研究绿色施工智能管理平台在建筑工程中的应用

苏铭

（梧州市城建城市投资运营集团，广西 梧州 543000）

建筑行业的特点主要有建筑物变化大、产品固定以及施工形状不规则等，另外在实际进行施工的时候，其工作条件相对较差，同时还可能会出现一系列的安全隐患，对于安全事故的预防也具有较大的难度，施工过程当中影响安全施工的原因众多。作为劳动密集型产业之一，建筑行业在建设期间需要用到大量的施工人员，而除了一些管理层的人员以外，从事基础施工的大多为农村务工人员，这部分人员由于缺乏专业的培训，在工作期间安全施工意识和自我保护意识不强，操作不够规范，再加上施工企业对于安全管理工作不够重视，施工现场当中条件千变万化、危险因素众多等，导致一系列安全隐患的产生，在对施工企业造成严重经济损失的同时还危及施工人员的生命安全。

1 绿色施工智能管理平台应用于施工现场安全管理的必然性

好在近些年来，随着信息技术的不断发展以及创新时代的来临，我国在各行各业取得前所未有的发展，也为施工现场安全管理工作带来新的契机。绿色施工智能管理平台系统的诞生使当下施工现场当中有效解决存在的一些安全管理问题。施工现场质量管理、生产、施工技术以及人员安全等都属于现场安全管理的内容，相关人员在对其进行管理的过程当中需要充分重视以下三点。

1.1 综合性

在实际管理施工现场的时候，在有效确保工程建设安全的基础上，还需要结合建设成本对施工进度做到合理控制，在同一场景下，在管理施工人员规范操作的同时，还要对工程建设所用到的材料进行质量把控。

1.2 流动性

从事一线工作的施工人员通常具有较强的流动性。在安全工人进场的时候需要结合工程进度实行分批、分专业的方式。另外由于建筑行业涉及多个专业，因此可能会出现较多的专业分包情况，如此一来就大大增加了工程总包管理的难度。

1.3 有效性

确保施工现场安全管理的有效性。在施工现场当中，人员、材料设备等方面的综合性管理具有一定的难度，作为管理人员需要尤其要注意。

2 绿色施工管理平台介绍

绿色施工管理平台经过现场试用和改进，已经多功能融合，主要包括智慧用水、用电管理，扬尘、噪声监测，自动喷淋和洒水告警，工程排水监测，固体废物管理，再生资源管理等六大功能模块。这些功能和模块还可以通过BIM模型智能展示、数据采集、数据查看和下载、异常告警和应用反馈等，并且可以根据项目的实际需求进行模块化功能接口开发，如图1所示。

图1 绿色施工管理平台

3 六大模块

3.1 智慧水、电管理模块

在项目初期，编制临时用水、用电施工方案时，应充分考虑和规划好工程建设各区域，对于办公区、生活区规划布置不同类型用水方案，采用节水型设备和施工现场安装智能用电系统等，搭建智能水电网，水、电信息通过网关传输至后台，实现对项目用水、用电全过程监测。当发生水、电使用异常等情况时，后台可以接收告警、保护速断、远程控制等，实现对水、电使用的全程管控。

3.2 扬尘、噪声监测模块

扬尘和噪声监测仪器主要由LED显示屏和移动终端、电脑端相结合，电脑后台可以直接显示监测仪器状态和当前环境噪声情况，并且可以自动分析扬尘噪声情况。同时，监测仪器由太阳能电池板供电，免除现场布线的烦琐与复杂，环境监测仪器可以为项目管理人员和政府监管部门掌握施工现场环境情况提供真实可靠的数据。

3.3 扬尘监测及自动喷淋模块

施工现场分布式布置环境监测仪器，以便监测施工现场环境，同时针对作业现场粉尘浓度高、污染源多、粉尘量大且混杂的特点，实时监测环境中颗粒浓度，并且根据环境状况配置喷淋设备和雾炮洒水设备以降低环境扬尘。水喷淋系统主要是对自来水加压后，由喷头进行喷射，主要由加压水泵、PPR管、喷嘴和控制箱组成，现场安装时根据区域地形、扬尘分布等特点，合理分配喷淋点并绘制喷淋水系统路径，然后确定所需各类材料，进行布管和安装喷头。自动喷淋水系统可以根据环境需要自动喷淋除尘，当现场扬尘监测系统监测PM浓度达到设定值时，自动启动喷淋水系统，当PM浓度合格时，自动关闭喷淋水系统。同时可以从电脑后台和手机后台直接操控喷雾炮和基坑喷淋系统，根据需要解决环境扬尘问题，相比传统的洒水车作业，喷淋系统针对性强、除尘效果显著，提高水资源利用率。

3.4 固体废弃物管理模块

施工现场产生的固体废弃物较多，传统的处理方法比较粗放，主要依靠人工随意处置。固体废弃物通过现场盘点，并且根据种类和重量分类进行过磅，然后进行数据记录和传输。精准管控现场产生的固体垃圾，可以通过管理后台的固体废弃物模块查询到固体废弃物的总量、分类、回收利用量、出场量等数据。

3.5 再生资源管理模块

近年来，行业对再生资源使用进行大量研究，为了计算再生能源设备使用效率，工地可配置专用电表，用来计量再生能源消耗量，结合设备投入成本、资源节约量和可周转频数等内容，统计分析再生资源的经济效益，以便指导建筑工程再生资源使用方案。项目工地的热水设备一般采用节能效率更高的空气能热水器，其制热效率是电热水器的4～6倍，其年平均热效比是电加热的4倍，能效利用率高。

3.6 工程污水排放监测模块

项目工地上，生活区和办公区，还有施工过程中产生的污水经过处理后排放至城市市政管网中。工程污水排放监测模块自动实时在线监测污水水质，工程污水水质排放必须达到《环境管理体系要求及使用指南（GB/T24001—2016）》和《污水综合排放标准》的要求，实时监测系统将数据上传至绿色施工管理平台，当水质监测结构不达标时，后台进行报警，督促管理人员采取相关的污水处理措施，有效实现对排放污水的监管。

4 绿色施工智能管理平台技术

绿色施工智能管理平台具有数据录入、数据更新、信息推送与发布等功能，可以直接展示施工业务模块，操作方便快捷，助力管理人员实现移动办公。同时，平台还针对绿色施工技术拓展了环境管理、能耗管理、设备管理等功能。

4.1 环境管理设置

扬尘噪声监测系统主要由颗粒物传感器、噪音传感器、气象参数传感器、LED显示器、后台主机和远程传输模块等组成。施工现场的噪声、扬尘、气象等经过传感器的采集传输到后台机，然后显示到屏幕上，数据远程传输到绿色施工智能管理平台管理平台上，供管理人员分析使用。当相关数据超过预警时进行告警，提醒管理人员采取相关措施干预施工环境，直至环境达到合格标准。

4.2 能耗管理

在项目工地主要用水、用电端口加装智能水表、电表，实时采集水流量和电能等指标，传输至绿色施工智能管理平台。当用水、用电发生异常时，后台会自动告警，提醒管理人员进行根据告警信息进行现场排查，当用水量、电量超过最大允许值时，自动切断相关路径，达到节约用电、保护设备的作用。

4.3 设备管理

设备管理系统主要是对设备的巡视、安拆、保养、进出场、运行监测等进行信息记录，其中设备运行监测系统依托ARM平台实时采集塔机运行情况，包括风速、吊重、转角、起升、变幅等模拟量等信息。系统根据上述信息预判设备状态，同时提醒管理人员进行设备的保养维护，确保设备工况良好。

4.4 视频监控

现场的视频监控摄像头采集视频数据，传输至绿色施工智能管理平台服务平台。有访问权限的管理人员可以登录后台巡视相关视频监控。同时，管理人员可以通过手机端登录、查看现场施工状况，及时发现施工场地存在的影响绿色施工的现象，并及时采取相关措施。

5 结语

绿色施工管理技术结合物联网技术、BIM技术，通过功能模块化设置，为施工管理提供精准、快捷的现场管理手段。该平台通过后台监测现场传感器设备数据，减少人工采集的复杂性与误差性，节省大量人力、物力，具有良好的经济效益。同时，该平台所有硬件设备均可拆卸，可以应用到其他项目现场，可以节约施工成本。当然，绿色施工管理平台也存在一些问题，智能化程度还有待提高，部分环节的采集与录入依然依靠人工完成，平台告警后所采取的干预手段有限。随着绿色施工管理平台的逐步推广和使用，其功能和精度将会逐步完善，实现更多模块的开发与应用。