智慧工地力促建筑业高质量发展

陈幼迪

加快数字化发展，推进数字化场景应用，以数字化转型整体驱动生产方式变革是“十四五”时期党中央重要决策部署。智慧工地，是数字化在建筑业的场景应用，是基于信息技术，围绕建筑工程项目全生命周期，建立支撑现场管理、互联协同、智能决策、知识共享的一整套项目管理的数字化系统。随着智能技术发展，特别是互联网、物联网、数字技术的加速应用，推进智慧工地建设已经成为加快建造方式转型升级的突破口和着力点，成为助力江苏建筑业高质量发展的重要路径。

一、江苏探索智慧工地建设取得明显成效

近年来，江苏广泛开展数字化场景应用，大力推进智能化建造和智慧型管理，强化信息技术与建筑施工管理深度融合，大力开展智慧工地探索实践，推动建筑工程质量明显提高、项目管理水平稳步提升、政府监管效能持续改善。

安全监管实现智慧化。江苏把推进智慧安监作为智慧工地建设的切入点，大力开展数字工地智慧安监平台研究与应用。2017年，江苏在南京开展数字工地智慧安监试点;2018年，印发《江苏省数字工地智慧安监试点建设实施方案》，并同步在南京市24个项目试点示范应用;2019年在13个设区市开展成果推广应用。数字工地智慧安监平台联动VR安全体验教育、塔机与升降机黑匣子、视频监控、深基坑监测、高支模安全监测、无线巡更、危险源红外线语音报警提示、防护栏杆警示、生活区烟感远程报警等多种终端，实现“人的不安全行为”“物的不安全状态”和“环境的不安全因素”的全面监管，完成“危大工程预警管理”“项目安全隐患自查”“人员安全动态管理”“高处作业防护预警”“危大工程预警”等安全监管。同时建立了房屋建筑工程施工现场安全检查用语及数据交换标准，解决了省市县（区）三级安全监督系统数据互联互通难题，实现了政府端、企业端、项目端安全检查数据融合，有效提高了建筑施工安全监管能力和水平。目前，智慧安监成效明显，取得了良好的经济效益和社会效益。据统计，中建八局第三建设有限公司南京分公司开展的7个智慧工地试点，安全隐患数量下降了20%，试点项目人均产值超过公司平均值的15%。

环境监控实现智慧化。2020年全省印发《关于推进智慧工地建设的指导意见》，明确智慧工地建设总体框架、技术标准、数据对接要求等。南京市全面上线运行智慧工地监管平台，要求建设工期6个月以上的工地，安装环保在线监测和视频监控信息系统，相关数据同时传输至智慧工地监管平台，平台联合了建设、生态环境、城管、公安交管等部门，对扬尘、噪声、渣土等实施统一管理。比如，工地噪声标准是白天70分贝，夜间55分贝，连接监管平台的智慧工地一旦噪声超标，平台就会收到自动报警，生态环境部门也会立即收到共享数据，可以进行监管处理。对不经过审批的夜间违规施工现场智慧监测，拍照取证、保存视频信息实时上传平台，为监管部门查处提供数据支撑。扬尘监测与自动喷淋系统，通过检测设备采集施工扬尘数据并上传平台，当检测数据发生异常时，平台发出预警或报警信息，实时自动喷淋降尘，同时提请现场整改，并储存预报警记录，定期形成数据统计分析报表，帮助有关部门对工地实施差别化管理。此外，监管平台还可利用视频监控和车牌号识别技术，结合车辆GPS数据，随时查看渣土车、水泥车等车辆出入工地情况，车身是否冲洗、是否整洁，都能得到及时反馈，有效控制环境污染源。

工地管理实现智慧化。随着信息化技术的发展，各种软硬件技术被广泛应用在建筑施工过程中，工地管理呈现出数字化、在线化、可视化和智能化等特点。数字工地智慧安监试点中，提出了基于色谱信标的区域网格化管理理念，建筑施工现场运用安全色谱分区管理技术，结合現场安全生产防范要素，对工地的人员、设备、功能等进行科学分类，以红、黄、蓝、绿四个颜色对施工现场工作区域进行网格化标记，实现精细有效的管理。比如，红色信标对非授权作业的人员靠近危险区域可以起到直观告警功能，从而避免可能发生的危险和越权作业。运用基于智能安全帽的施工现场人员管理技术，以及物联网与相关定位技术，收集人的行为信息数据，并对数据进行统计分析，实现自动考勤、人员定位、轨迹跟踪、区域告警、特殊工种作业管理、一键呼叫等功能，提升施工管理效率，保障现场生产安全与质量。南京智慧工地监管平台运用远程监控、在线监测，对现场建筑工程设备是否正常工作实施监控，实现施工进度监督和质量管理管控。

二、智慧工地的未来发展趋势

智慧工地是数字化场景应用的有益探索和实践。目前，全省智慧工地尚处于起步阶段，智能关键技术仍未成熟，管理系统集成化程度较低，随着数字技术加速发展并与建筑业不断融合，智慧工地发展必将推进技术升级，作业升级和管理升级，全面推进智能建造、智能管理和智能服务。

技术升级。智慧工地在近几年蓬勃兴起，正是源于物联网、移动互联网、VR&AR（虚拟现实和增强现实技术）、BIM（建筑信息模型），以及云计算、云存储、大数据等技术的全面创新。未来，智慧工地发展更多依赖对现有物联技术、移动互联技术和云技术的全面整合，实现各项智能技术从点到线，从线到面，从端到云以及大数据的多方联动，实现各种前沿信息技术的整合集成。其中信息管理平台技术是智慧工地发展核心技术之一，它以应用日趋广泛、技术日渐创新的智能终端实时采集、汇总、分析、预判等各项信息数据为基础，运用数据交换标准技术，推动不同项目成员之间，不同软件产品之间，不同管理系统之间的信息数据交换，实现建筑工程建设项目主体、企业主体、政府监管主体在一个统一的平台上协同工作。

作业升级。智慧工地是信息技术与建造技术在施工现场深度融合的产物，信息系统不再简单局限于计算、分析，而是具备了感知、思维和决策能力，必然推动建筑施工作业升级。智慧工地，一方面可以完成人工操作难以完成的工作，如用机器人去完成危险作业。另一方面是超越人的感知提升施工建造水平，使施工作业在技术上实现一个质的飞跃。例如，利用智能传感器技术自动获取梁等构件的受力、应变情况等监测数据，更精准地把控施工质量。应用塔机监控设备，通过吊钩可视化，打破盲区作业工作场景，实现全程可视化操作，有效解决塔机司机在操作塔机运行过程中面临群塔干涉、碰撞的问题，最终提升作业安全和质量水平，全面提升建筑工程建造质量。

管理升级。未来，智慧工地通过“互联网+理念”和技术，最大限度地对建筑施工现场的人员、机器、物料、方法、环境等各生产要素进行实时、全面、智能的数据采集，按照建筑施工现场管理的逻辑关系，依托云端大数据管理平台，推动进度、安全、质量、环境、成本等各个方面管理，实现管理功能升级。例如，在劳务管理方面，建立工人刷卡进场与劳务分包管理制度，通过工人出勤与工资支付台账，减少了劳资纠纷。在器械管理方面，据测算，智能加工机械代替人工，效率可以提升20倍以上，机械利用率提高70%以上。在材料管理方面，可以有效掌握材料的种类信息、价格信息以及进出数量信息，实现成本控制和优化。在方案与工法管理方面，面对项目越来越复杂的发展趋势，推进各项解决方案更可视，更及时，通过工艺工法流程再造和控制，实现风险预判。在生产与环境方面，运用信息技术，加强生产和组织协调，严格把控项目进度。

三、科学合理有序推进智慧工地发展

智慧工地是建筑业信息化发展的方向，它让现场人员工作更智能，项目管理更精益，参建各方更协作，建筑产业链更扁平，行业监管与服务更高效，建筑业发展更现代，将成为建筑业转型升级的关键支撑。科学合理有序推进智慧工地建设已经成为共识。

聚焦信息共享，重点建设智慧工地管理云平台。智慧工地建设的最终目标是打造一个共建共享、互联互通、综合应用的建筑工地管理生态系统，管理云平台正是这个管理生态系统的神经中枢。智慧工地基于管理云平台与施工现场多个智能硬件子系统互联，实现现场各类信息数据采集、存储、分析、处理与应用。建设智慧工地管理云平台，需要从三个需求层面推进。一是从政府监管部门来看，建议制定统一的标准数据格式、数据接口，整合各监管系统、各智能硬件的监管数据，做系统化的统计分析，为政府监管部门提供数字化、可视化的建设工程行业动态、项目动态、质量安全管理动态、绿色施工动态及企业动态等工程信息，实现政府相关部门的数据共享，提高监管效率、辅助科学决策。二是从施工企业集团来看，建议重点建设提供针对业务流程的电子化互动平台，通过管理云平台，采集获取各施工项目数据并集成，为企业集团管理者提供施工过程信息，实现降本增效。三是从项目工地来看，建议重点建设支撑管理云平台的各项智能硬件、APP（智能手机第三方应用程序）及各项集成，采集工地上人、机、料、法、环各关键要素数据，为项目管理者提供项目施工过程信息，提高风险防范、提升工程质量、降低施工成本。

加强协同推进，建立政产研高效合作运行机制。智慧工地涉及的智能技术广泛，智能终端复杂多样，系统平台专业性强，工程项目持续发展个性化需求不断变化，在推进智慧工地过程中，既要从政府部门、建筑企业需要为出发点，又要依赖软件研发团队或研发企业，构建政产学研高效合作运行机制。一方面，政府要继续加强政策引导和支持，在战略目标、技术路线、推进步骤等方面强化顶层设计，加大推广应用的激励力度，不断更新智慧工地相关标准和规范。另一方面，根据中国建筑施工行业信息化发展报告，企业普遍反映配套软硬件不够成熟，难以支撑智慧工地和其他多种专业软件的集成应用，因此，迫切需要软件研发团队或研发企业从监管部门、建筑企业需要出发，遵循建筑行业施工管理规律，重点破解系统集成难，市场系统选型难，标准软硬件集成难等智慧工地应用过程中的技术难点，推进智慧工地数据之间的协同与集成，提升建筑企业和建筑施工工地软件选型和硬件配置。

推进制度护航，为智慧工地建设提供有力保障。从智慧工地试点来看，不同建筑企业应用智慧工地的动力和意愿并不一致，需要政府进一步发挥引导作用，强化政策制度引领。一是建立财政引导机制。实施智慧工地投入大，周期长，需要财政引导资金鼓励智慧工地发展。2019年，江苏全省给予7000万财政补助，用于107个智慧工地的示范引领，规定在费用定额的安全文明施工费用中，增列扬尘污染防治增加费，并明确该费用为不可竞争费用，为智慧工地建设坚强保障。建议省级财政进一步加大智能技术研发引导资金，各地财政予以相关配套。二是建立奖惩评价机制。将智慧工地建设成效纳入相关部门、责任个人的工作绩效考核体系，对智慧工地建设单位进行技术、标准、应用等全方位的指导、评价和考核。南京市建立差别化管理制度，对扬尘防控“智慧工地”创建工作达标单位、先进单位的建设工地，经审批可成为差别化管理对象，在启动冬春季节大气环境质量保障管控方案和重污染天气应急预案期间，可在不改变施工强度和工程進度情况下，维持正常施工，否则不予批准。三是建立示范培训机制。加强广泛深入的教育宣传引导，通过现场观摩会、成果交流会等多种形式，提高施工企业对智慧工地建设理念的认同度和参与度。

（作者单位：江苏省人民政府研究室）