建筑施工智能化與綠色施工管理研究

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【摘要】新時代下環境保護已經成為各行業發展的首要前提，在建筑行業，通過引進智能化技術應用和管理方式，在工程的施工階段采取節能措施、提高施工技術、進行精細化管理，達成綠色施工、環保施工的目標。

【關鍵詞】綠色施工 ；建筑施工 ；智能化

1 建筑施工引入智能化和綠色施工的意義

 1.1 符合可持續發展理念

 在傳統的建筑施工過程中，引入智能化新科技、新材料、新能源和綠色施工的理念符合當下可持續發展的思想。智能化和綠色施工管理可以幫助提高工程施工方案的合理性，縮減工程建設周期，在整個項目上提高資源的利用，降低能耗減少污染排放，同時使建筑企業的收益最大化。減少投入的建造成本，對建筑行業可持續的長遠發展極有幫助。

 1.2 有助于工程造價的評估

 建筑工程的造價評估工作是施工實施方案中非常重要的一部分，整個造價預算的合理估算對最后建筑企業的收益起決定作用。在使用傳統方法進行工程造價管理時，通常會因為管理不精細使建筑材料及能源產生浪費，這就會導致項目的工程造價評估與實際發生情況產生較大誤差。智能化管理方式的引入可以幫助減少這種情況的出現，對工程造價進行精細化管理，節約項目成本，同時提高工程造價的合理性和穩定性，確保項目的順利完工。

1.3 帶動建筑工程施工管理創新

進行施工管理科技創新是施工企業核心競爭力提升和長遠發展的核心驅動力。在打造創新型現代化建筑企業時要在施工中增加新型現代化設備和系統，同時也就需要增加新型的信息化管理模式。創新建筑施工管理并與國際先進的管理思想接軌，同時發展高效的管理技術，掌握先進的管理經驗和技巧，不僅有利于企業的健康發展，還有利于企業正確判斷自身發展方向，更新自身管理模式，保障企業在市場競爭中立于不敗之地。

 1.4 推進建筑工程智能化施工

把傳統施工轉化為智能化施工，可以幫助建筑企業節省大量的人力成本。目前我國已經開始出現人力資源的減少，在人力成本不斷提高的形勢下建筑企業必須做出合理應對。在施工過程中引入智能化的先進設備，如自動砌筑設備、自動抹灰設備、智能塔式起重機這些傳統設備的升級替代品，這樣可以大大減少對人力資源的需求，只需要少量技術人員在控制室監控就可以完成以前需要幾十人才可以完成的工作量 ，極大的提升了工作效率。用智能化的自動機械設備來完成工程中大量簡單重復的體力勞動，逐步的減少簡單體力勞動工人的數量，推進建筑工程行業向智能化發展[1]。

 2 智能化助力建筑施工提檔升級

 2.1 引入新技術，加強技術培訓

在建筑建設項目中，建筑企業要堅持保持對相關新技術的關注。當建筑行業出現能夠有效提高施工速度或施工質量的新技術時 ，企業需要第一時間關注引進，避免企業因為落后被市場淘汰。施工企業除了應保持對國內施工技術發展的關注外，還需要同時了解國際最新施工技術的發展，定期組織技術人員到國外先進項目參觀考察，積極引進國際領先的施工技術，對一線技術人員提高技術能力極有幫助。企業還需要對施工技術人員進行施工規范的制定，新技術引進后，技術人員可以第一時間掌握新技術，同時定期組織技術研討會，提高工人的實操能力，促進施工人員快速理解施工技術，而一線施工人員的實操水平決定了工程的質量和效率。

 2.2 加大人才引入，鼓勵創新競爭

 聘用高層次技術人才來帶領建設項目的創新發展，讓建筑企業盡可能接觸到最前沿的建筑施工技術，提高技術創新速度，大力投入創新資金，支持和鼓勵技術人才的實際創新成果，表彰和獎勵做出突出創新科技成果的技術團隊或個人，在建筑企業內部形成良好的創新競爭局面，促進技術創新發展，為建筑企業帶來更大的生產效率提升。

 3 綠色施工中的智能化應用

在傳統綠色施工管理中，存在過于依賴人力進行數據收集和分析的情況，經常由于人為因素和現場情況的多變出現誤差。應用新型智能化技術輔助綠色施工管理，進行場地設計、施工計劃管理、綜合管線深化設計等可以大幅度提高工程建設效率，減少人為操作出現的失誤，進行精細化智慧化的管理。

 3.1 BIM技術應用

 1）BIM 技術場地設計BIM 技術在現場設計和施工部署中的應用，需要充分考慮建筑性能分析和總體效果，為整個項目的功能布局提供直觀的參考，同時給建筑節能設計方案提供精準的數據支持，保證建筑與周圍自然生態環境的和諧共處。

 2）施工進度模擬通過對施工進度計劃的比較，在各時間節點對BIM模型進行進度模擬，方便技術人員實時查看調整，同時還可以幫助確定各專業施工準備工作的完成時間。管理人員從設計圖紙 、深化設計 、招聘 、設備、勞動等方面入手，以提前解決可能出現的交叉影響工作面的問題。有利于項目決策層合理安排工作流程，確保項目工期目標，避免部分返工造成的浪費，提前計劃，提前預防。

 3）綜合布管在進場施工開始階段，使用專業BIM軟件對機電專業做三維建模深化設計 ，BIM 技術可以幫助深化設計，在滿足相關設計規范要求的同時，盡可能的節省使用材料、科學安排施工程序，為后期的檢修預留出檢修空間。完善的三維深化設計可以有效減少管線施工中多專業管道出現的碰撞情況，杜絕大量的返工，大大縮短了施工的周期和成本。

 3.2 智慧工地管理平臺

 智慧工地管理平臺主要包含綠色建設的環境管理模塊、能耗管理模塊、設備管理模塊、視頻管理模塊。

 ①環境管理模塊由電腦主機、顆粒物監測儀、氣象監測設備、噪音監測儀、信息傳輸模塊組成。監測設備全天不間斷對施工場地進行環境顆粒物、噪音、氣象參數等進行實時監測。監測數據傳輸回計算機主機整理后存入數據庫，方便后期技術人員進行分析。同時智慧工地管理平臺對各項監測數據也提前設置了預警值，當監測數據超過預警值則會推送信息給相關值班技術人員進行處置，或者直接聯動智能化設備。例如當現場顆粒物監測數據超限后，智慧工地管理平臺可以直接控制現場的自動噴淋系統 ，及時的控制污染[2]。

 ②能耗管理模塊首先在工程用水用電中添加監測模塊，通過升級傳統計量設備，加裝智能水表、電表實時收集水電用量傳回智慧工地管理平臺的數據庫。結合大數據分析，當水電用量出現異常時及時提醒值班人員，對異常區域進行排查，解決可能的故障或者浪費情況。

③視頻監控模塊依靠已有視頻監控設備采集的圖像數據，通過數據傳輸模塊連接到智慧工地大數據平臺。擁有管理權限的技術管理人員可以登錄終端系統訪問項目設備列表，在智能化平臺幫助下檢查項目是否達到綠色施工的要求，如果發現設備漏油、建筑垃圾違規堆放等問題及時通過平臺推送整改要求。

 3.3 虛擬現實技術

 虛擬現實建筑安全體驗館是在安全環境下，多次、重復的演練高難度、復雜條件的場景操作，不存在風險事故的隱患。計算機驅動場景的體驗會大幅度降低人力 、物力的消耗。將實體體驗設備相結合，達到發人深省的安全培訓效果。結合了專業的科普知識以外，把文字和建筑工地圖片通過一比一建模，搬進場景中，傳感器會讓體驗者誤以為在現實世界中。同時，將事故場景生動且有故事性的進行著，震驚的同時在提示的引導下做安全防護、逃生救援的動作。虛擬現實建筑安全體驗館的建設只需要一個房間的空間，不需要占用工程場地，同時虛擬現實設備可方便重復和移動布置，更新內容也只需要替換軟件內容，無需替換設備。其與傳統的實體體驗館比較，具有節省空間、方便布置移動，內容形式多樣，培訓效果明顯等優勢。

 4 結語

 智能化新技術的應用幫助建筑綠色施工管理迅速發展，節能減排、提高管理效率的優勢得以逐步顯現。首先 BIM 技術的應用貫穿建筑設計 、施工全生命周期，在管線施工過程中通過數字化信息模型碰撞檢測的輔助，大量減少返工和材料的浪費。智慧工地管理平臺的使用融入了現場施工管理的全部環節，打通了人、設備、項目之間的信息鴻溝，是綠色施工管理不可或缺的核心組成部分。因此建筑企業應重視智能化技術的引入，在施工過程中完善節能減排措施，進行有效的綠色施工管理，提高基于綠色施工的實數和管理水平。

參考文獻

 [1] 張鐵飛 . 探究建筑工程科技創新與綠色施工管理[J]. 建筑技術開發，2020，47(24)：129-131.

 [2] 謝國立，馮云，于志超 . 綠色施工信息化 技 術 [J]. 施 工 技 術 ， 2018， 47(S4)：971-973.

作者：劉磊  單位：中國建筑第二工程局有限公司華南公司