房屋建筑施工管理的現代化問題

任金山

“實施國家大數據戰略，加快建設數字中國。”自21世紀以來，數字經濟等新興產業正蓬勃發展。目前，數字化應用已滲透到建筑施工各階段，不僅涉及建筑產品本身的數據，還涉及建設過程中相關的人、材、物、進度、成本、質量、安全等多方面數據。房屋建筑施工現代化管理已經和大數據、信息技術、物聯網等產生了直接聯系，建筑行業作為我國國民經濟支柱產業，必須朝著數字化、在線化、智能化的方向轉型升級。就行業現狀而言，現代化管理技術在各地建筑工程中的應用仍舊有待進一步普及，本文立足于該實際情況，詳盡闡述房屋建筑施工現代化管理方式以及相關問題。

一、房屋建筑施工管理現代化背景

《中國建筑施工行業信息化發展報告（2018）》明確指出：數字經濟等新興產業正蓬勃發展，數字中國、網絡強國、智慧社會將成未來創新型國家的重要特征，數字化技術目前已經和現代化管理產生了千絲萬縷的關系。從各行各業現代化管理發展現狀來看，因建筑工程的個性化和復雜性，以及多年來建筑施工行業的歷史痼疾，很多數據并沒有被很好地收集，形成的數據集合又多數成為孤島，以至于建筑工程現代化管理體系的形成遭遇了諸多阻礙。實際上，2010 年起，我國就一直在推動建筑行業管理體系現代化轉型，同時建筑工程的建設形式變化也為建筑工程現代化管理提供了良好的基礎條件，比如裝配式建筑的廣泛應用、BIM 技術的廣泛應用。伴隨著裝配式構件的普及，許多企業也在嘗試在施工現場采取智慧化管理措施，以應對裝配式構件的精準化安裝需求。國家在這方面也編制了相應的指導文件，比如住建部發布的《2016-2020建筑信息化發展綱要》，指出在建筑工程施工過程中利用云計算、物聯網、BIM 等技術方法，重新構筑建筑工程管理過程，提高建筑工程管理信息集成能力，建立完善且健全的建筑工程現代化管理體系。而21 世紀以來，物聯網、Radio Frequency Identification、傳感器技術、設計可視化、施工可視化等核心技術的確取得了快速發展，在工業生產方面也發揮了較大作用。發達國家在建筑工程現代化管理方面走在前列，比如瑞士就開發了以物聯網為基礎的建筑遠程自動化監測系統，通過連接現場布置的各種傳感器，直接獲取工程建設信息。同時，為解決信息安全問題以及傳輸問題，還研發有符合建筑工程信息化管理需求的Narrow Band Internet of Things 技術。我國工信部也針對建筑工程信息化管理發展發布了《關于全面推進移動互聯網NB-IOT 建設發展的通知》，而我國因近幾年在5G 技術方面取得顯著優勢，這也為建筑工程現代化信息管理創造了良好條件。中國建筑施工行業信息化發展報告將2018 年的主題定為“大數據應用與發展”，旨在通過展現現階段建筑施工行業大數據應用現狀，總結歸納大數據應用理論體系和實踐情況，挖掘大數據技術的巨大應用價值，進而引發行業企業對大數據技術的重視。總的來說，目前我國建筑工程現代化管理已經有了一個良好的發展環境，現代化管理將會成為建筑行業可持續發展的主要推動力。

二、建筑工程現代化管理技術分析

物聯網是建筑工程現代化管理的基礎，WIFI、5G、Zigbee 等是確保信息互聯互通的技術框架，將這些技術應用在建筑工程管理中，管理者能夠有效監測到建筑工程建設實際情況，然后有針對性的采取措施保證建筑工程持續推進。誠然，建筑工程建設是一個極其復雜的過程，其中變量因素相對較多，建筑本身隨著施工進度不斷推進也在不斷變化，故傳統信息技術在建筑工程管理中應用就表現出了一定的弊端。近幾年，WIFI、藍牙、現場總線等技術都表現出了一定的弊端，具體表現為成本高、功耗高、通訊距離受限制，而上文所述的Narrow Band Internet of Things 就符合建筑工程信息管理的基本需要。

1.NB-IOT 技術特征

NB-IOT 是典型的廣域物聯網代表技術，表現出低成本、廣覆蓋面、低功耗等等優勢，NB-IOT 的技術特征為：蜂窩通訊技術、授權頻段、最大200kHz 帶寬、400%GSM 覆蓋范圍、高安全性、高速率。

2.NB-IOT 在裝配式建筑工程中的應用優勢

NB-IOT 最大的特征是直接降低了現代化管理技術的應用難度，同時可滿足建筑工程覆蓋范圍需求，并支持納入海量信息以及海量信息數據采集，在信息傳輸通道飽和的情況下，也支持高效率傳輸，始終確保施工管理人員能夠有效監控建筑工程建設實際情況。客觀而言，在建筑工程管理中應用NB-IOT，最大優勢是支持建筑信息的有效傳輸，支持形成一個完善、可靠的施工管理系統，結合BIM 技術以及現場監控技術，可構成一個可視化施工技術體系，同時結合RFID 技術，可進一步規范管理過程。

三、建筑工程現代化管理實例

1.工程概況

某工程地塊總用地面積：53955.2m2。總建筑面積119300.63m2，其中設一層地下室，建筑面積為38165.81m2，地上總建筑面積為81134.82m2。總計28棟建筑，其中8 棟為20-21 層的高層，20 棟為2-3 層的多層。工程為剪力墻結構，3 層及以上至頂層外墻、陽臺板、空調板、外凸窗、樓梯為PC 裝配式混凝土結構，其中部分外墻豎向板采用高強灌漿施工技術。本工程應用疊合板結構體系，地上六至八層，施工難度大。本工程執行試驗段指導施工及“樣板房引路”的工作方式。一二層為試驗段指導施工階段，我司在主體結構工程施工至二層時的10 個日歷天內同步進行毛坯樣板房、裝修樣板房的施工工作。在試驗階段通過邊施工邊總結的指導思想，與建設單位、監理單位以及有關專家總結經驗，不斷的改善施工方法。根據設計圖紙的具體要求和疊合板圖集，確定薄板的型號，規格、現澆混凝土疊合層的混凝土厚度、強度等級和配筋參數。薄板具體施工工藝流程圖。本工程為5mm 疊合板＋7.5 現澆板。

2.現代管理框架搭建

如圖1 所示，該工程以NB-IOT 技術為基礎，采用無線網絡技術，通過M2M 平臺，讓手機端、PC 端、平板端可直接獲取工程建設實際情況。一是NB-IOT 管理系統的終端節點，該節點采用實時傳輸信息的模式，結合GPS 技術以及QML5883L 雙模定位傳感器以及傾角傳感器等，直接傳輸信息到基站；二是NB-IOT 獨立部署基站，并通過Singleran 接入無線網；三是M2M 平臺，直接用于接受基站傳輸數據功能。

該系統硬件部署基于BC95 模塊，該模塊由上海遠通信技術有限公司研發，搭載高性能芯片，連接QMC5883L 傳感器，結合GPS 定位技術，集合裝配式建筑管理必要電子單元，可實現建筑數據實時傳輸以及高精度的定位（系統功能架構可見圖2）。

圖1 NB-IOT系統結構

3.管理流程

該工程施工存在大量預制構件吊裝的情況，施工精度要求高，施工工序相對復雜，且部分預制構件自重較大，故需要利用信息化技術強化管理，重構管理流程，具體為：施工人員信息化培訓→模塊安裝→終端信息綁定→RFID構件掃描以及上傳→激活模塊→運輸構件→起吊→NBIOT 系統實時監控→系統指導吊裝→墻板安裝→信息上傳。管理全程管理人員都可直接獲取現場建筑構件信息，傳感器直接反饋吊裝實際情況，管理人員可根據終端數據落實相應的指導措施。預制墻板安裝完 成后進行后續的灌漿處理，檢驗墻板平整度、垂直度等關鍵點，確認無誤后通過手持設備確認構件安裝完畢，所有信息均實現線上管理，全程高效且精準。

圖2 NB-IOT系統功能架構

四、結語

綜上所述，BIM 應用、BIM 深度應用、互聯網應用、智慧工地，到近期的大數據應用，始終代表著我國建筑施工行業的前沿技術和最新理念。我國建筑工程管理正迎來一次新的發展變革，隨著時代發展，大數據必將改變施工環境、技術手段、管理方式等，帶來新發明和新服務。廣大從業者對此要有足夠的認識，在改革管理理念的同時，掌握高新技術方法，以信息技術來提高建筑工程管理水準，引領項目全過程變革與升級，有效提升項目管理水平和交付能力，實現建筑產品升級。誠然，行業革新必然會出現諸多問題，還望廣大從業者在實踐中不斷探索，不斷總結相應的技術方法以及施工管理經驗。