范還不夠完善和統(tǒng)一，可能會(huì)影響數(shù)字化施工技術(shù)的實(shí)施效果和應(yīng)用范圍。解決方案：（1）制定和完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范：企業(yè)可以積極參與數(shù)字化施工技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化工作，推動(dòng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的制定和完善。（2）加強(qiáng)技術(shù)研究和創(chuàng)新：企業(yè)需要加強(qiáng)數(shù)字化施工技術(shù)的研究和創(chuàng)新，推動(dòng)其在建筑行業(yè)中的發(fā)展和應(yīng)用。通過技術(shù)創(chuàng)新和研發(fā)，企業(yè)可以不斷優(yōu)化數(shù)字化施工技術(shù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，提高其實(shí)施效果和應(yīng)用價(jià)值。（3）建立合作機(jī)制：企業(yè)可以與相關(guān)機(jī)構(gòu)、行業(yè)協(xié)會(huì)等建立合作機(jī)制，共同推動(dòng)數(shù)字化施工技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化工作。通過合作，企業(yè)可以共享資源和經(jīng)驗(yàn)，共同制定和完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，促進(jìn)數(shù)字化施工技術(shù)的推廣和應(yīng)用。

3.4 實(shí)際使用率及達(dá)到目標(biāo)率偏低問題

由于設(shè)備成本、軟件開發(fā)更新成本、人員培訓(xùn)成本等，造成現(xiàn)場設(shè)備的短缺，軟件更新迭代不及時(shí)，技術(shù)人才不夠等，使得目前現(xiàn)場數(shù)據(jù)收集采集工作很大一部分還是人工收集，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的真實(shí)有效性，另外，軟件的使用和更新，與人才的技術(shù)、數(shù)量都不匹配，企業(yè)對(duì)數(shù)字化人才的需求沒有得到滿足，對(duì)應(yīng)用和推廣數(shù)字化施工技術(shù)帶來了一定的難度。解決方案：（1）建立完善的管理考核體系：企業(yè)需要建立一套針對(duì)數(shù)字化施工管理的考核體系，從使用率、目標(biāo)完成率、更新率、合格率等多個(gè)維度進(jìn)行考核[5]。通過定期檢查和評(píng)估數(shù)字化施工技術(shù)的應(yīng)用情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并采取相應(yīng)的改進(jìn)措施[6]。（2）優(yōu)化資源配置：企業(yè)需要合理配置設(shè)備、軟件和人員等資源，以滿足數(shù)字化施工管理的需求。同時(shí)，加強(qiáng)軟件開發(fā)和更新，保持軟件的及時(shí)更新和迭代，以滿足不斷變化的需求。（3）加強(qiáng)人員培訓(xùn)和技術(shù)支持：企業(yè)需要加強(qiáng)對(duì)數(shù)字化技術(shù)人員的培訓(xùn)和技術(shù)支持，提高他們的技能水平和應(yīng)用能力。通過定期培訓(xùn)、技術(shù)交流和專家指導(dǎo)等方式，幫助技術(shù)人員更好地掌握數(shù)字化施工技術(shù)的使用方法和應(yīng)用技巧。（4）強(qiáng)化數(shù)據(jù)采集和質(zhì)量管理：企業(yè)需要建立健全的數(shù)據(jù)采集和質(zhì)量管理機(jī)制，確保數(shù)據(jù)的真實(shí)性和有效性[7]。同時(shí)，加強(qiáng)質(zhì)量管理體系建設(shè)，完善質(zhì)量檢測(cè)和控制流程，提高數(shù)字化施工的質(zhì)量水平。（5）建立激勵(lì)機(jī)制和獎(jiǎng)勵(lì)制度：企業(yè)可以建立相應(yīng)的激勵(lì)機(jī)制和獎(jiǎng)勵(lì)制度，鼓勵(lì)技術(shù)人員積極應(yīng)用數(shù)字化施工技術(shù)。

4 結(jié)語

數(shù)字化施工技術(shù)在工程中具有廣泛的應(yīng)用前景。隨著科技的不斷發(fā)展，相信數(shù)字化施工技術(shù)將會(huì)在工程領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。從設(shè)計(jì)、施工到運(yùn)維，數(shù)字化施工技術(shù)將為工程建設(shè)提供更高效、精確和智能化的解決方案。它不僅能夠提高施工效率、降低成本、提升工程質(zhì)量，還能夠更好地滿足市場需求，提供更加優(yōu)質(zhì)、高效、精細(xì)化的建筑服務(wù)。我們期待未來數(shù)字化施工技術(shù)能夠?yàn)楣こ處砀嗟膭?chuàng)新和突破。