探析信息化在建筑工程管理中的应用

2023-10-17李晓军山西财贸职业技术学院山西太原030031

砖瓦 2023年10期

李晓军（山西财贸职业技术学院，山西太原 030031）

建筑工程有着参与主体多元、规模大、组织调度相对复杂等特征，其工程项目的质量与效率在相当程度上取决于建筑工程管理的有效性。在当前建筑行业快速转型、高速发展的大背景下，传统的建筑工程管理模式效率低、精细化程度差，逐渐难以满足建筑工程的建设要求。而信息化管理技术和手段的应用则能有效应对这些问题，通过有效地获取、处理、储存和传输各类建筑工程信息，显著提高建筑工程管理的效率和效果。

1 信息化与建筑工程管理的概念

1.1 建筑工程管理的定义和重要性

建筑工程管理涵盖了建筑项目从开始到结束所有阶段的全面管理过程，其目标是确保建筑项目能够按照既定的时间、预算和质量要求顺利完成。一方面，有效的管理是确保各类所需资源得以高效分配和调度的基础，使得项目能够按照预定的计划执行，以此最小化因工程项目延误或返工造成综合效益的下降；另一方面，良好的管理也是保障项目工艺流程符合质量要求的关键，从而决定项目的质量与施工安全性。此外，有效的管理也能够通过及时、准确的信息传递,增强建筑工程多元参与方之间的沟通协调，避免误解和冲突，令建筑工程项目推进更为迅速。因此，在建筑工程中，建筑工程管理的有效性直接影响着项目的效率与质量，具有至关重要的作用。然而，在当今社会，建筑工程明显呈现出涉及面更广、项目规模更大、工程要素更为复杂的发展趋势，使得提高建筑工程管理有效性的难度也在持续上升，推进建筑工程管理的现代化成为亟待解决的问题[1]。

1.2 建筑工程管理中信息化的概念与优势

信息化代表着利用信息技术更新迭代特定行业生产工具或方式，以此实现行业生产力提升的进程，而具体到建筑工程管理领域，信息化则指通过使用现代信息技术和系统，对各类建筑工程信息进行有效获取、处理、储存和传输的过程，以实现对建筑工程的全过程、全方位管理。常见的信息技术和系统有项目管理软件、数据库管理系统、建筑信息模型（BIM）、智能建筑系统、云计算、大数据分析等。相比传统方式，建筑工程信息化管理有着多重优势。在人力成本上，通过使用项目管理软件，信息化管理能够实现对项目进度的实时跟踪与自动分析，从而将许多重复性高、日常性强的管理任务由低效率的人力操作转为高效率的自动操作，从而减少对人工的需求，提高工作效率；在管理有效性方面，信息化管理能够通过提高数据准确性作为决策依据，既可以借助电脑完成数据处理、储存与筛选来避免人为错误、筛选排除无效数据，夯实数据基础，同时也可以凭借大数据分析等方式，找寻建筑工程管理中隐藏的模式和趋势，进而为决策提供依据。另外，信息化管理模式还具有透明度、灵活性高的特征，项目的各方能够在任何地方、任何时间获取和更新项目的信息，实时了解项目状态，以便及时发现并解决问题，提高管理的即时性和针对性。

2 信息化在建筑工程管理中的应用现状问题

2.1 信息化应用程度问题

信息化具有广泛的应用前景和探索价值，但目前我国建筑行业信息化率依然相对较低，截至2021年，建筑信息化行业渗透率仅为13%（如图1所示），不仅低于国际平均水平17%，与发达国家平均水平更是相差巨大。

图1 2015～2021年我国建筑业信息化行业渗透率变化趋势

在建筑工程管理中，运用信息化依然存在程度不深、全面性不强的现状，在管理工作中运用信息化的意识树立还不牢固，在相当部分企业之中,信息化技术只是简单地被用于签到签退和相互联系，还没有脱离以传统模式为主的管理方式。而在实际应用中，仅仅针对设计或者部分施工阶段使用信息化技术的现象依然突出，在如预算或后期维护阶段等其他环节，对信息化技术的应用则相对较少，导致建筑工程管理信息化呈现出破碎化、孤岛化现象，信息化技术只能局部发挥作用，难以形成覆盖整个项目全生命周期乃至多项目建筑工程管理体系，进而造成数据收集和功能发挥受到限制，降低了信息化的整体效果和综合效益，难以展现其相比于传统方式的优越性，一定程度上更减慢了建筑工程管理迈向全面信息化的进程[2]。

2.2 信息化技术与配套设施问题

从信息化技术角度来看，主要体现为信息化配套设施、机制不完善，同时，工作队伍的专业技能水平不扎实。信息化技术的实际运用，必须首先考虑到配套设施和机制的完善程度，无论是数据分析、云计算、物联网，还是人工智能，信息化技术的有效运用，都离不开健全的数据收集、存储、处理和传输设施以及健全的工作机制。然而，现实情况是许多建筑工程项目受限于经济成本或施工现场环境，无法提供足够的信息化配套设施，不具备完善信息化管理机制，或者因交通运输或网络通信条件恶劣等因素影响，难以有效实施信息化管理，限制了信息化技术的全面应用。而从施工队伍的综合素养来说，建筑工程管理信息化程度的提高必然要求管理人员和施工人员有着更高的信息化技术应用水平，但现状则是相当比例的建筑工程人员没有足够的技术知识和技能用以理解和操作，不仅令信息化技术难以充分发挥作用，甚至可能因为错误的操作而造成损失。

2.3 信息化应用策略问题

具体体现为信息化技术应用的浅层化、极端化与短期化，在建筑工程管理过程中，信息化技术所能够起到的作用是多方面的，甚至可以从根本上更新传统的管理模式。以BIM 技术为例，其能够实现对建筑物全生命周期的模拟和管理，并以3D 模型与成本、工期等信息的结合，为掌握施工进度、优化施工计划和方案提供新的可能，但如果仅仅使用其可视化与信息整合功能，忽略了将其与建筑工程管理的全过程有效结合，使得BIM 技术在能耗分析、结构分析等领域的作用无法充分发挥，则不能全面体现信息化技术的优势。而从极端的角度来说，部分企业在建筑工程管理过程中，对信息化技术作用呈现出忽视与依赖两极化的特征，在管理过程中过度依赖或者过度忽视信息化技术的作用，从而导致依托信息化平台的管理措施无法充分贴合施工现场实际，令技术因素与人为因素失衡，信息化技术与建筑工程管理无法完成有效的协同，影响决策的准确性与合理性。最后，建筑工程管理的信息化并非一时之功，而是需要围绕技术迭代、配套设施、技能水平等多方面进行持续的探索和长远规划，才能借此实现建筑工程管理信息化水平的长效提高。然而，目前信息化技术应用的碎片化、短期化问题依然严重，缺乏统一的标准和平台，使得信息化技术长远发展成为口号，脱离实际，没有形成持续的效益，更有可能脱离企业实际发展需求[3]。

3 信息化在建筑工程管理中的应用优化措施

3.1 提升信息化应用程度的优化措施

工作队伍的信息技术素养直接影响信息化应用效果，因此，需要对建筑工程管理体系中涉及的各部分成员提供针对性的培训和指导，同时提升其基础计算机操作技能和进阶软件应用技能，以及对信息化的了解和认知深度，以不断提高整体信息技术素养，潜移默化之中推进工作方式由传统方式向信息化方式转变。以工作流程调整和优化为信息化技术的融入提供基础。基于建筑工程管理单位实际，统筹考虑设计、施工、运维等每一个环节可能引入的信息化技术，并强调各个环节中信息化技术的高度延续性，实现全过程、一体化的信息化管理模式，以提高工作效率和质量。同步推进信息系统构建，包括建立统一的数据库、信息标准，以及有效的信息交换和共享机制，为数据共享、技术更新和信息利用提供基础，进一步推进信息化应用程度的持续加深。

3.2 解决信息化技术问题的优化措施

既要加大对新技术手段的关注和应用探索，如云计算、大数据和人工智能等技术的潜力与价值，以及运用到建筑工程管理中的途径，以解决现有技术的限制。也要着眼信息化的整体性，构建技术、机制、人员等要素齐备的良好信息化环境，通过持续迭代施工现场设备和设施、改善软硬件条件，拓展现有技术的使用范围，以网络通信环境而言，可以基于现有固定基站，探索临时基站等便于移动、适用于网络通信条件恶劣的地区的网络通信环境改良方式，以应对基础设施不全影响信息化技术运用的问题。同步针对不同建筑工程管理需求、不同建设项目制定具有差异性的信息化解决方案，整合成为符合实际的信息化平台，更好实现信息化技术与建筑工程管理的有机结合，提高工作效率[4]。

3.3 优化信息化应用策略的措施

信息化不仅是一种技术，更是一种管理理念，是一种全新的工作方式，以此实现的信息化与建筑工程管理的有机结合不仅是形式上的，更是理念上的，要将信息化意识嵌入建筑工程管理全过程、将建筑工程管理延伸至建筑项目全生命周期，并促进管理精细化水平的提高，立足现状制定包括短期计划和长期计划在内的信息化水平提升规划，以确保信息化的持续推进。在具体实施上，则需要根据项目的特性和需求选择合适的工具和方法，以充分提高信息化技术的运用效果，实现成效与成本的最佳平衡。如对于规模较大、复杂性较高的项目，可以选择BIM 技术，通过3D 模型和大数据分析提高设计和施工的综合效能，而对于规模较小、复杂性较低的项目，则可选择项目管理软件等更简单的信息化工具来提高工作效率[5]。

4 信息化在建筑工程管理中的应用案例

4.1 案例背景

某儿童医院项目位于某市区，属于当地重点项目之一。该项目总建筑面积约275000m2，包含地上建筑面积约180000m2、地下建筑面积约95000m2，具有投资额度大、开发建设周期长等特征。围绕该项目的建筑工程管理，建设方主要使用多种信息化手段，包含大数据技术、云平台技术、BIM技术等。

4.2 信息化技术的应用过程

设计过程中，该项目利用BIM 技术建立了三维可视化模型，并同步构建了包含结构空间信息、施工现场地理信息、工期计划等多元因素在内的信息平台，将BIM 技术嵌入项目材料选型、施工模拟、抗风抗震分析以及工程经济性分析等多个方面，实现了BIM 技术与建筑工程设计的有机结合，并引入业主、施工单位、技术团队等多元参与主体，在同一平台上通过可视化信息沟通交流，大大提高了工作效率。同时，围绕建设过程使用BIM 技术进行碰撞检测与机电模型构建，通过更直观和智能化的手段提前预测和避免了可能的管线交叉、施工干扰等情况进一步优化设计方案的科学性。图2为管道碰撞检测示意图。

在项目施工阶段，项目团队运用5G移动网络技术实现了多个方面的功能，借助提前铺设5G 基站，施工方建立了能够将工地管理全面实现信息化的5G 智慧工地平台，依靠移动端、作业监管系统、接入5G技术的空间立体实时监控系统等，构建了信息化的工地管理渠道，为建筑工程管理的精细化提供了基础。同步结合人工智能技术、5G技术构建远程协助平台，为施工现场提供远程技术指导和监督，进一步提高管理措施的即时性。将BIM 模型与施工管理软件相结合，匹配详细的施工计划,精确计算所需的材料和人力，实现动态化组织调度，依托模型模拟施工过程作为对比和参考，实现工程进度与质量的实时监督。

施工完成后，包含BIM模型在内的多项信息化技术成功转化为设施管理模型，包含设施的位置、使用情况、维护记录等所有信息，以便于设施管理者获取设施的实时信息，提高建筑运维成效。项目效果如图3所示。