智慧工地在工程建设中的应用

陈洪晨

中国电建集团山东电力管道工程有限公司 山东 济南 250117

建筑行业在我国基础经济中是一个重要的组成部分，对于改善人们的居住环境以及生活有着很大的作用，同时建筑行业的发展也是一种能够缓解部分就业压力的行业[1]，因此在进行建设的过程中要重视对建筑行业进行不断的完善，促进建筑行业的发展也能间接促进社会经济发展，随着城市化的发展进程逐渐加快，建筑行业的发展也在快速的进行，并且受到人们需要的影响，建筑工程有着构造功能多样化以及规模体量大型化的发展趋势，同时还需要配合复杂的工艺流程以及在施工中使用高效的管理方式，这样能够满足建筑的实际需要，因此想要实现多种功能一体化的最好方式是通过打造智慧工地的方式，促进各个关键环节的智慧化发展，同时对于建筑业的可持续发展也有着非常重要的促进作用。是能够提升施工效率的一种有效的方式[2]。智慧工地在进行建设的过程中应该结合当前先进的技术手段以及相关的互联网平台，能够实现信息共享，明显的提升工作效率。在当前时代的发展中，人工智能以及信息技术的发展速度较快，智慧工地的产生是以此为基础，通过将施工建设中所涵盖的安全、质量、进度等多方面的管理融合为一体，形成相关的一体化建设平台，贯穿在工程建设中，这是一种能够有效的改善传统施工中存在不足问题的有效方式。智慧工地的使用能够促进建筑企业的发展，在人员成本以及管理水平等多方面都能做出不同程度的优化。

1 智慧工地建设的必然性

智慧工地的提出是在智慧城市理念在建筑领域中提出之后的一种具体表现，智慧工地的建设是在先进的技术的支持之下，通过不断的开发和整合形成的，因此施工中使用智慧工地是更具有针对性和时代特征的一种重要方式。其中BIM技术的使用，在智慧工地的建设中也有众多的技术支持，在使用这一技术时，通过对工程项目的实际情况进行精准的设计以及对施工的具体情况进行事先的模拟，通过使用具有高度集成的信息管理系统，将获取到的大量的数据信息进行汇总和分析，同时以此为依据建立信息协同共享并且具有高效管理和控制功能的生态圈，这对于提升建筑工程的实际工作质量以及提升整体的管理效率有着重要的影响，并且对于项目的决策也可以发挥很大的作用，对于建筑行业的整体的发展和转型有着非常重要的影响，有利于建筑行业朝着健康科学的方向发展，同时对于人们的生活也能提供更多的保障。智慧工地的建设的围绕着建筑工程在施工中包括的五大影响因素而开展的，通过对互联网技术、物联网以及BIM技术进行充分的使用，通过对不同终端中含有的信息数据进行大量的收集，在进行收集完毕后进行精准的汇总和分析，通过对这些数据进行计算能够保障在进行施工过程中对其中关键环节或者整个流程进行不断的优化，同时能够实现对施工中各个关键环节进行有效的控制和管理[3]。因为智慧工地所具有的综合信息管理系统的管理结构的特点符合当前施工过程中复杂化的需要，因此在进行设计的过程中也会根据施工的实际情况，遵循标准化和系统化的原则，保障系统的适用性，同时能够保障在进行使用的过程中优势能够充分的发挥。

2 基于物联网技术的智慧工地在工程建设中的应用

物联网技术在工程建设中使用，能够发挥网联网技术的优势，保障智慧工地的作用可以更好的发挥，同时对于实现智慧工地的建设也发挥着重要的作用。因为物联网是通过射频识别技术、红外线传感器以及全球定位系统等相关的技术设备才能实现，因此在进行使用的过程中需要事先对工程建设中需要使用的技术进行分析，找到物联网技术与工程建设的契合点，按照协议内容进行有效的连接，在使用相关的技术的过程中能够实现对工程建设中需要进行检测的区域实现智能化识别、定位以及相关控制和管理工作[4]。在物联网技术的使用中，能够打造智慧工地综合信息管理系统，并且能够形成将现场施工管理以及行政监督等多方面工作整合一体的平台，这对于后期进行施工以及做出重要决策判断等相关工作都提供了重要的数据依据。

2.1 劳务实名制管理

在当前我国的劳务市场中，因为社会有着较大的用工量，在加上企业存在着用工不规范的问题，有着工业门槛低的特点，人员流动过大，在加上这些人员的技术水平不足，这些问题的出现很容易引发劳务纠纷或者会在进行工作的过程中影响到工程的质量[5]。因此对于这些问题的出现使用劳务实名制管理系统对于保障项目部相关工作的稳定进行有着重要的作用。能够有效的实现相关工作跟踪做的规范化，同时也是一种能够规避风险的方式，这种管理系统的使用既能够保障工程本身的实际情况，同时也能保障施工人员的合法利益。使用这种管理方式能够提升企业的经济效益。使用实名制管理系统通过将工人的实际情况录入系统中，及时的完善人员的数据库信息，这种方式能够实现对劳务人员的年龄构成以及属地来源等多种信息进行分类，有利于企业对当前劳务市场的实际情况有充分的了解，同时能够在选择劳务人员的过程中更透明化，是一种能有效避免在后期因为人员问题引发事故的方式。同时在人员考勤方面，也可以使用其中的人脸识别系统，通过使用先进的技术，能够实现对作业人员的相关信息进行及时的查验，这样能够保障相关的管理人员更好的完善工作，这对于记录作业人员的绩效情况和工资等方面的工作能够提供准确的数据依据，有效的避免出现劳务纠纷，同时使用这种方式进行管理也是一种能够有效的避免外来人员入内对正常作业造成不利影响的一种重要方式。

2.2 远程视频监控

因为在进行建筑的过程中涵盖的内容较多，因此工地也有着施工点多施工面积广的特点，所以在进行实际的施工过程中也有着作业面高度分散和转移频繁的特点，在这样的趋势下，如何才能实现对施工现场的相关物品以及人员等方面实现有效的管理，并且能够实际的掌握当前的作业动态和具体的施工进度情况也成为当前施工过程中需要重点思考的一个问题。在智慧工地的建设的过程中通过使用远程视频监控系统能够很好的解决这一问题，这一方式的使用能够借助高清智能相机以及航拍无人机等相关设备，通过这些设备和技术功能的发挥对施工现场的实际情况有充分的了解，并且对于材料堆放区以及施工作业面和周围的环境情况能够实现全面的远程监控，同时在进行监控的过程中也可以及时的发现其中存在的问题，并且督促相关部门及时消除这些不良的安全隐患，有效的避免因为人员的违规操作而出现的事故[6]。使用这一方式对施工现场进行全面的监控，对于相关单位而言提供了极大的便利，能够使用手机或者电脑通过相关的平台就能及时的了解当前的施工情况，便于对施工的实际情况提出问题。视频监控系统的使用对于智慧工地的建设的有着非常重要的影响，有利于提升现场施工管理水平，同时能够促进施工管理朝着规范化的方向发展，能够有效的弥补人员在进行管理过程中出现的不足，同时对于安全生产水平的提升也有着非常重要的影响，能够保障在进行施工的过程中安全隐患的发生概率被降低。

2.3 环境在线监测

建筑耗能是我国建筑业的重要的经济基础产业，同时也是能源消耗较大的产业，在进行建设的过程中经常会产生较大的扬尘和噪音污染，所以这对于生活在周围的居民的健康生活会造成不利的影响，同时也会加大环境的污染，所以在进行建设的过程中需要重视的不仅是能够建造高质量的建筑物，同时也需要控制好污染物的排放，营造良好的施工环境，并且能够有效的降低环境的污染。所以智慧工地中能够实现对环境的在线监测，能够及时对空气中的污染物进行检测，并且对施工的污染排放情况进行有效的监控。在进行环境监测的过程中具有以下几个功能，第一是扬尘监测。在进行检测的过程中如果发现空气中的灰尘的数值超过正常的范围就会自动开启联动雾化喷淋设备。第二噪音监测。在进行这一监测的过程中如果发现数据超过了数值，会发出超标预警。第三可以进行气象监测。通过相应的设备和平台对风速进行实时监测，同时还会进行自动换算，将其转换成建筑受力，进而形成风压大数据库。

3 基于BIM技术的智慧工地在工程建设中的应用

BIM技术在建筑工程中是一种比较常见的技术，同时也是智慧工地的重要载体。这一技术主要是通过借助计算机和三维数字技术，并且通过对建筑全生命周期中产生的数据信息进行及时的收集形成相应的数据库，以三维立体模型的方式展现出来，进而能够实现对建筑信息的集成化协同处理。使用BIM技术保障建筑项目中所产生的各种信息数据的及时收集和处理，同时能够实现信息的有效管理和共享，这对于建筑工程项目的规划设计以及后期的运营维护都发挥着重要的影响，能够在最大程度上避免问题的出现。

3.1 设计阶段的应用

建筑工程的顺利开展与建筑设计有着直接的联系，因此在设计阶段中要重视使用合理的方式保障设计方案的有效性，如果设计方案出现问题对于后续的施工会造成影响的同时也会影响建筑物的功能，在设计阶段中为了能够更好的保障设计方案的合理性，通常会使用BIM技术，通过对建筑物的整体设计要求进行整理，促进设计方案的合理性。

进行场地规划。在这一阶段中如果想要进行有效的规划设计通常会使用BIM+GIS技术，通过实现对项目的要求进行整体开展拟建，在进行场地拟建的过程中也能更好的实现三区分离，同时还能实现对建筑中的各种功能进行模拟和分析，有利于场地规划等方面的工作逐渐得到完善，可以更加符合设计要求。

协同设计与碰撞检查。在传统的设计中，通常会使用线性的设计流程，并且在具体设计的过程中各个专业之间并没有结合实际情况进行预先沟通，因为缺乏沟通，所以在后期的施工过程中会出现很多问题，这样就会造成设计变更问题的出现，同时对于整个工程的造价也会造成一定程度的影响。在使用BIM技术之后能明显的改善这一问题，主要是因为BIM技术中具有庞大的数据库，通过与云端技术进行有效结合建立一个能够实现实时共享数据的信息平台，加大了各个部门之间的沟通和联系，同时这种信息共享的方式比较迅速，各个专业都能根据自己需要的数据在平台上进行选择，这样在进行各部分的设计过程中的数据沟通情况就会比较良好，进而能够有效的减少设计变更问题的出现。

3.2 施工阶段的应用

在物料管理中的应用。在建筑工程中，传统的物料管理主要是通过人工管理的方式进行，这样就很可能出现混乱的问题，并且在使用的过程中也可能会因为存储方式不当出现物料丢失的问题。根据BIM技术模拟的施工进度计划，合理控制好材料的进出场顺序，在对到货进行验收的过程中也需要结合实际情况对货物的材料和标准进行编码存放，结合BIM所提供的施工顺序以及安装位置进行分类存放，这也是实现精细化管理的一种有效方式。

吊装作业。这一工作环节在施工中处于核心地位，因此对于施工人员以及机械设备的要求较高。在进行正式施工之前，为了能够保障后期进行吊装工作的顺利，可以使用BIM进行模拟，能够对吊装的角度以及相应的起重力矩进行设计，确定好位置关系，确保在进行吊装的过程中能够保障安全进行。

进度质量管理。在BIM-3D模型的基础之上通过引入实践和资源两个维度形成新的BIM-5D模型，这样通过对技术上的不断完善能够借助技术的优势帮助管理人员更好的进行管理工作，能够实时的掌握施工的动态信息，并且对于施工的资源投入情况也一目了然，在进行管理的过程中也能及时的发现问题，实现对施工计划的动态调整，避免出现工期延误的问题。

3.3 安全管理中的应用

在建筑工程施工中安全一直以来都是十分强调的问题，并且保障安全施工也是当前社会广泛关注的问题。在进行施工的过程中一旦出现安全事故，对于施工人员的家庭以及建筑企业都是十分不利的影响。因此使用BIM技术是能够为安全施工提供保障的重要方式，通过在安全管理工作中发挥作用，能够及时识别施工中存在的问题，有效的解决安全隐患的发生，保障了施工人员的安全的同时也是一种保障施工企业利益的有效途径。在使用BIM技术时能够实现对施工现场周边施工环境存在的风险进行评估，实现对安全物资的调配需求有所掌握，确保相关的安全管理工作的能效能够得到提升。

4 结束语

总之，智慧工地在工程建设中的应用是能够提升工程建设效率以及管理水平的有效方式，在应用的过程中通过借助物联网以及云计算等相关技术的使用，通过构建数据准确的信息平台以及相应的信息管理系统，同时还能保障及时的对风险的进行预警，保障了工程的综合效益，同时还能为施工各种需要提供服务，对于管理人员而言，智慧工地的应用也是能够提升工作效率的一种方式。智慧工地的应用提升管理效率，有利于建筑企业实现精细化管理，并且在一定程度上能够节约企业额人力成本，促进企业朝着更好的方向发展。