浅谈信息化技术在工程建设中应用的困境及对策

黄世雄

广州市水务投资集团有限公司 广东 广州 510000

1 引言

2020年5月22日《政府工作报告》指出，加强新型基础设施建设、加强新型城镇化建设、加强交通及水利等重大工程建设，即“两新一重”。而智慧工地是“智慧城市”和“互联网+”理念在建设工程领域的具体呈现，亦是新基建的重要一环，势必在政策利好之下加速前行。2020年7月28日国家十三部委联合印发《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》，指出要加大5G+智慧工地在工程建设各环节应用，形成全产业链融合一体的智能建造产业体系，提升工程质量安全、效益和品质，实现建筑业转型升级和持续健康发展。

为推进企业高质量发展，选取广州自来水公司实施的赤岗加压站为信息化技术应用试点工地，以分析总结信息化技术手段在市政类工程应用的难点、问题，助力企业提高施工管理水平。

2 基本情况

2.1 项目基本情况

试点项目为加压站改建工程，位于广州市海珠区新港中路和赤岗北路交界处原址改建（东西两侧均为住宅小区），项目用地总建筑面积5056㎡（其中一期3697㎡），供水水源为南洲水厂，赤岗北路DN1200管。项目采用清水池+泵房的加压工艺，拟建有效库容为2万m³的清水池（清水池深度为8.3m，吸水井深度为10.3m）及其配套建筑物、加压泵房（泵房有一层地下室，地下室埋深9.5m左右）、电控室、投加室、泵站进出水总管、值班室等，预计建成后加压能力为5000m³/h。

2.2 工地信息化建设情况

基于项目造价及已完成招标等原因，试点项目未实施BIM技术。该试点项目地处广州市海珠区重要区域，周边毗邻广州美术馆及广州科学馆等重点项目，东西侧均为住宅小区，施工过程不可避免会对周边居民生活及出行造成一定影响，特别是基坑开挖出土阶段，噪音及扬尘将直接影响周边居民生活质量。结合周边环境及施工工法等特点，现场布置以下功能模块：一是工程管理模块，以省统表为基础，实现参建单位对原材料、工程安全质量、施工记录及技术等资料的无纸归档整理。二是5G+AI智能分析预警，通过监控摄像机拍摄的视频画面，自动识别分析施工现场异常行为，包括周界识别、火焰和烟雾识别、未戴安全帽识别、未穿反光衣识别、未戴口罩识别，同时实现深基坑、塔吊等监测数据分析自动预警。三是实名制管理，实时统计考勤（自动体温检测、健康码显示）及进出工地情况。四是移动巡查整改，为佩戴移动巡检设备的建设、监理及施工单位巡检人员提供巡检、整改下发、处理等。五是车辆管理，管理进出渣土车并自动识别车轮等重点部位清洗及车辆加盖情况。六是其他方面管理，包括自动监测扬尘噪音情况、VR安全体验馆安全教育等内容。

3 试点过程存在的问题

本次试点选取的项目虽然投资额及工程量相对较小，但基本涉及了常见的深基坑、高支模、塔吊、实名制等施工工序及内容，具有一定的代表性。试点过程发现以下问题。

3.1 参建企业信息化建设认识不够

工地信息化技术建设是提升企业管理竞争力的一场革命，部分参建方没有意识到工地信息化建设的重要性，一方面因信息化在传统建筑行业应用时间短，起步晚，建设、施工、监理等参建单位停留在过去传统建设观念及管理模式，如习惯纸质记录、签名及审批等，认为信息化系统须投入大量资金，但投入产出效益不明显，片面的理解为信息化系统建设是建设单位的事情，跟施工、监理单位无关，同时由于建设工程涉及的参建单位较多，但各参建单位之间又相互独立，因此导致经常出现信息不对称的情况[1]；另一方面则是施工企业对信息化建设重视力度不够，不愿投入资金或投入有限资金开发信息化系统，使得信息系统的规模和效益受到的影响，如企业内部没有建立各部门统一交流的平台，导致项目实施过程中各部门欠缺足够的交流，未能及时发现建设工程存在的问题，并提出有效的解决方案。从而导致信息化建设对提升企业工程管理水平的作用难以得到充分发挥[2]。

3.2 前期策划未践行信息化建设设计理念

项目前期设计阶段及招标活动开展时未将工地信息化技术应用相关要求进行明确，造成工地信息化实施较晚于现场施工，未能实现与项目同时开工建设，在已完成的总平面布置基础上进行智能设备安装，对设备安装效果有一定影响。如现场鹰眼直接安装在临设板房上，无法实现360 度空间立体实时监控。同时，因现场施工场地布置、交叉施工、设备厂家订货周期长、设备故障调试及功能模块与实际应用不一致等原因，导致现场安全隐患整治录入、声光报警器及智能电表模块电压数据等功能模块未能按期完成上线。

3.3 现场信息化技术人员缺失

一是信息化技术服务单位人员缺位，如工地信息化技术服务商在前期与自来水公司交流对接的基础上，现场配备了安装调试工作人员，但在设备安装、调试过程问题解决方面效率不高，究其原因主要为现场工作人员非系统开发人员，反馈的问题往往需要多次流转；二是建设单位信息化技术人员缺失，建设单位本部专业的信息化管理部门未及时参与或跟进，而是由项目现场配备的“1名项目负责人+2名业主代表”管理人员全程负责工地信息化技术建设，导致的后果是因项目工作内容冗杂，现场管理人员未能做到专人专责跟进智慧工地建设相关工作；三是梳理现场施工、监理单位管理人员信息情况发现，建筑行业新型人才相对缺乏，特别是既熟知机械操作、施工技术、电气安装等方面专业知识又掌握信息化技能的复合型人才更匮乏，在一定程度上导致建筑企业信息化工作滞后，契合度不够，使建筑企业在新系统的选型、新软件的选择和维护等方面疲于应付，导致先进的技术和管理手段都只能流于形式，工作成效低。

3.4 信息化技术功能延伸深度不足

网上搜索“智慧工地”关键字大概有1700万条内容，建设工程信息化市场鱼龙混杂、水平不一。当前市场上的智慧工地系统在形式和功能上相对单一，集成化程度不高，与施工现场实际管理需求还存在一定差距，安全管理及设备物资管理等还存在盲点。如针对现阶段疫情严峻复杂环境，如何充分利用信息化技术手段强化建设工地疫情防控措施落实尤为重要，目前该试点项目仅能实现捕捉未佩戴安全帽、反光衣、口罩、烟火及电子围栏，暂未能结合实际施工工序或特点延伸至对攀高捕捉、工艺可视化交底及设备二维码管理等内容。总的来说，还尚未构成集安全管理、人员管理、物料管理、进度管理、技术管理、设备物联及综合信息等管理的一站式综合平台。

3.5 信息化系统平台应用积极性不强

事实上，很多企业只是将工地信息化技术应用当做亮点进行宣传，并不是真正意义上以工程项目管理作为出发点，提升企业工程管理水平或市场核心竞争力。同时，建设工地信息化技术系统是一套全新的生命周期式的管理模式，但部分参建单位传统管理理论根深蒂固，在全面试点工地信息化的过程中，现场仍有占大多数的管理者宁愿按照传统的管理手段或模式对工地进行管理。以该试点项目为例，现场施工单位及监理单位都存在对建好的信息化系统或购置的智能设备不想用、不愿用的现象，重建设、轻应用问题仍然是个典型问题，个别管理人员甚至的产生排斥心理，片面认为工地推行信息化系统间接导致了他们工作量的增加。

3.6 信息化系统功能模块契合度不高

以现场配置的VR安全体验馆为例，VR安全体验馆具备高空坠落、高空物体打击、触电伤害、墙体坍塌、机械伤害、脚手架坍塌等多种事故场景体验，本意是通过入场前的安全体验式教育，提高安全教育的效果。但实施过程发现，该模块未建立与试点项目相匹配的施工模拟场景，另一方面施工单位未结合工地实际施工特点及危险源辨识情况有针对性的安排工人进行针对性的安全教育体验，如钢筋工班组人员体验高空作业、脚手架施工安全等全套内容，存在工人安全教育体验不深刻、流于形式等情况。

4 信息化技术在工程项目应用的对策

4.1 加快信息化系统平台建设

工程项目管理中涉及大量施工数据信息,无论是工程建设竣工结算、档案管理还是企业自身管理要求，都需对这些数据信息实施有效管理,并加以精细分类、严密管理,及时纠偏或降低后期工程项目管理时出现问题的可能性[3]。但事实是当前建筑行业中较多的参建企业还停留在初步规划阶段，个别企业甚至根本上未有信息化实施规划。因此，站在企业自身发展需求及与现代化企业充分接轨的层面，加快推进建设工程信息化平台统建统管是大势所趋。《住房城乡建设部关于印发2016-2020年建筑业信息化发展纲要的通知》要求：“施工企业作为建筑施工的主要承担者，应充分利用先进的云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能等技术手段，结合施工特点及属性，将各智能终端所采集的海量数据进行可视化分析，满足劳务、安全、环境、监管、巡查等各业务环节的智能化、互联网化管理，提升建筑工地的精益生产管理水平，促进行业转型升级，实现在建造过程中向‘高效、安全、规范、环保、智能、精细’的发展目标”。因此，作为施工企业的参建公司，加快建立工程管理信息系统更是紧迫、更是有必要。

4.2 强化工程项目信息化前期谋划

一是加强工地信息化建设的可行性论证，充分结合工程项目施工特点及管理需求，提前预留工地信息化建设相关费用；二是在工程项目发包前，在招标文件、合同条款中对在工程项目中运用信息化、BIM技术手段等条款进行约定和明确；三是项目实施前，结合项目造价、工序及施工现场特点，着眼工期目标导向和管理问题导向，要求施工单位编制切实可行的智慧工地建设方案并报建设单位审批；四是工地信息化技术应用与现场施工同时实施可减少交叉施工及节约施工成本。如工地信息化技术项目实施前要求相关单位倒排工期计划，提前对接设备厂家，减少供货周期。五是在实施过程中定期召开工地信息化建设推进会议，及时会商信息化服务单位反馈的问题与难点，转换思路，采取有效措施，能积极有效推进工地信息化建设。

4.3 加大信息化技术人才培养及引入

新基建背景下，智能建造师等工程建设信息化人才已成为市场“香饽饽”。2018年3月15日，《教育部关于公布2017年度普通高等学校本科专业备案和审批结果的通知》（教高函〔2018〕4号）首次将智能建造纳入国家普通高等学校本科专业。因此，各建筑企业应立足于企业发展规划加快推进人才“强企”战略，特别是要注重工程建设+数字化、智能化及信息化新型高度融合型等人才的培养及引入，推动企业工程建设信息化高质量发展。

4.4 深挖信息化系统功能模块开发

首先是要强化统建统管意识，从企业工程项目自身特点出发，确保信息化系统同一标准建设且可统一调配，而不能出现为开发而开发、为使用而使用的现象，避免信息化系统平台建设“不接地气”、平台质量和全面性大打“折扣”等问题[4]。其次是强化参建单位制定抽、巡查计划，充分运用安全帽巡查等智能设备对施工现场安全质量体系建立、工序的实施、施工过程监督、验收等进行检查、抽查。特别是施工单位方面，要及时督促管理人员、工程施工人员充分运用智慧工地平台实时检测采集工地施工现场的人员、安全、质量、进度等各环节运行数据，基于物联网、云计算、大数据、可视化等互联网技术，实现数据的集成展示和统计分析，提高工地施工各环节的质量、安全、节能及效率。

4.5 推进信息化技术应用落地

建设工程档案资料来源单位众多，各单位的信息化建设水平参差不齐，一般情况下都未配备专业的档案管理人员[5]。以往施工管理中许多参建单位对施工过程资料的收集与管理不重视，没有建立施工资料档案管理体系。甚至个别施工企业直接委托第三方编制施工资料档案，导致编写出来的资料不健全、不真实、不准确，无法真实反映施工全过程。积极充分应用信息化系统d大数据、大平台的集成、统计分析等功能，能助力参建单位将施工过程记录、物料、报告各类资料在系统上录入、导入、整理及归档，可加快推进后期工程竣工结算工作，有助于提高相关资料、档案的整理及归档效率。

4.6 搭建个性化信息化系统平台

各企业、各工程项目的特点不一样，因此，工程项目编制信息化系统建设方案时应优先结合现场管理可能存在的难点、痛点入手。如市政供水项目，需具体区分厂区、泵站等施工位置相对固定的项目和管道线性工程的施工差异性来配置现场信息化技术功能。以管道线性工程为例，可结合现场施工情况配置电子围栏、摄像头捕捉、人员定位及考勤、物料设备管理等功能。涉及自来水水厂、污水处理厂等大型项目建设的，则应结合工程造价进一步运用CIM、BIM等智能化手段实现设计深化、安全质量、进度管控等目标的全生命周期管理。通过构建智能信息化管理平台，有效打破信息壁垒，让施工现场各类信息及时互通，提高现场施工沟通协同效率。同时，信息化技术能协助企业对大型施工项目的管理,合理优化企业内部资源使用,使工程项目在短期内达到预定的目标[6]。

5 结语

随着时代的进步和信息化的发展，工程管理的复杂和施工现场的变动等因素都在要求施工管理必须实现与互联网、智能软硬件的结合。曾经传统的管理手段无法对施工现场做到精细化管理，但云计算、物联网、传感器等技术的发展和成熟，将彻底改变这一被动局面。因此，工地信息化技术建设要坚持以问题和结果为导向，在不断深化信息化技术平台建设质量和效果的同时，加大推广和运用，以进一步提高企业决策分析和风险管控能力，实现工程管理精细化，助力建筑企业管理和发展上新台阶。