智慧建造下建設項目的創新管理研究

宋亮

（丹陽市住建局房產管理處，江蘇鎮江 212300）

0 引言

隨著社會的快速發展，以及“云大物移智”（云計算、大數據、物聯網、移動通訊、智能化技術）等信息技術的快速推進，各行業均發生著翻天覆地的變化，建筑業也不例外，一方面是人們對建筑物大型化、造型多樣化、功能復雜化的需求；另一方面是施工技術、信息技術、管理技術的更新迭代，因而傳統的工程項目施工建造方式和管理運行模式已不能適應行業發展的需求。

隨著德國“工業4.0”“中國制造2025”的提出，“智慧建造”這一概念逐漸進入大家的視野，即在建設項目全生命周期內實現建造過程的資源利用高效化、環境生態綠色化、技術現代信息化等智慧化過程[1]。這也是建筑業未來發展的方向，在這一背景下，建設項目的管理方式相較傳統項目管理方式也將發生巨大改變。

1 智慧建造內涵

智慧建造作為一個新興概念，近幾年才隨著智慧城市、智慧建筑的提出而被提出。作為智慧城市、智慧建筑的延伸，智慧建造就是將建設項目的建造過程變得“智慧”起來，充分利用BIM、大數據等現代信息技術，改變以往粗放浪費污染的建造生產方式，使其變得精細節約綠色起來。但目前為止，業界對其內涵還未形成統一的認識，學術界和行業界均對其涵義做過歸納，整體來看，智慧建造的實踐性相較學術性要強很多[2-5]。2010年，楊寶明博士首次提出智慧建造的概念，并詳細闡述其兩方面的涵義，一方面建筑業應該并且能夠走可持續發展道路，施工建造過程應該實現資源高效利用化、環境生態化；另一方面，建造施工管理應該高效化，管理過程數字化、信息化，技術手段先進化[6]。2018年，清華大學馬智亮教授描述智慧建造的概念和主要特征，其認為智慧建造應該是將智能化技術應用于建設項目施工建造過程中去，構建智能化施工管理系統，并借助于該管理系統，實現建造過程中的少人化、安全化、經濟化及高質量化的施工建造過程[7]。

本文認為智慧建造的內涵是以云計算、大數據、物聯網、移動通訊、智能化技術等先進信息技術（隨著新興信息技術的不斷涌現和發展，應用于智能建造的關鍵技術將會不斷更新）為支撐，創新建設項目的技術和管理過程，實現工程建造的數字化、信息化、集成化，進而達到綠色、安全、質優、高效的建造方式和管理模式。

2 工程項目管理內容

建設項目從最開始的項目建議書到竣工驗收再到投入使用，整個生命周期歷經多個建設階段，工程項目完整的建設程序如圖1所示，智慧建造是針對項目整個生命周期而言的，因而包含智慧決策、智慧設計、智慧招投標、智慧施工及管理、智慧竣工驗收等內容，本文僅圍繞施工階段進行闡述。

圖1 工程項目建設程序

在工程的施工階段，項目管理的主要內容可概況為“三控三管一協調”，即成本控制、進度控制、質量控制，安全管理、合同管理、信息管理和參建各方關于現場工作關系的協調。在該階段，如何“智慧化”進行控制、管理、協調成為關鍵。

3 智慧建造下的工程項目創新管理

施工階段工程項目管理的核心工作主要有施工進度管理、施工成本管理、施工質量管理、現場各方協調管理等方面，智慧建造下的工程項目管理如下。

3.1 施工進度管理

工程項目施工進度管理一般采用project軟件工具，通過輸入項目工程任務清單及相關時間參數，形成工程項目施工進度計劃（橫道圖或者S曲線），以此為基準，結合工程現場施工情況，來控制工程項目的施工進度。在智慧建造下，借助BIM技術、互聯網、移動通訊、VR等技術，可以更加直觀、便捷的管控項目施工進度，如圖所示。借助于BIM，項目參與各方均可直觀了解項目的計劃進度情況（如圖2所示），哪一個節點該完成到哪一個任務清單，對應的工程完工情況應該是怎樣的，到該節點的“竣工照”是怎么樣的，都能直觀的讀取到，這不僅有利于工程參與各方的溝通協調，更有利于施工交底時從上往下的意思表達。在此過程中，關鍵工序還可制作施工交底動畫，將復雜的施工工藝形象生動的展現出來，更有利于工程施工的順利進行。不僅單一工程可以有效的進行施工進度管理，借助于互聯網，項目參與方均可遠程查看所負責的所有工程項目的施工進展情況，比如魯班公司的BIM瀏覽器。

圖2 基于BIM的進度控制

3.2 施工成本管理

智慧建造下的工程項目施工成本管理系統往往是跟進度管理掛鉤的，可動態的查看分析項目成本情況，如圖3所示。該系統可實時查詢項目各種投資及成本數據，能進行估算、概算、預算對比分析，動態反饋項目投資水平，并能進行項目成本及投資預警，實時監控資金利用情況。基于BIM系統，一方面可查詢分析選定構件的成本數據，包括人、材、機消耗情況及市場單價，給采購方提供詳盡的數據；另一方面可預測成本變化趨勢，并可按周、按月、按年進行統計審核，對投資數據進行全方位的查看、分析及決策。

3.3 施工質量管理

圖3 基于BIM的項目成本管理

基于現代信息技術，構建智慧施工質量管理平臺。建設項目施工管理過程中，利用移動通訊及智能化技術，實時將施工現場質量情況通過移動終端反饋至協同平臺，如圖4所示，及時記錄現場施工情況，尤其是隱蔽工程，對存在的問題和發生的時間及時記錄上傳，上一層級管理人員及時處理反饋回來的質量問題，并進行質量問題的整改監督，這一過程減少了管理人員與現場工程人員來回溝通的頻率，提高了工作的效率。更重要的是，整個質量管理過程以數據的形式記錄在質量管理平臺（建筑信息模型）中，質量問題的發生和整改內容均有據可查，發生哪些問題，何時發生的，何時整改的，整改哪些內容，責任人是誰，這些數據均可通過質量管理平臺實時、形象的查詢，而不必翻閱厚厚的資料袋。與此同時，管理人員的工作效率也得到大幅度提升，不必親臨施工現場，也能通過移動通信設備遠程實時監控施工質量問題，管理效率提高的同時，管理成本也大幅下降。

圖4 現場質量問題采集反饋

3.4 施工現場協調管理

工程建造過程中涉及的參與方眾多，參與方之間的溝通和協調也非常頻繁，傳統的溝通協作方式如圖5所示。在智慧建造下，可基于BIM技術構建項目管理協同平臺，將工程建造信息集成于BIM信息模型中，工程參與各方可基于協同平臺進行協同作業，如圖6所示，減少數據的重復傳送及相互間的繁復溝通，基于共同的數據協同平臺，使得各方交流更加簡單、有效。

4 結語

智慧建造必將是大勢所趨，盡管當前智慧建造還處于初級探索階段，建造模式還不成熟，但同時也給我們提供新的發展契機。因而在新的形勢下，我們要積極轉變觀念，主動采用新技術新方法，對工程項目進行全面多方位管控，創新管理方法和手段，努力提高工程項目施工管理效率和水平。

圖5 傳統作業方式

圖6 信息集成與協同作業