智慧工地系统在建筑施工过程中的应用探究

程志斌

中天建设集团有限公司 北京 101104

建筑行业属于劳动密集型产业，传统的管理模式使得工程建设过程中劳动力、材料存在严重浪费，在劳务、安全、绿色、质量等方面也存在诸多问题。通过将各种高科技管理手段进行整合应用到工程建设中，形成智慧工地系统，从而达到加强劳务管理、减少劳务纠纷、加强施工安全管理、遏制事故发生、实现绿色施工、杜绝各种违规操作和不文明施工、提高工程质量的目的。

1 智慧工地建设的必然性

在建筑工程施工过程中，施工条件较差，存在很多的安全隐患，会严重威胁到施工人员的人身安全。建筑行业是一个需要很多劳动力的行业，施工的主体主要以进城务工的农民为主，但是由于部分农民工在施工的过程中缺少自我保护的意识和相应的安全意识，而且施工企业缺少对农民工作出相应的安全问题讲授，导致安全管理无法跟上工程建设的实际情况，致使在施工的过程中会出现很多违规的情况，这也造成了建筑工程安全事故的频发。随着信息技术水平的不断提升，不仅能够促进社会更好的发展，而且也能够促进建筑工程管理更好的发展。智慧工地系统的出现为建筑工程施工中存在的问题提出了有效的措施[1]。

2 智慧工地整体方案

针对该项目管理难度大、人员监控不到位的现状，决定采用智慧工地系统的解决方案。根据项目特点及智慧工地系统的优势，利用先进的智能化感应设备、物联网、互联网、大数据平台等信息技术，同时采用BIM 技术，形成BIM ＋智慧工地的管理模式，对项目施工管理过程及时检查纠偏。通过智能化终端设备，围绕人、机、料、法、环，在安全管理、人员管理、材料管理、绿色施工管理、技术管理、施工计划、工程量统计、进度模拟等方面，对施工现场进行全方位的监管，可以大大提高工程质量、施工安全，节约成本，提升施工现场决策能力和管理效率。本项目在推进BIM ＋智慧工地信息化施工管理过程中，具体选用了BIM 技术、劳务实名制系统、安全帽定位系统、视频监控系统、扬尘检测联动系统、物料成本管控系统、塔吊安全监测系统、施工电梯安全监测系统、VR 安全体验系统、Wi-Fi 答题认证系统等10 项智慧工地运用项，涵盖项目全过程、全方位的监管设备[2]。

3 智慧工地系统在建筑施工中的应用

3.1 智能化喷雾降尘及环境监测系统的应用

在当前社会，我国建设单位在项目工程施工期间是非常容易引起施工地域粉尘、泥尘，导致对环境造成一定污染破坏，所以，在施工现场要合理利用智能化喷雾降尘和相关环境测验仪器，这样能够降低污染，同时也具有节能高效、成本费用较低等一些好处。智能化降尘除霾体系能够24 小时连续地对建筑施工场地实施相关监测和控制，同时把数据输送至电脑中存储，再对其进行整理分析，工作人员根据项目标准及时采取解决措施。除此之外，这项技术在监测期间也可以减少施工操作现场的粉尘浓度，提高工作人员的施工环境，进而确保相关工人的健康与安全。智能化喷雾降尘和环境监测体系确是智慧工地的展示，其主要优点体现在三大方面：①体系运行效率较高，能够减少建筑施工场地的灰尘、雾霾等情况的发生；②体系的联系性有效减少了工人的工作量，同时也增强施工效益；③体系的自动化开始和停止，达到了节能减排、控制用水的目标。

3.2 安全管理系统

基于智慧工地系统的成功应用，杜绝了公司与各施工班组的劳务纠纷，加强了项目对大型机械设备的管控，使工地和周边环境得到改观，强化了工程项目建设过程中各个部位施工活动管理的可视化、实时化和高效化，增强了项目部对安全、质量隐患分析和管控能力，实现项目精细化管理，提高管理工作效率，降低运营成本、保障施工安全。施工现场建有VR 安全教育体验馆，虚拟现实技术（Virtual Reality）提供一个沉浸式的仿真环境。通过BIM+VR 的结合，实现施工现场的仿真模拟，工人通过沉浸在虚拟环境中，对高空坠落、坍塌、物体打击、机械伤害、触电等安全事故进行模拟。基于VR 的安全教育具有场景多元化、真实感强烈，它能够很好地解决传统安全教育的不足。该项目共安装有6 台（QTZ80）塔吊，通过在塔吊上安装吊重传感器、回转传感器、幅度传感器、高度传感器、倾角监测器、多塔防撞监测器等，获取塔吊的作业全过程数据，并将塔吊作业数据传输至系统平台上。管理人员通过点击塔吊模型，就能看到该塔吊的实时数据，也能查询历史数据。根据不同塔吊进行参数设置，形成预警机制，塔吊运行时数据超标将触发报警[3]。

3.3 劳务实名制信息化系统

对于劳务监管和现场安全监管一直是建筑项目操作检测的难点。经由政府单位长期以来对劳务实名制的监管要求，每个建设场地逐渐开始运用，实则作为运用主体的项目部都较希望把实名制落实到地，避免恶意讨薪等情况；可以及时掌控工作人员在场情况（包括位置、工作内容），有利于解决生产问题；提高安全预警制度，防止引发安全问题。

4 结语

近些年来，随着社会经济的发展，建筑行业取得了一定的成果，但是建筑施工过程中的安全事故始终得不到有效的制止，使得政府部门也更加的重视，因此，加强对施工现场的管理已经成为建筑行业发展的必然趋势。智慧工地系统的出现，能够有效做到对施工现场的安全管理，有助于促进行业的稳定发展。多样化的技术为智慧工地系统的应用提供了技术支持，不仅有助于建设更多的绿色建筑，而且也有助于提升自身在行业中的竞争力，对于建筑行业的发展具有非常重要的意义。