張新煒

榮華建設(shè)集團有限公司 山東 青島 266100

引言

建筑工程施工管理是一個復(fù)雜的過程，涉及多個團隊、大量的資源和嚴格的時間表。為了確保工程的順利完成，施工團隊需要采用最先進的技術(shù)和方法進行管理。在過去的幾年中，信息數(shù)字智能化已經(jīng)成為施工管理的新趨勢，為施工團隊提供了前所未有的機會。本文將詳細探討這些技術(shù)在施工管理中的應(yīng)用，以及它們帶來的機會和挑戰(zhàn)。

1 信息數(shù)字智能化的定義與核心要素

1.1 定義

信息數(shù)字智能化是指通過集成信息技術(shù)、數(shù)字技術(shù)和人工智能技術(shù)，對各種信息進行智能處理和分析，以提高數(shù)據(jù)利用效率、優(yōu)化決策過程并創(chuàng)新業(yè)務(wù)模式的綜合方法。在建筑工程施工管理中，可將傳統(tǒng)的施工管理方法與前沿的數(shù)字技術(shù)和AI算法結(jié)合，以提高施工效率、保障工程安全、提高工程質(zhì)量，并為所有相關(guān)方提供實時、精確的項目信息。

1.2 核心要素

數(shù)字化數(shù)據(jù)收集：使用各種傳感器、無人機、3D掃描等技術(shù)收集施工現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)存儲與云計算：利用云計算平臺存儲、處理和分析大量的數(shù)據(jù)，這樣可以迅速地獲取到所需的信息，并進行實時更新。

人工智能與機器學(xué)習(xí)：應(yīng)用AI和機器學(xué)習(xí)算法對收集的數(shù)據(jù)進行深度分析，預(yù)測施工風險、優(yōu)化資源配置和自動化決策過程。

物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術(shù)：將施工設(shè)備、材料和人員通過傳感器和智能設(shè)備相互連接，實時監(jiān)控施工進度、設(shè)備狀態(tài)和工人安全。

智能決策支持系統(tǒng)：基于已收集和分析的數(shù)據(jù)，為項目經(jīng)理和其他關(guān)鍵人員提供決策建議，以確保項目按計劃進行，并提前警告任何潛在的風險。

集成與協(xié)作平臺：這些平臺允許不同的參與方（如承包商、供應(yīng)商、設(shè)計師等）在同一個數(shù)字空間中共享數(shù)據(jù)、協(xié)調(diào)工作和進行溝通，確保信息的流動性和一致性。

2 建筑工程施工管理中的傳統(tǒng)挑戰(zhàn)

2.1 資源配置的困難

資源的多樣性：在施工項目中，涉及多種資源，包括人員、設(shè)備、材料和資金。每種資源都有其特定的需求、限制和供應(yīng)鏈。

人員資源的配置：確保工地上有足夠數(shù)量和技能的員工始終是一大挑戰(zhàn)。人員的缺乏或過度可能都會導(dǎo)致項目延誤、成本增加或質(zhì)量問題。

設(shè)備資源的管理：設(shè)備的有效使用、維護和調(diào)度也是屬于較為復(fù)雜的任務(wù)。設(shè)備可能會在關(guān)鍵時刻出現(xiàn)故障或未能及時到達現(xiàn)場。

材料資源的控制：材料的及時供應(yīng)和存儲需要精確的計劃和管理，因為延遲、浪費或質(zhì)量問題均有可能影響到施工進度和成本。

資金流的控制：現(xiàn)金流的管理對于任何項目來說都至關(guān)重要。資金的不足或滯后可能導(dǎo)致項目暫停，而資金過多則可能導(dǎo)致資源浪費。

需求與供應(yīng)的不匹配：在施工過程中，需求和供應(yīng)之間經(jīng)常存在差距。這可能是由于多個項目之間的競爭、供應(yīng)鏈中的延誤或突發(fā)事件（如自然災(zāi)害、政策變化等）引起。

2.2 施工進度的追蹤和控制

施工進度的追蹤和控制對于確保工程項目的按時完成、預(yù)算內(nèi)執(zhí)行和達到預(yù)期質(zhì)量至關(guān)重要。但在傳統(tǒng)的建筑工程施工管理中，以下是常見的一些挑戰(zhàn)：

依賴于人工報告：傳統(tǒng)的進度追蹤方法很大程度上依賴于人工的現(xiàn)場檢查和報告。這不僅耗時且容易出現(xiàn)偏差和遺漏，尤其是在大型或復(fù)雜的工程項目中。

數(shù)據(jù)不同步：由于多個團隊和承包商可能參與一個項目，每個團隊可能有自己的進度追蹤和報告方式。這可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)的不一致和信息的錯位，從而難以得到一個全面和準確的進度概覽。

響應(yīng)延遲：在傳統(tǒng)的管理方式中，可能需要一段時間才能發(fā)現(xiàn)進度的延誤或其他問題。其表明，當問題被識別出來時，可能已經(jīng)錯過了最佳的解決時機。

缺乏預(yù)測能力：傳統(tǒng)的進度控制方法往往是反應(yīng)性的，而不是預(yù)測性的。這使得項目經(jīng)理難以預(yù)測潛在的延誤或風險，并采取相應(yīng)的預(yù)防措施。

溝通不暢：有效的進度追蹤和控制需要各參與方的密切溝通和協(xié)作。但在傳統(tǒng)的管理中，各方可能存在信息壁壘，導(dǎo)致決策延誤或錯誤。

3 信息數(shù)字智能化解決方案與應(yīng)用措施

3.1 無人機和3D掃描技術(shù)

無人機和3D掃描技術(shù)在建筑工程施工管理中的應(yīng)用已經(jīng)成為一種創(chuàng)新趨勢。結(jié)合這兩項技術(shù)，施工團隊可以實現(xiàn)對施工現(xiàn)場的高效、準確和實時的監(jiān)控。

3.2 云計算與大數(shù)據(jù)應(yīng)用

3.2.1 云計算運用優(yōu)勢。云計算和大數(shù)據(jù)技術(shù)在建筑工程施工管理中的應(yīng)用為施工活動帶來了革命性的變化，為項目團隊提供了高效、靈活和強大的數(shù)據(jù)處理和分析能力。

實時進度跟蹤和報告：通過將現(xiàn)場數(shù)據(jù)上傳到云端，項目經(jīng)理可以隨時隨地了解施工進度、資源使用和成本情況。此外，這些數(shù)據(jù)可以與BIM或項目管理軟件集成，為決策提供實時的數(shù)據(jù)支持。

資源和庫存管理：云計算允許施工團隊在云端管理材料、設(shè)備和人員的庫存和調(diào)度。這不僅提高了資源利用率，還減少了因材料或設(shè)備短缺導(dǎo)致的延誤。

3.2.2 大數(shù)據(jù)應(yīng)用的潛力。

數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策：大數(shù)據(jù)技術(shù)可以處理和分析從施工現(xiàn)場收集的海量數(shù)據(jù)，為項目經(jīng)理和決策者提供有關(guān)施工進度、資源使用、成本控制和風險預(yù)測的深入見解。

預(yù)測分析：通過機器學(xué)習(xí)和人工智能算法，大數(shù)據(jù)可以幫助預(yù)測項目的潛在延遲、成本超支或其他風險，從而提前采取措施避免或減輕其影響。

優(yōu)化資源分配：基于歷史數(shù)據(jù)和實時反饋，大數(shù)據(jù)技術(shù)可以自動推薦最佳的資源分配策略，從而提高施工效率和質(zhì)量。

提高安全性：通過對過去的安全事故和當前的施工活動進行數(shù)據(jù)分析，大數(shù)據(jù)可以識別潛在的安全風險，并自動觸發(fā)警報或建議采取預(yù)防措施。結(jié)合云計算和大數(shù)據(jù)，建筑工程施工管理不再僅依賴經(jīng)驗和直覺，而是基于準確、實時和預(yù)測性的數(shù)據(jù)進行。這為施工團隊提供了更強大的工具和方法，確保項目按時、按預(yù)算和按質(zhì)完成，同時提高了工作效率、準確性和安全性。

3.3 物聯(lián)網(wǎng)（IoT）與智能設(shè)備在施工現(xiàn)場的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和智能設(shè)備正在改變建筑施工的面貌，為施工現(xiàn)場帶來史無前例的自動化、實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策能力。

實時數(shù)據(jù)收集：隨著工程施工日益復(fù)雜化，實時數(shù)據(jù)收集已成為施工現(xiàn)場管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。借助各種傳感器和智能設(shè)備，管理團隊可以對施工現(xiàn)場的各個方面進行實時監(jiān)控。溫度傳感器可以確?；炷猎诤线m的溫度下固化；濕度傳感器有助于監(jiān)控木材和其他材料的最佳儲存環(huán)境；設(shè)備運行狀態(tài)傳感器可以檢測任何異常情況，從而減少故障和停機時間。此外，通過監(jiān)測工人的位置和健康狀況，項目管理者不僅可以確保工人的安全，還可以調(diào)整任務(wù)分配，以實現(xiàn)施工效率的最大化。這種實時的、全面的數(shù)據(jù)接入為項目團隊提供了寶貴的見解，使他們能夠?qū)ΜF(xiàn)場進行更精確、更高效的管理。

設(shè)備健康和預(yù)防性維護：設(shè)備是施工項目的生命線。一個小小的設(shè)備故障都可能導(dǎo)致整個項目延期，從而產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟損失?！，F(xiàn)代的智能傳感器可以實時監(jiān)測設(shè)備的運行狀態(tài)，如溫度、壓力、振動和使用時間等，并將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到集中的管理系統(tǒng)。通過對這些數(shù)據(jù)進行分析，系統(tǒng)可以預(yù)測設(shè)備可能出現(xiàn)的問題，并在故障發(fā)生之前發(fā)出警告。這種預(yù)測性的維護方法不僅可以減少突發(fā)故障和停機時間，還可以延長設(shè)備的使用壽命，從而節(jié)省維修和更換成本。

安全監(jiān)控和警告：施工現(xiàn)場的安全始終是首要任務(wù)。任何一個安全事故都可能導(dǎo)致人員傷亡、項目延誤和法律糾紛。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為施工安全提供了新的解決方案。例如，通過在工人的頭盔和服裝上安裝傳感器，系統(tǒng)可以實時監(jiān)控他們的位置、健康狀況和環(huán)境條件，如有害氣體濃度、溫度和濕度等。如果檢測到任何潛在的危險或違規(guī)行為，系統(tǒng)可以立即發(fā)出警告，提示工人采取適當?shù)拇胧?。此外，安全管理者也可以通過系統(tǒng)迅速定位事故現(xiàn)場，為救援和應(yīng)急響應(yīng)提供準確的信息。這種實時的、智能的安全監(jiān)控和警告系統(tǒng)大大提高了施工現(xiàn)場的安全水平，確保每一個工人都能安全地完成他們的任務(wù)。

材料和資產(chǎn)跟蹤：通過RFID標簽、GPS和其他傳感器，施工團隊可以實時跟蹤材料、工具和其他重要資產(chǎn)的位置，確保它們得到正確和及時的使用，同時減少浪費和失竊[1]。

能源和環(huán)境監(jiān)控：智能傳感器可以監(jiān)控施工現(xiàn)場的能源使用、廢物產(chǎn)生和環(huán)境影響，幫助施工團隊實施更加環(huán)保和經(jīng)濟高效的策略。

4 信息數(shù)字智能化帶來的益處

4.1 提高施工效率和精確度

隨著信息數(shù)字智能化的引入，施工現(xiàn)場變得更加自動化和數(shù)據(jù)驅(qū)動。無人機和3D掃描技術(shù)為項目團隊提供了實時的施工視圖，從而迅速識別并解決問題。物聯(lián)網(wǎng)和智能設(shè)備允許更高效的資源跟蹤和管理，而大數(shù)據(jù)和機器學(xué)習(xí)算法支持對復(fù)雜的施工過程進行深入分析[2]。

4.2 加強項目管理與協(xié)作

云計算和集成協(xié)作平臺使所有項目參與者都能夠在同一個數(shù)字空間中實時共享、討論和協(xié)作。這種透明度確保了所有團隊成員都對項目的狀態(tài)和需求有清晰的了解，從而更好地協(xié)調(diào)他們的工作。此外，即時的數(shù)據(jù)分享和溝通工具減少了信息差錯和延誤，使得項目管理更加流暢和連續(xù)[3]。

4.3 數(shù)據(jù)安全與隱私挑戰(zhàn)

盡管信息數(shù)字智能化為建筑工程帶來了許多好處，但它也帶來了新的安全和隱私挑戰(zhàn)。隨著數(shù)據(jù)量的增加，項目成為攻擊、數(shù)據(jù)泄露或其他安全威脅的潛在目標。此外，與工人、客戶或合作伙伴相關(guān)的敏感數(shù)據(jù)也可能面臨隱私泄露的風險。因此，施工團隊必須采取強有力的數(shù)據(jù)保護策略和技術(shù)，確保數(shù)據(jù)的完整性、機密性和可用性[4]。

4.4 技術(shù)與人的融合與對抗

信息數(shù)字智能化的引入不僅改變了施工過程，還影響了工人和技術(shù)之間的關(guān)系。一方面，先進的技術(shù)為工人提供了更多的工具和支持，使他們能夠更有效、安全和舒適地工作。但另一方面，自動化和機器人技術(shù)也可能導(dǎo)致某些工作崗位的減少或消失。這需要施工團隊在技術(shù)引入的同時，也關(guān)注工人的培訓(xùn)、教育和再就業(yè)，確保其可適應(yīng)這個不斷變化的環(huán)境，并從中受益[5]。

5 結(jié)束語

綜上所述，通過將傳統(tǒng)的施工方法與先進的數(shù)字技術(shù)結(jié)合，施工團隊可以更有效地管理項目、應(yīng)對挑戰(zhàn)并創(chuàng)造價值。然而，隨著技術(shù)的引入，建筑管理團隊也面臨著新的挑戰(zhàn)和責任，如數(shù)據(jù)安全、隱私保護和技術(shù)與人的關(guān)系等。因此，施工團隊必須不斷地學(xué)習(xí)、適應(yīng)和創(chuàng)新，確保其可充分利用這些技術(shù)，同時也應(yīng)對它們帶來的挑戰(zhàn)。在未來，信息數(shù)字智能化將繼續(xù)引領(lǐng)建筑工程施工管理的發(fā)展方向，為施工團隊和業(yè)界產(chǎn)生更多的益處。