建筑工程智慧工地建设

2023-03-03刘刚占升贾潇

智能建筑与智慧城市 2023年2期

刘刚，占升，贾潇

（中建二局第一建筑工程有限公司）

1 引言

建筑行业是推动国民经济可持续发展的重要原动力，也是确保国民生活质量的关键要素。在建筑行业信息化发展的背景下，建筑工程质量监管部门已逐步开始应用智慧工地系统来实施施工项目现场监督管理工作，来强化建筑工程的进度质量控制水平，提升建筑工程项目的现场安全管理水平，规范现场施工人员的操作行为，避免建筑施工现场出现违章操作现象，大大降低事故发生频率[1]。

2 智慧工地系统

2.1 特点

2.1.1 专业高效化

智慧工地系统的构建是基于建筑工程项目施工现场的生产活动，在与信息技术高度融合的背景下，实现对建筑工程项目信息资源的集中化管理，继而为企业管理者的各项决策提供支持，妥善解决建筑工程施工现场存在的各种问题[2]。

2.1.2 数字平台化

智慧工地系统的应用，可实现对建筑工程项目施工现场实施全过程、全要素的数字化管理，通过构建虚拟化的数字空间，对积累的大量信息数据资源进行深入化分析，根据数据分析结果解决工程项目管理问题。此外智慧工地系统的应用，可充分满足建筑工程管理人员的信息收集与处理需求，确保信息数据获取的实时性与共享性，进一步增强各个部门的协同能力。

2.1.3 应用集成化

智慧工地系统的应用可满足建筑工程项目集成信息技术应用目标，实现对建筑项目各项资源的合理化配置，充分满足建筑工程的施工需求，确保信息化管理系统的有效性与可行性。

2.2 建设重要性

在新经济形势下，市场经济环境发生了极大的变化，作为第二产业的建筑行业要想获得长久发展，需要转变传统化的经营发展模式，始终坚持科学发展观念，坚持走可持续发展道路[3]。传统管理理念的建筑工程管理始终存在监督管理难的问题，如建筑工程施工现场存在的现场监管困难、安全监管难度大、工程资料多以及人员信息收集困难等问题均会对建筑工程项目的施工质量。

3 工程概述

案例工程的总建筑面积为137841.20㎡，其中地上建筑面积92717.32㎡，地下车库总建筑面积45123.88㎡（见图1）。

图1 案例项目

3.1 人脸识别系统设计

利用ID人脸采集设备新技术在建筑行业中运用进场务工人员面部信息进行采集，通过构建完善的劳务人员信息系统，对于工程现场人员信息进行汇总与采集，让管理人员全面掌握劳务组的进出场情况[4]。为此系统化收集工作人员的年龄、性别等信息，对员工的信息进行深度分析，优化队伍的工作内容，全面提升劳务队伍的工作效率，实时掌握施工现场人数与班组、工种分布情况。为此可通过人脸识别系统对于进出施工场地的劳务人员信息进行实时记录与核实，以此为基础作为对劳务人员工资结算的考勤依据，有效避免劳务纠纷的出现（见图2）。

图2 实名制管理信息平台

3.2 环保除尘联动系统设计

建筑工程项目施工过程中不可避免会产生粉尘，对于施工现场环境带来污染与破坏，借助环境监测以及智能喷雾降尘系统自行联动运行。借助智慧降尘除霾监测系统24小时不间断对施工现场环境进行监测，将收集到的数据信息导入系统内，最大程度确保职工的健康水平。

3.3 构建远程视频监控系统

3.3.1 远程视频监控

通过在施工现场的作业面、仓库、停车场、出入口以及加工厂等区域安装高清摄像头，将施工人员的施工情况全面掌握，有效保障主体建筑与施工人员的个人安全，抓拍施工作业人员的违章作业行为，强化对施工现场安全生产管理水平，充分了解施工现场的安全生产状况，同时也能及时发现工人的求救信号，采取必要的救援措施进行处理。此外需要将远程监控系统集中在质量安全管控系统中，监管人员可通过三端监控施工现场，实时查看生产状况，快速锁定工人的具体位置。

3.3.2 塔式起重机与升降机的运行监控

塔机起重机、升降机安全管理水平影响整个建筑工程项目施工质量。建筑项目具备施工人员数量多的情况，在塔式起重机与升降机运行阶段出现运行问题时，在施工现场将会出现大面积伤亡的情况。为此需要利用物理网技术构建完善设备运行动态监控系统，技术人员需要将黑匣子安置在建筑工程项目施工现场的塔机起重机与升降机装置上，在设备运行过程中需要记录操作人员的操作动态，一旦设备运行出现超重、超时以及安全距离不够等情况时，智慧系统则可以立刻向管理人员以及技术操作人员发出报警声，确保建筑施工现场的安全性（见图3）。

图3 塔式起重机监控系统

3.4 物料验收系统设计

项目物料管理关乎整个项目的施工质量，为此在案例工程智慧工地系统建设中可选择安装广联达物料验收管理系统，提升物料验收环节的管理水平。案例工程所应用的物料验收系统主要是利用前端地磅称重与多个摄像头进行拍照取证，将所获取的数据信息及时上传至后端服务器，在系统接收数据后根据项目设计表单出具物料验收单，物料管理人员只需要打印验收单，签字验收即可。

3.5 BIM技术的应用

3.5.1 图纸会审与规划

案例工程施工前期，项目管理人员可利用BIM技术开展现场临建虚拟模拟建设工作，利用BIM技术进行3D图纸会审。一旦发生图纸设计出现问题时，施工人员需要及时与设计方沟通反馈，为建筑工程施工质量提供保障（见图4）。

图4 临建设计图

3.5.2 作业面协调管理

建筑工程项目具体现场作业面多，分包单位数量多的情况，为此可选择利用BIM技术自动统计任意时间点下，各个专业在同一工作面的所有施工作业，规范建筑项目各个施工作业环节的施工内容。此外需要利用BIM模型集成建筑工程项目的工程资源、进度以及成本等信息，对建筑工程项目施工环节进行合理划分，为各个专业施工方面协调管理提供支持与依据[5]。

3.5.3 模拟复杂节点施工

在案例工程项目的施工前确定复杂施工节点，通过应用BIM技术来与施工现场施工条件充分结合，通过模拟施工、演示对比来确定最优化的施工方案，也可将其做成施工动画演示施工方案，在施工方案交底时可让管理人员一目了然。此外BIM技术的应用，可有效节省传统方案设计时庞大的计算量，借助真实的工程模型来模拟施工，让施工人员更加直观地发现隐蔽影响施工因素，有效减少现场工程师的工作量。

3.5.4 综合管线碰撞检测

施工人员需要在结构、建筑、机电以及设备模型全部创建完成后进行合模，利用Navisworks软件来检测出综合管线的碰撞点并生成相应的碰撞报告，依据碰撞报告对图纸进行优化，避免建筑工程项目在后期施工中由于管线与建筑结构问题出现工程返工等问题。

3.5.5 安全管理设计

利用BIM技术进行智慧工地建设过程中，需要从施工现场布置开始，借助BIM技术建模来划分施工场地的各个功能区，对于施工现场的塔式起重机定位，对于施工项目的施工道路以及大型机械进出场等进行模拟布置，实现对塔式起重机有效管理，确保在高峰期施工现场也能高效有序工作。安全管理人员可根据已完成的BIM模型对施工中存在的危险区域以及危险源进行分类。而在建筑工程项目施工过程中，安全管理人员可根据BIM云端所提供的施工进度合理化准备施工材料，提升周转料具进离场时间的精确性，有效减少建筑工程项目的施工成本。