区块链技术在建筑工程项目管理中的应用

李晨波 LI Chen-bo；张小涛 ZHANG Xiao-tao；曲家忻 QU Jia-xin

（甘肃机电职业技术学院，天水 741001）

0 引言

随着科技进步的步伐日益加快，传统的建筑工程项目管理方式已逐渐显现其局限性，特别是在数据安全性、透明度和协同效率方面。区块链技术，作为一种突破性创新，已在多个领域证明了其持久的价值。特别是其去中心化、数据不可篡改以及智能合约的功能，在处理复杂的多方交互时显示出巨大优势。对于涉及众多利益相关者的建筑工程项目，如何确保各环节的数据真实性和操作的透明性，是决定项目成功与否的关键因素。区块链技术为这一挑战提供了一种可能的技术解决方案。本文旨在探讨区块链技术在建筑工程项目管理中的应用，尤其是其如何提高效率、增强信任和降低风险。希望通过技术的角度，为建筑工程项目管理提供一种更先进、更可靠的方法。

1 项目概况

某公司计划将一栋23 层的写字楼作为建设工程项目。该项目需要实现多方的合作、流程的统一、信息的共享和可追溯等要求来保证其质量、进度和成本的管理。如此也是提高项目管理的效率和减少管理成本，该公司采用基于区块链技术的建设工程项目管理方案。

2 工程项目多方参与管理平台

公司开发了基于区块链技术的建设工程项目管理平台，并由参与几家企事业单位加入，构成共享区块链和机密区块链操作。平台中每个参与方都有一个编号和个人密钥，在区块链上进行交互和记录。平台上的每个操作都通过智能合约进行验证，确保操作安全并避免错误，如图1所示。

图1 多方参与的区块链

与传统的中心化数据管理方式相比（如图2 所示），区块链采取了去中心化的管理策略。每一个参与者都有其独立的数据账本，不再依赖于单一的中心机构进行数据存储和管理（如图3 所示）。这种独特的管理方式不仅提高了数据的安全性，还确保了其透明性和真实性，为各种应用场景提供了革命性的解决方案。

图2 传统的中心化数据库

图3 区块链去中心化数据库

3 区块链上的项目合同管理成为智能合约

在区块链平台上，项目合同的签署、变更、支付、验收等全部操作都可用区块链进行记录和验证，确保双方互信、双方权益得到保障和满足。每个参与方可以在平台上查看项目合同的所有细节和变更信息，确保对项目的管理过程更加透明和公正。如此一来形成智能合约。智能合约是区块链技术的核心，它可以实现复杂的业务逻辑，在建筑业中可以实现施工契约的智能管理，将原有的建设项目合同及其依赖规则编码并写入虚拟合约中，实现施工合同的智能化管理，对建设参与方进行自动化、精准地调节，防止可能出现的（由于双方信息不对称）恶意操纵等行为，有效保证施工进度及合同支付。上述过程如图4 所示。

图4 智能合同

此项目工程通过区块链的合同交易，还可以存储可供审查的合同记录，甚至整个建筑工程期的交易记录，更可以通过区块链把工程项目的所有合同、工程进度信息及金融机构的流水信息全部链上，形成了一个工程进度信息和资金流信息的一个耦合，使得建筑工程更加透明和稳定。这里，多个部门都在积极布局区块链，虽然区块链技术尚未被大规模应用，但在该公司的这个项目工程合同管理上已显示出其旺盛的活力和巨大的发展潜力，而建筑业作为国民经济的重要物质生产部门，它与整个公司经济的发展、员工生活的改善有着密切的关系。通过利用区块链技术，公司建筑业将会焕发出全新的活力，为公司构建出更好生活环境。当然，公司的区块链有共公区，即公司全员可以共享并查看信息和数据，而信息和数据的发布或更新由专人管理，有密码操作。如图5 所示。

图5 机密区域凭密码登录

4 项目工程质量管理

区块链平台可以记录物资来源、供应商信息，保证物资及时供应。同时，平台中还可以对人员通过区块链进行认证和授权，确保项目管理过程的可追溯性、审计性及质量。此时该公司的区块链简单而言，区块链是一个存储系统。它就像是一个没有管理员，每个节点都拥有全部数据的分布式存储系统。而基于区块链技术的理念搭建数据分布式的加密和防止篡改的机制，就可以达到数据可信、数据可追溯的目标，从而实现项目工程质量的管理。此时公司的区块链管控项目工程的数字技术使施工过程进一步碎片化，数字化沟通导更容易，跨越组织和法律边界的信息交流更加频繁。使项目工程规划和设计过程几乎完全数字化，信息以数字格式共享。并且，在项目工程的实施过程中，区块链技术的使用案例有维护数字检验记录、测试行为等。项目工程质量的管理如图6 所示。

图6 项目工程质量管理

5 风险与安全管理

而对于公司的项目工程建设来说，区块链对风险与安全管理尤为重要。在平台上，每个参与方都可以记录断面、地基、建筑材料、环保和安全等方面的风险点，并进行监控和风险控制，以确保工程项目安全、可靠和运行顺利。其原理与质量管控相似。此建筑工程项目中的审计与质量评估是保障项目成功和保证利益相关者信任的关键环节。区块链技术为此提供了一个更为完善和可靠的框架。

由于区块链的不可篡改特性，所有项目相关的数据和交易，一旦被记录，就成为一个永久、透明的记录。这为审计员提供了一个绝对可靠的数据来源。无论是资金流动、材料采购还是工作进度，每一项细节都可以被准确追溯，确保审计的完整性和精确性。

在质量评估方面，通过结合智能合约，可以实现自动化的质量监控。例如，当某个工程阶段完成时，与之相关的质量标准和要求可以被自动检查。只有当这些条件满足时，项目才能进入下一阶段。这确保了整个建筑过程中的质量标准都得到了坚实的执行。

此外，区块链的透明性也鼓励了更高的质量标准。由于所有数据都对所有参与者开放，任何质量问题都无法隐藏。这为项目的长期成功和利益相关者的信任建立了坚实基础，上述如图7 所示。

图7 传统建设项目与此案例区块链项目流程对比

6 项目工程进度追踪与管理

如图8 所示公司基于区块链的工程进度追踪在建筑项目管理中扮演了至关重要的角色，它直接关联到项目的按期交付、成本控制以及各方的期望和承诺。借助区块链技术，工程进度的追踪得以实现更高的透明度、实时性和准确性。当每个建筑工程阶段完成或达到特定的里程碑时，相关的进度数据可以立即被记录并上链。由于区块链的去中心化和不可篡改特性，这些数据一旦被验证并记录，将永久保存并难以更改。这为项目参与方提供了一个真实、公开和可信赖的进度数据来源。此外，与传统的进度追踪方法相比，基于区块链的方法允许实时更新。每当有新的数据或进度变动，智能块链可以被触发，自动更新进度并通知所有相关方。该公司这种自动化和实时性确保了所有利益相关者都能即时获取到最新的项目状态，从而作出及时和正确的决策，公司区块链的进度管理与实际建设很吻合。

图8 区块链进度管理

7 总结

随着技术的不断发展，区块链技术在建筑工程项目管理中的应用已经逐渐成为一个创新的趋势，为传统的项目管理带来了诸多革命性的改变。其独特的去中心化、不可篡改和透明性特性，结合智能合约的自动执行能力，为建筑领域带来了前所未有的效率、安全性和信任度。在本文中，我们深入探讨了区块链技术在公司建筑工程项目管理中的应用，从材料供应链验证、资金追踪、合同履行到跨组织的数据共享，都反映出区块链技术为建筑行业带来的巨大潜力。这些应用不仅能够降低误差和延迟，提高项目的透明度和合作效率，还为项目的所有参与方建立了一个更加公正和可信赖的环境。