張新煒

榮華建設(shè)集團(tuán)有限公司 山東 青島 266100

引言

建筑工程施工管理是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，涉及多個(gè)團(tuán)隊(duì)、大量的資源和嚴(yán)格的時(shí)間表。為了確保工程的順利完成，施工團(tuán)隊(duì)需要采用最先進(jìn)的技術(shù)和方法進(jìn)行管理。在過(guò)去的幾年中，信息數(shù)字智能化已經(jīng)成為施工管理的新趨勢(shì)，為施工團(tuán)隊(duì)提供了前所未有的機(jī)會(huì)。本文將詳細(xì)探討這些技術(shù)在施工管理中的應(yīng)用，以及它們帶來(lái)的機(jī)會(huì)和挑戰(zhàn)。

1 信息數(shù)字智能化的定義與核心要素

1.1 定義

信息數(shù)字智能化是指通過(guò)集成信息技術(shù)、數(shù)字技術(shù)和人工智能技術(shù)，對(duì)各種信息進(jìn)行智能處理和分析，以提高數(shù)據(jù)利用效率、優(yōu)化決策過(guò)程并創(chuàng)新業(yè)務(wù)模式的綜合方法。在建筑工程施工管理中，可將傳統(tǒng)的施工管理方法與前沿的數(shù)字技術(shù)和AI算法結(jié)合，以提高施工效率、保障工程安全、提高工程質(zhì)量，并為所有相關(guān)方提供實(shí)時(shí)、精確的項(xiàng)目信息。

1.2 核心要素

數(shù)字化數(shù)據(jù)收集：使用各種傳感器、無(wú)人機(jī)、3D掃描等技術(shù)收集施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與云計(jì)算：利用云計(jì)算平臺(tái)存儲(chǔ)、處理和分析大量的數(shù)據(jù)，這樣可以迅速地獲取到所需的信息，并進(jìn)行實(shí)時(shí)更新。

人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)：應(yīng)用AI和機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析，預(yù)測(cè)施工風(fēng)險(xiǎn)、優(yōu)化資源配置和自動(dòng)化決策過(guò)程。

物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術(shù)：將施工設(shè)備、材料和人員通過(guò)傳感器和智能設(shè)備相互連接，實(shí)時(shí)監(jiān)控施工進(jìn)度、設(shè)備狀態(tài)和工人安全。

智能決策支持系統(tǒng)：基于已收集和分析的數(shù)據(jù)，為項(xiàng)目經(jīng)理和其他關(guān)鍵人員提供決策建議，以確保項(xiàng)目按計(jì)劃進(jìn)行，并提前警告任何潛在的風(fēng)險(xiǎn)。

集成與協(xié)作平臺(tái)：這些平臺(tái)允許不同的參與方（如承包商、供應(yīng)商、設(shè)計(jì)師等）在同一個(gè)數(shù)字空間中共享數(shù)據(jù)、協(xié)調(diào)工作和進(jìn)行溝通，確保信息的流動(dòng)性和一致性。

2 建筑工程施工管理中的傳統(tǒng)挑戰(zhàn)

2.1 資源配置的困難

資源的多樣性：在施工項(xiàng)目中，涉及多種資源，包括人員、設(shè)備、材料和資金。每種資源都有其特定的需求、限制和供應(yīng)鏈。

人員資源的配置：確保工地上有足夠數(shù)量和技能的員工始終是一大挑戰(zhàn)。人員的缺乏或過(guò)度可能都會(huì)導(dǎo)致項(xiàng)目延誤、成本增加或質(zhì)量問(wèn)題。

設(shè)備資源的管理：設(shè)備的有效使用、維護(hù)和調(diào)度也是屬于較為復(fù)雜的任務(wù)。設(shè)備可能會(huì)在關(guān)鍵時(shí)刻出現(xiàn)故障或未能及時(shí)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)。

材料資源的控制：材料的及時(shí)供應(yīng)和存儲(chǔ)需要精確的計(jì)劃和管理，因?yàn)檠舆t、浪費(fèi)或質(zhì)量問(wèn)題均有可能影響到施工進(jìn)度和成本。

資金流的控制：現(xiàn)金流的管理對(duì)于任何項(xiàng)目來(lái)說(shuō)都至關(guān)重要。資金的不足或滯后可能導(dǎo)致項(xiàng)目暫停，而資金過(guò)多則可能導(dǎo)致資源浪費(fèi)。

需求與供應(yīng)的不匹配：在施工過(guò)程中，需求和供應(yīng)之間經(jīng)常存在差距。這可能是由于多個(gè)項(xiàng)目之間的競(jìng)爭(zhēng)、供應(yīng)鏈中的延誤或突發(fā)事件（如自然災(zāi)害、政策變化等）引起。

2.2 施工進(jìn)度的追蹤和控制

施工進(jìn)度的追蹤和控制對(duì)于確保工程項(xiàng)目的按時(shí)完成、預(yù)算內(nèi)執(zhí)行和達(dá)到預(yù)期質(zhì)量至關(guān)重要。但在傳統(tǒng)的建筑工程施工管理中，以下是常見(jiàn)的一些挑戰(zhàn)：

依賴于人工報(bào)告：傳統(tǒng)的進(jìn)度追蹤方法很大程度上依賴于人工的現(xiàn)場(chǎng)檢查和報(bào)告。這不僅耗時(shí)且容易出現(xiàn)偏差和遺漏，尤其是在大型或復(fù)雜的工程項(xiàng)目中。

數(shù)據(jù)不同步：由于多個(gè)團(tuán)隊(duì)和承包商可能參與一個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)團(tuán)隊(duì)可能有自己的進(jìn)度追蹤和報(bào)告方式。這可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)的不一致和信息的錯(cuò)位，從而難以得到一個(gè)全面和準(zhǔn)確的進(jìn)度概覽。

響應(yīng)延遲：在傳統(tǒng)的管理方式中，可能需要一段時(shí)間才能發(fā)現(xiàn)進(jìn)度的延誤或其他問(wèn)題。其表明，當(dāng)問(wèn)題被識(shí)別出來(lái)時(shí)，可能已經(jīng)錯(cuò)過(guò)了最佳的解決時(shí)機(jī)。

缺乏預(yù)測(cè)能力：傳統(tǒng)的進(jìn)度控制方法往往是反應(yīng)性的，而不是預(yù)測(cè)性的。這使得項(xiàng)目經(jīng)理難以預(yù)測(cè)潛在的延誤或風(fēng)險(xiǎn)，并采取相應(yīng)的預(yù)防措施。

溝通不暢：有效的進(jìn)度追蹤和控制需要各參與方的密切溝通和協(xié)作。但在傳統(tǒng)的管理中，各方可能存在信息壁壘，導(dǎo)致決策延誤或錯(cuò)誤。

3 信息數(shù)字智能化解決方案與應(yīng)用措施

3.1 無(wú)人機(jī)和3D掃描技術(shù)

無(wú)人機(jī)和3D掃描技術(shù)在建筑工程施工管理中的應(yīng)用已經(jīng)成為一種創(chuàng)新趨勢(shì)。結(jié)合這兩項(xiàng)技術(shù)，施工團(tuán)隊(duì)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的高效、準(zhǔn)確和實(shí)時(shí)的監(jiān)控。

3.2 云計(jì)算與大數(shù)據(jù)應(yīng)用

3.2.1 云計(jì)算運(yùn)用優(yōu)勢(shì)。云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)在建筑工程施工管理中的應(yīng)用為施工活動(dòng)帶來(lái)了革命性的變化，為項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)提供了高效、靈活和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和分析能力。

實(shí)時(shí)進(jìn)度跟蹤和報(bào)告：通過(guò)將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)上傳到云端，項(xiàng)目經(jīng)理可以隨時(shí)隨地了解施工進(jìn)度、資源使用和成本情況。此外，這些數(shù)據(jù)可以與BIM或項(xiàng)目管理軟件集成，為決策提供實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)支持。

資源和庫(kù)存管理：云計(jì)算允許施工團(tuán)隊(duì)在云端管理材料、設(shè)備和人員的庫(kù)存和調(diào)度。這不僅提高了資源利用率，還減少了因材料或設(shè)備短缺導(dǎo)致的延誤。

3.2.2 大數(shù)據(jù)應(yīng)用的潛力。

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策：大數(shù)據(jù)技術(shù)可以處理和分析從施工現(xiàn)場(chǎng)收集的海量數(shù)據(jù)，為項(xiàng)目經(jīng)理和決策者提供有關(guān)施工進(jìn)度、資源使用、成本控制和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)的深入見(jiàn)解。

預(yù)測(cè)分析：通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能算法，大數(shù)據(jù)可以幫助預(yù)測(cè)項(xiàng)目的潛在延遲、成本超支或其他風(fēng)險(xiǎn)，從而提前采取措施避免或減輕其影響。

優(yōu)化資源分配：基于歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)反饋，大數(shù)據(jù)技術(shù)可以自動(dòng)推薦最佳的資源分配策略，從而提高施工效率和質(zhì)量。

提高安全性：通過(guò)對(duì)過(guò)去的安全事故和當(dāng)前的施工活動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，大數(shù)據(jù)可以識(shí)別潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)，并自動(dòng)觸發(fā)警報(bào)或建議采取預(yù)防措施。結(jié)合云計(jì)算和大數(shù)據(jù)，建筑工程施工管理不再僅依賴經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)，而是基于準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)和預(yù)測(cè)性的數(shù)據(jù)進(jìn)行。這為施工團(tuán)隊(duì)提供了更強(qiáng)大的工具和方法，確保項(xiàng)目按時(shí)、按預(yù)算和按質(zhì)完成，同時(shí)提高了工作效率、準(zhǔn)確性和安全性。

3.3 物聯(lián)網(wǎng)（IoT）與智能設(shè)備在施工現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和智能設(shè)備正在改變建筑施工的面貌，為施工現(xiàn)場(chǎng)帶來(lái)史無(wú)前例的自動(dòng)化、實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策能力。

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集：隨著工程施工日益復(fù)雜化，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集已成為施工現(xiàn)場(chǎng)管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。借助各種傳感器和智能設(shè)備，管理團(tuán)隊(duì)可以對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的各個(gè)方面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。溫度傳感器可以確?；炷猎诤线m的溫度下固化；濕度傳感器有助于監(jiān)控木材和其他材料的最佳儲(chǔ)存環(huán)境；設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)傳感器可以檢測(cè)任何異常情況，從而減少故障和停機(jī)時(shí)間。此外，通過(guò)監(jiān)測(cè)工人的位置和健康狀況，項(xiàng)目管理者不僅可以確保工人的安全，還可以調(diào)整任務(wù)分配，以實(shí)現(xiàn)施工效率的最大化。這種實(shí)時(shí)的、全面的數(shù)據(jù)接入為項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)提供了寶貴的見(jiàn)解，使他們能夠?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行更精確、更高效的管理。

設(shè)備健康和預(yù)防性維護(hù)：設(shè)備是施工項(xiàng)目的生命線。一個(gè)小小的設(shè)備故障都可能導(dǎo)致整個(gè)項(xiàng)目延期，從而產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)損失。?，F(xiàn)代的智能傳感器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，如溫度、壓力、振動(dòng)和使用時(shí)間等，并將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到集中的管理系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，系統(tǒng)可以預(yù)測(cè)設(shè)備可能出現(xiàn)的問(wèn)題，并在故障發(fā)生之前發(fā)出警告。這種預(yù)測(cè)性的維護(hù)方法不僅可以減少突發(fā)故障和停機(jī)時(shí)間，還可以延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，從而節(jié)省維修和更換成本。

安全監(jiān)控和警告：施工現(xiàn)場(chǎng)的安全始終是首要任務(wù)。任何一個(gè)安全事故都可能導(dǎo)致人員傷亡、項(xiàng)目延誤和法律糾紛。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為施工安全提供了新的解決方案。例如，通過(guò)在工人的頭盔和服裝上安裝傳感器，系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控他們的位置、健康狀況和環(huán)境條件，如有害氣體濃度、溫度和濕度等。如果檢測(cè)到任何潛在的危險(xiǎn)或違規(guī)行為，系統(tǒng)可以立即發(fā)出警告，提示工人采取適當(dāng)?shù)拇胧?。此外，安全管理者也可以通過(guò)系統(tǒng)迅速定位事故現(xiàn)場(chǎng)，為救援和應(yīng)急響應(yīng)提供準(zhǔn)確的信息。這種實(shí)時(shí)的、智能的安全監(jiān)控和警告系統(tǒng)大大提高了施工現(xiàn)場(chǎng)的安全水平，確保每一個(gè)工人都能安全地完成他們的任務(wù)。

材料和資產(chǎn)跟蹤：通過(guò)RFID標(biāo)簽、GPS和其他傳感器，施工團(tuán)隊(duì)可以實(shí)時(shí)跟蹤材料、工具和其他重要資產(chǎn)的位置，確保它們得到正確和及時(shí)的使用，同時(shí)減少浪費(fèi)和失竊[1]。

能源和環(huán)境監(jiān)控：智能傳感器可以監(jiān)控施工現(xiàn)場(chǎng)的能源使用、廢物產(chǎn)生和環(huán)境影響，幫助施工團(tuán)隊(duì)實(shí)施更加環(huán)保和經(jīng)濟(jì)高效的策略。

4 信息數(shù)字智能化帶來(lái)的益處

4.1 提高施工效率和精確度

隨著信息數(shù)字智能化的引入，施工現(xiàn)場(chǎng)變得更加自動(dòng)化和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)。無(wú)人機(jī)和3D掃描技術(shù)為項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)提供了實(shí)時(shí)的施工視圖，從而迅速識(shí)別并解決問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)和智能設(shè)備允許更高效的資源跟蹤和管理，而大數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)算法支持對(duì)復(fù)雜的施工過(guò)程進(jìn)行深入分析[2]。

4.2 加強(qiáng)項(xiàng)目管理與協(xié)作

云計(jì)算和集成協(xié)作平臺(tái)使所有項(xiàng)目參與者都能夠在同一個(gè)數(shù)字空間中實(shí)時(shí)共享、討論和協(xié)作。這種透明度確保了所有團(tuán)隊(duì)成員都對(duì)項(xiàng)目的狀態(tài)和需求有清晰的了解，從而更好地協(xié)調(diào)他們的工作。此外，即時(shí)的數(shù)據(jù)分享和溝通工具減少了信息差錯(cuò)和延誤，使得項(xiàng)目管理更加流暢和連續(xù)[3]。

4.3 數(shù)據(jù)安全與隱私挑戰(zhàn)

盡管信息數(shù)字智能化為建筑工程帶來(lái)了許多好處，但它也帶來(lái)了新的安全和隱私挑戰(zhàn)。隨著數(shù)據(jù)量的增加，項(xiàng)目成為攻擊、數(shù)據(jù)泄露或其他安全威脅的潛在目標(biāo)。此外，與工人、客戶或合作伙伴相關(guān)的敏感數(shù)據(jù)也可能面臨隱私泄露的風(fēng)險(xiǎn)。因此，施工團(tuán)隊(duì)必須采取強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)保護(hù)策略和技術(shù)，確保數(shù)據(jù)的完整性、機(jī)密性和可用性[4]。

4.4 技術(shù)與人的融合與對(duì)抗

信息數(shù)字智能化的引入不僅改變了施工過(guò)程，還影響了工人和技術(shù)之間的關(guān)系。一方面，先進(jìn)的技術(shù)為工人提供了更多的工具和支持，使他們能夠更有效、安全和舒適地工作。但另一方面，自動(dòng)化和機(jī)器人技術(shù)也可能導(dǎo)致某些工作崗位的減少或消失。這需要施工團(tuán)隊(duì)在技術(shù)引入的同時(shí)，也關(guān)注工人的培訓(xùn)、教育和再就業(yè)，確保其可適應(yīng)這個(gè)不斷變化的環(huán)境，并從中受益[5]。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)將傳統(tǒng)的施工方法與先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)結(jié)合，施工團(tuán)隊(duì)可以更有效地管理項(xiàng)目、應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)并創(chuàng)造價(jià)值。然而，隨著技術(shù)的引入，建筑管理團(tuán)隊(duì)也面臨著新的挑戰(zhàn)和責(zé)任，如數(shù)據(jù)安全、隱私保護(hù)和技術(shù)與人的關(guān)系等。因此，施工團(tuán)隊(duì)必須不斷地學(xué)習(xí)、適應(yīng)和創(chuàng)新，確保其可充分利用這些技術(shù)，同時(shí)也應(yīng)對(duì)它們帶來(lái)的挑戰(zhàn)。在未來(lái)，信息數(shù)字智能化將繼續(xù)引領(lǐng)建筑工程施工管理的發(fā)展方向，為施工團(tuán)隊(duì)和業(yè)界產(chǎn)生更多的益處。