建筑工程建設智慧化管理探索與思考

張玉國

臨朐縣住房和城鄉建設局 山東 濰坊 262600

引言

近年來，建筑和工程活動的規模迅速增長，市場的特點是低價競爭，主要的研發活動集中在大學和研究機構，導致建筑企業所獲得的資金投入始終不足。建筑工程行業相較于加工和制造業依然是以豐富經驗為基礎的行業，但是該行業的轉型創新少，沒有完善的數字基礎設施且對新型技術整合的進展速度較慢，即使智慧化的概念已經積極推廣，但要想在建筑工程建設中真正實現智慧化的管理，依然面臨不小的難度，本文針對建筑工程建設的智慧化管理措施展開探究。

1 建筑工程智慧化管理現狀

1.1 兩級數字化體系建設尚需完善

當前建筑工程建設依然處于早期的智慧化管理階段，除了滿足工程基本管理需求外，還應當不斷向制造加工業學習，將兩級數字化系統建立在企業內部，從而為智能系統的建立打造基石。智慧化管理要求建筑企業將開放實時和動態的生態系統建立起來，而不是單獨的建立功能模塊，而是要將企業集團和工程項目的數據信息進行整合，最終將垂直操作的目的實現。橫向操作將數據技術、企業數據和生產數據跨業務學科連接起來，對工程項目的運營進行不斷優化，對內改善運營和人員，對外服務客戶和市場。改善最高層的規劃、協調和支持，同時將智能化的管理系統建立起來，為建筑工程建設的智慧化管理提供有力支撐。

1.2 底層數據薄弱，管理產出價值計算難

建設項目的基礎數據來自于單個項目，但由于缺乏頂層規劃，實施路徑不清晰，大多數項目只關注軟硬件要素的實施，對其各項功能的關注度不夠，旨在采購 “智慧工地 ”平臺，但平臺數據的持續高效運行卻沒有得到重視。在這個階段，數字化建設更像是一個用于外部可視化的圖像項目，在整個項目的生產周期中，沒有注意到數據的收集、清理、整合、分析、獲取和利用。基于 “智能網站 ”平臺的空蕩蕩的數字收件箱缺乏數據驅動的活動和大腦智能。由于這些基于平臺的操作、屏幕和思維回路，現場項目的數據往往不準確、不成熟、不連貫、不完整、因此這些數據無法為企業的生產競爭提供有力支撐，即使數字化項目的資金投入容易計算，但產出往往非常復雜：管理流程的信息化、數據服務、更有效的溝通、社會價值的創造和對企業品牌的影響等等，如此這些很難孤立地量化價值，這也使得數字化建設變得困難。

1.3 數據安全

近年來，隨著大數據的興起，此類數據安全事件層出不窮。隨著數據資產管理從傳統的分散式人工管理發展到集中式計算機管理，人們對數據安全越來越關注。國外的建模軟件，特別是ABC，在中國被廣泛使用，但其他的管理軟件和平臺卻很少，而且相對不成熟。由于三維圖形平臺沒有獨立的知識產權，數據和軟件沒有標準化，國內工程項目的數據存在安全風險。

2 建筑工程建設智慧化管理的優勢

2.1 準確獲得現場信息，避免安全隱患

認真收集施工現場的信息，對項目情況和問題進行認真監測和分析，避免因各級多媒體信息的加入而造成信息傳遞的低效、不清晰和不完整；通過使用檢測技術和設備，如視頻監控、人體姿勢識別、無人機、智能頭盔和圖像處理技術，實現被動保護。

2.2 解決信息分散、丟失問題

建筑企業需要按照現有條件來優化和發展信息系統，建筑項目的智慧化是指在施工過程中對數據的收集、傳輸和使用。將施工過程轉化為數據，不僅可以提高信息的及時性，還可以提高信息的利用率。建筑企業可以加強信息方案的制定，改善施工監控，制定標準化的BIM標準。

2.3 解決施工命令傳遞失誤、延遲問題

BIM技術可以在建筑施工過程的整個生命周期中使用，以便在不同的項目利益相關者和應用程序之間準確和快速地傳輸信息。智能鎖、圖像處理技術和人體姿勢識別系統等技術的使用，使建筑管理者能夠及時收集、傳輸、傳播、分析、決策和反饋緊急信息。接收、分析、決策和提供反饋；為施工管理人員創建一個移動交流平臺，該平臺并使用移動設備傳輸施工訂單；避免因施工訂單傳輸錯誤而導致項目重建和延誤。

3 智慧化管理的措施

3.1 提升建筑工程管理人員的綜合素質

對問題的分析表明，建筑行業管理人員的素質需要提高，以拓寬他們的初步知識，實現全面提高。建筑領域的技術管理任務需要一定的專業水平，管理人員需要具備一定的管理知識，但同時他們需要熟悉建筑項目的具體情況，包括技術的細節、材料的問題等。對于那些只具備一定知識的人來說，要想勝任這份工作，必須不斷提升自身的綜合素養，在最初選擇工作人員時，可以盡可能優先考慮具有良好技術知識的優秀人才，而管理人員應達到技術知識和管理技能的雙重標準。加入公司后，具有技術資格的員工不斷接受培訓，以了解管理層在現實背景下的想法和優先事項。指導技術管理人員，為他們提供強化培訓，以提高他們的溝通能力，彌補施工不同階段之間的差距，也是非常重要的。管理部門必須為員工提供各種培訓機會，以提高他們在各方面的技能。例如，可以為一些員工提供參加在職研究生課程的機會，或提供福利以發展和保留人才。

3.2 建設智慧工地

智慧化管理部門需要得到綜合技術和質量管理系統的支持，用智能管理方法對傳統工作場所進行補充，以實現精益求精，創造最完整的智能工作場所。智能高效的場地管理需要有專門的組織[1]，這些組織不屬于政府或公司，而是獨立的組織，是有效接受政府宏觀調控的獨立機構，為公司和市場提供完整的服務。在這些獨立機構的規定中，有明確的指導方針，可以對智能空間的質量控制實施強制性監督和管理，對這些組織進行監督和管理，以創建特殊的優質建筑。為了創建一個優秀的智能建筑工地，建筑工程管理部門應減少兼職工人的數量，增加對合格員工的培訓。主管部門可以指定專家和機構對項目的設計、驗收、施工方案等與質量直接相關的內容進行檢查和論證[2]，并提請注意與質量和安全有關的重要內容。在智能站點的實施過程中，不僅要分配足夠的資源用于人員培訓，提高這部分人員的穩定性，還要增加現場工作人員的數量，不斷加強專業人員的力量，以便能夠及時有效地監測組織的質量和項目實施的階段。智慧空間的實施不僅要提前規劃，而且要注重項目的分階段實施。智慧工地的實施應在規劃的前提下進行，項目分步進行，等取得階段性成果后，在對項目進一步研究，吸取經驗，認真研究，落實到今后的階段性工作中，才能做好鋪墊工作。

3.3 明確管理層級

工程建設的管理層次主要分為三個層次，其中第一層次是建設項目的發包人和承包人，發揮工程建設信息的整體分析和建設決策的作用。管理應涉及內部財務部門、建設管理部門、施工管理部門、經營計劃部門、物資部門、安全生產部門等各部門管理人員。第二層次是建設項目的建設管理部門的管理。其中主要是建設工程管理部門對建設工程的管理[3]，可以結合之前制定的建設工程進度計劃，對某項工程的進度進行比較，并通過管理信息系統合理控制建設進度，同時管理部門還應該結合建設工程的日常內容對工程項目進行有效管理。第三層次是對建設隊伍的管理。在建設項目施工過程中，工人應根據數據管理信息系統和施工進度計劃完成施工工作，并且在每天將施工工作完成情況的信息發送到管理系統中，使管理人員結合這些信息對建設項目的施工進行全面綜合管理。在緊急情況下，管理人員應及時將有關信息轉給第一級，以便在問題解決后繼續進行施工管理[4]。

3.4 BIM模型的應用

BIM是由二維模型轉換為三維模型的過程，也是傳統建筑中由被動的 “發現問題并解決問題 轉換為主動的 “發現問題并解決問題”的過程。由于這個原因，BIM模型的應用在智能建筑的建設中極為重要。一旦創建了BIM模型，就可以通過模型解釋來分析施工流程中某個部分的每種材料的體積，如混凝土的體積。在施工過程中，經常會有未預訂的開口，或在安裝機電設備或管道時發生沖突。面對這種情況，在傳統的施工過程中采取的措施包括切割墻壁，重新切割地板，減少實際樓層面積的使用，因為管道裝置相互交叉。在智能建筑的情況下，一旦設計圖紙下發，就會根據設計圖紙對建筑進行全面建模，建立底層開口的三維模型，直觀地顯示每個位置的底層開口，防止被遺忘。在結構、建筑、機電和設備模型建立后，所有模型被組合起來，以分析各種遭遇，與設計互動，并對設計圖紙進行修改。管道問題在項目初期就得到了解決[5]，縮短了施工周期，有力保障工程建設的順利進行。

3.5 健全智慧建造標準化體系

在標準化的基礎上，可以確定一些關鍵的控制數據。為了提高企業的管理水平，傳統的標準化工作主要是將大量有經驗的工作人員集中起來，共同編制各種管理手冊，完成具體的標準化任務。根據不同項目的特點，將不同級別的治理分開，根據項目的實際情況，制定相應的管理標準，在智能化管理初期，首先要建立完善、規范的數字化建設治理體系[6]，制定智慧管理規劃，構建智慧管理體系，確保智慧管理體系的可靠性，并對智慧管理進行評估。各種監測數據被組織、合并、分析并通過數據庫傳達給參與項目的所有各方。這些數據被用來改善管理，規范、控制和審計所有數據驅動的業務，并最終使管理過程可核查，并使既定目標得以實現。為了使工程項目自下而上全部介紹信息化管理，目前正在探討使不同部門的管理人員能夠以適當的方式管理他們的工作的可行性[7-8]。

3.6 搭建智慧工地平臺重塑項目管理流程

建立一個智能的項目級管理平臺來解決項目問題時，將BIM、物聯網、云計算、移動關聯網絡、GIS、大數據、人工智能等數字技術的應用融入傳統企業管理中，整合各專業模塊，使各專業、各部門引入數據生成、開發、數據共享、決策分析等創新應用，帶動業務流程的再造，進而統一相關企業系統。限制流程管理，提高整體項目管理能力和效率，實現精益管理和智能決策的目標。需要做的工作：①智慧網站管理部門應會同項目管理等業務部門明確項目數據使用場景，并逐一進行整合，建立規范的管理設施；②會同信息部及相關部門完成智慧網站的數字化建設，并有效推進。③持續收集可提取的項目數據，持續開展項目數據管理，同步持續收集可消化的項目數據，進行相應的綜合效益分析，用AI技術改變數字化與管理融合的深度和廣度。④為了提高效率和降低成本，有意識地建立智能工地相關的軟硬件供應商庫；⑤建立一個多方參與的環境，包括業主、施工方、甲方分包商、內部分包商、監理等。確保項目數據來自真實的用戶，更接近項目管理需要。

4 結束語

綜上所述，建筑企業應開展智能施工規劃，以智能施工技術改善項目管理，提高生產效率，促進產業的有效轉型和現代化發展，對傳統的勞動管理方法進行數字化改革，實現智能管理，促進業務整合和技術發展，培養優秀的復合型人才。