智慧工地在阜阳九里安置区现场管理的促进研究

刘嗣逸 1 方超 2

2.阜阳市城南新区建设投资有限公司 安徽阜阳 236000

摘 要：智慧工地是建筑和信息的结合体，是一种基于目前新时代环境下的建筑工程的全生命周期的现场管理理念。它是指利用信息化手段，通过各种三维设计软件，并结合平台来对项目进行项目规划、精确设计、施工模拟、后期运维等一系列的协同化生产流程的控制。

关键词：智慧工地，信息化，协同化生产

1.研究背景

本文以阜阳九里安置区项目为基础开展研究，旨在研究智慧工地与BIM技术在该项目上的现场应用。该项目的主体结构采用钢框架支撑体系，外围护墙采用蒸压加气混凝土墙板与保温装饰一体板。

本工程作为设计施工总承包项目，拟采用全过程BIM应用项目，协调项目各方信息的整合，提高项目信息传递的有效性和准确性，并能与智慧工地结合，进一步辅助施工管理，达到节约时间、管理升级、降本增效的目的。

2. 智慧工地设立的意义

目前，一些具有前瞻性的大公司已经用BIM解决施工中的实际问题总之，从目前的BIM在我国的发展趋势，BIM将在建筑行业逐步普及，已经是不争的事实。结合BIM技术在项目上的实际的应用，智慧工地的开发也逐渐走上了议程。

建筑行业的事故发生率较高，如何加强施工现场的安全管理降低事故发生概率、避免各种不文明施工、提高建筑工程质量，是各级政府部门、业界人士和广大学者的一项重要研究课题^[1]。伴随着中国近些年科技的进步，信息化手段层出不穷，各种智能设备及工具在建筑工程上的应用不断提升。在这种社会背景下，智慧工地也就应运而生。

作为广义上的建筑信息化，早期的CAD技术从让施工从原先的手绘图纸进化到了电脑化时代，后来的BIM技术又将2D进化到了3D时代。但是，越来越多的建设项目让我们体会到了更多的局限性，这就需要我们进行技术的升级。

进入21世纪后，智能手机，电脑，数据交互系统的各项技术逐渐提升，这让我们可以利用更小的设备去进行现场的信息采集，信息上报，交互，处理。智慧工地与BIM相结合的新型信息化管理模式也就应运而生。

智慧工地依托项目所有岗位使用的应用端产生的海量数据，通过云储存，在系统进行数据计算，实现整个施工过程可模拟、施工风险预见、施工过程调整、施工进度控制、施工各方可协同的智慧施工过程。^[4]

智慧工地的建立需要依托庞大的数据库，数据库包括模型信息，造价信息，人员信息，材料信息，设备信息等。众多的信息数据库的处理，其准确性，速度等不仅受到了人员技术素质的限制，同时也受到了设备的限制。BIM技术的各项功能让建筑项目的后端管理和交付变得更加高效和精益，例如BIM的可视化、参数化、数据化。等到真正做到数据实时可查，实时可交互，并得出交互结果。

各项工作中产生的庞大数据，产生的模型如何提高处理效率？阿里巴巴于2009年创立了阿里云平台，突破了电脑本身储存能力、运算能力的瓶颈。建设项目通过云平台可以进行高效计算，云平台可以脱离硬件，使用网络进行存储大量的数据，这使得让项目参建各方可以随时随地访问数据，不需要携带存储设备，让参建各方更方便的协同工作，使得建造过程更加灵活和高效。

依托智能手机、平板电脑的单人终端数据查看，可以让工作更加高效。利用各种终端设备，例如在场地入口安放摄像头，在现场各处安放传感器，便可以实现对建设项目全过程的实时监控、数据采集，以达到高效协同、提高作业现场的管理。

BIMx 手机App

智慧工地成本有着密不可分的关系，成本的各项要素根据构成要素可以分为人工费，材料费，施工机具费等。智慧工地在监控人工，材料，施工机具方面有着重大的优势。

人力管理的基本条件便是考勤，如果我们不知道现场进入的工人和管理人员的数目到底有多少，考勤就不能解决。工地出入口的人员出入都由摄像头和人脸识别录入信息，可以准确得到工地的整体人员情况。但是在单独的每一个楼栋，每一个工作面的人员仍然需要智能终端来实现。

材料的信息，型号规格，生产时间等都可以通过智慧工地与物联网的联合平台来进行材料的信息管理。做到材料种类正确，规格正确，不超出保质日期。材料的价格与成本管理相关联，在清单中，每一项材料的价格，用量在智慧工地的平台上都清晰可见。

施工机具的智能化管理，让特种人员有了更好的工作保障，让机械的利用率提升。信息化也利用在工厂中的PC加工，钢材加工上，让建筑构件的规格更加标准。而更高的硬件普及率也让工人的需求量降低。

在工地上安设的摄像头、传感器、预警系统让施工变得更加安全。塔机的危险区域安全防护、多个塔机之间防碰撞、塔机超载预警、塔机防倾翻、吊钩可视化等功能。同时结合智慧工地的协同作业功能，可以保证塔机之间高效的协同作业，有效地提高场地利用率，在有限的场地内更加合理的布设塔吊，从而达到保障安全、节约成本、缩短工期的效果。

智慧工地塔吊信息界面

3. 智慧工地设立的技术支持

智慧工地的建立离不开物联网，物联网系统是智慧工地的重要的组成系统之一。

所谓物联网，是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、电、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的凡在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理，物联网是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体，它让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络^[2]。

我国工地现场生产安全的现状有以下几点难以控制：建筑工地环境复杂，从业人员管理难，起重机械安全管理难等。导致施工现场安全事故频发，重点部位的生产不规范，隐患无法及时解决等。

智慧工地的各个子系统就可以相应的解决这些问题。通过物联网，我们可以将施工现场的大多数施工机具与材料的管理都变得数字化，智能化。

目前，安徽的BIM应用开展以《安徽省BIM技术应用指南》^[1]为基础，其中主要以从设计到施工阶段的BIM应用点主要包含以下部分：

运用BIM技术的可视化、动态化模块，可以将上述的应用点展示并在施工现场应用。

近些年很火热的VR技术也在逐步的应用到了智慧工地的建设当中。但目前，实际项目现场使用VR还停留在教育阶段，使用VR设备模拟高空坠落，建筑边坠落等，

不可否认，在科技进步日新月异的今天，VR的技术也将快速发展，相信很快，VR技术就可以应用到工地的现场实际应用中。事实上，VR技术多半是设计师在设计阶段，管理人员在管理时用到的，这项技术可以让他们看到大楼完工后的图样，也可以让业主在大楼未建成的时候就看到内部结构、装潢。

4.智慧工地的前景

智慧工地的产生对施工行业来说，是新的突破。智慧工地与BIM技术的结合运用，极大地提高了施工企业的决策能力与分析能力。

未来，随着科学技术的不断发展，新型技术与智慧工地的结合会更完善，工程施工的成本将逐步得到控制，施工管理的数字化水平更高，未来将继续朝着深度智慧化、数字化方向不断发展。

国家推行智慧建筑，智慧城市建造的发展战略思想让我们从以往的传统思路跳跃了出来，向更新的世界迈向步伐。目前，3D打印机等新兴的技术也在不断地更新与发展，使我们的数字化建筑，数字化工地的概念与想法可以逐渐变成现实。

相信在未来的建筑工程领域，结合BIM技术的智慧工地将成为承载数据的一种全新手段，也是项目管理等方面的一个不可或缺的重要工具。

参考文献

[1] 《安徽省建筑信息模型（BIM）技术应用指南》 2017版

[2] 李霞 吴跃明 物联网+下的智慧工地项目发展探索 《建筑安全》 2017年02期

[3] 郑小云 BIM技术在设计优化及智慧工地建设的应用研究 《浙江大学》 2018年

[4] 官娅俐 "互联网+"背景下的建筑工程管理 《科学咨询》 2016-02-01

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