智慧工地的內涵解讀與實踐應用

文｜魏少雷

剛剛閉幕的十九屆五中全會，對中國“十四五”時期發展做出全面規劃，從明年起，將開啟全面建設社會主義現代化國家新征程，中國將進入一個新發展階段——“數字中國”，我們會發現數字信息以前所未有的速度傳播到生產生活的各個角落，中國各行各業都面臨數字時代的洗禮，數字時代的沖擊，同樣作為國家的支柱產業的建筑業也面臨新的機遇和新的挑戰。

數字時代背景下，數字化轉型已成各界廣泛共識，數字化建筑，智慧化工地等等新名詞也是層出不窮的涌現出來。

一、智慧工地的內涵理解

智慧工地的基礎技術是數字通訊，它是通過現有的云技術，工業級的物聯平臺，移動終端設備，以及智能終端采集設備，將生產管理過程中的數據通過終端智能采集設備，將數據采集，通過物聯平臺，將數據上傳、存儲在云平臺，并通過智能分析統計，通過移動終端或者電腦、WEB 端供項目管理人員或者企業管理層做決策，同時也能夠對現場的“人、機、料、法、環”等各生產要素的實時、全面、智能的監控和管理，實現業務間的互聯互通，數據應用，協同共享，綜合展現，保障工程質量、安全、進度、成本建設目標的順利實現。智慧工地的“智慧”體現在現場的管理過程中，改變了原有的管理思維和方式，通過數字化的加入，對傳統的管理方式和管理行為做了改進，使其更適應時代的發展要求。

二、智慧工地推動回顧

智慧工地的落地應用跟國家的政策導向息息相關，國家及部分省市相繼出臺很多關于智慧工地應用的政策和標準，對規范智慧工地的落地應用起到了積極的 作用。其中以河北為例智慧工地在2018年就出臺了智慧工地的技術標準，并且在2019年頒布實施，其中對智慧工地的技術要求，及實現的內容做了詳細的規定，并且在當年由省建協發布了關于智慧工地示范工程評價管理辦法的通知，通知內容指出，獲得智慧工地示范工程項目作為推薦中國建設工程魯班獎、國家優質工程獎和安裝之星必備條件，并且省建協也會積極宣傳和推廣獲得智慧工地的項目，并且組織對行業有代表性的工程項目進行學習交流和觀摩活動，以此來鼓勵智慧工地的落地應用，也起到了積極的推動作用。

三、智慧工地的應用

智慧工地是采用云計算、大數據和物聯網等技術手段，針對所收集的信息特點，結合不同的需求，構建信息化的施工現場一體化管理解決方案。智慧工地現階段應用如下：智慧工地應用主要集中在三個層面，首先施工現場實施感知，其次智能決策全面掌控，最后數據積累形成企業數據庫。

1.施工現場實施感知

通過物聯網技術，實時采集現場硬件設備的運行數據，實現生產要素數字化，將不同種類的現場硬件，不同類型的硬件設備進行一站式鏈接，將收集的數據進行集成，并且能夠上傳云平臺，通過網絡進行上傳和下載，實現項目實施動態感知和數據的分析積累，為一線的管理人員能夠提供管理數據的抓手，同時也通過網絡傳輸，比如視頻監控，環境監測，勞務管理等可以實時對接數據到政府相關的監管部門，實現項目與職能監管間的無縫對接，既滿足現場作業管理的要求，同時滿足政府相關部門對項目狀態把控的要求。同時不同的硬件設備間可以實現數據的共享互通，比如，現場的環境監測設備通過實時的監測發現揚塵指標超限，會通過云平臺數據管理中心的數據分析，得出降塵指令，并會通過物聯網平臺自動開啟現場的降塵設備，比如噴淋系統，進行現場的噴淋降塵，實現對現場的智慧化管理。

2.智能決策，全面掌控，

通過智能采集終端收集的勞務，物料，過程的質量、安全、進度等數據進行匯總整理，數據間打通信息孤島壁壘，實現對施工過程的全面數據統籌，為后續工作的開展提供關于人、機、料、法、環等全面的數據依據，同時對作業人員的業務評價，效率的提升，設備狀態等多方面做實時的統計輸入，為項目管理層做到數據統計更及時、更準確，同時也使得管理層對項目實時狀態及后續的資源、后續進度更清楚明了做到智能決策，全面掌控。

3.數據積累形成企業數據庫

便于企業的綜合管理，以往的業務數據，存在不準確，難保留，無處用的窘態，現在通過終端采集及過程的數據收集，使得數據留存云端，便于查找統計，同時平臺自己也能夠進行數據各個維度的分析統計，輸出分析結論，便于企業的內部管理。多項目的數據積累會形成自己企業的數據庫資源，在方便企業進行橫向對比的同時，滿足企業在行業競爭里的數據優勢，過程管理遇到的成本管控等方面的問題，并基于歷史數據和平臺算法，輔助管理者做出各項決策。

在這三個中心的基礎上，實現施工項目全面數字化，最終讓我們傳統粗放式的管理邁向工業級精細化管理。

四、智慧工地與BIM 技術

智慧工地與BIM 技術的結合使得其在管理過程中更加的具體，通過BIM 技術，將實體模型與虛擬模型相結合，實現建筑實體數字化。

1.BIM 技術的理解

首先，BIM 技術的核心是通過建立虛擬的建筑工程三維模型，利用數字化技術，為這個模型提供完整的、與實際情況一致的建筑工程信息庫。該信息庫不僅包含描述建筑物構件的幾何信息、專業屬性及狀態信息，還包含了非構件對象（如空間、運動行為）的狀態信息。借助這個包含建筑工程信息的三維模型，大大提高了建筑工程的信息集成化程度，從而為建筑工程項目的相關利益方提供了一個工程信息交換和共享的平臺。BIM 模型與智慧工地的現場建筑實體形成數字孿生的關系，借助BIM 的特有屬性為施工過程管理提供強有力的功能支持。

2.BIM 技術與智慧工地的應用舉例

BIM 技術與智慧工地的結合主要表現在技術、生產、商務、質量、安全等方面。

比如在技術層面的應用，在我們投標過程中或者在我們開工前，我們需要進行整個施組方案的編制，一方面二維文字無法直觀清晰表達，如何更好的匯報表達是一個問題，另一方面，這個過程，我們需要盡可能的保證我們思考的全面性，保證施工過程中工人用工，資金流的穩定，所以我們產品可以通過三維模型與現場進度、成本等信息相掛接，進行基于真實進度和成本信息的三維展示，展示內容清晰直觀，便于匯報、決策，也知道我在什么時間要花多少錢、需要多少人，進度情況如何，保證整個施組策劃的合理性；技術交底：現在項目上的交底都是以文字交底為主，將參與交底的人員叫到會議室，交底后簽字確認，但是交底效果是很難保證的！同時在施工過程中如果有不懂做法的地方，這時候可以用三維模型展示，非常直觀的看到具體的做法，同時上面也掛有詳細的做法要求，快速了解具體做法。

五、智慧工地未來展望

智慧工地是智慧地球理念在工程領域的行業具現，是一種嶄新的工程全生命周期管理理念。運用信息化手段，通過與BIM 技術對工程項目進行精確設計和施工模擬，圍繞施工過程管理，建立互聯協同、智能生產、科學管理的施工項目信息化生態圈。隨著科技的進步發展更多的新技術新設備投入到行業，植入到建筑實體、機械設備，以及操作人員穿戴設施、門禁系統等各類物體中，并且隨著5G技術的到來，萬物互聯互通不再是夢想，工業級的物聯網平臺能夠承載更多的載體單元，形成數據間的互通互容，實現現場的實時感知智慧決策，同時也會慢慢的變革一線作業人員，一線管理人員的思維以及工作的方式，也許在不久的未來，每天清晨我們打開智能終端問一句：“項目的運行狀態怎么樣?”智能終端通過智能查看平臺數據，以及分析的數據結果，參照現場智能采集設備的實時采集數據，然后告訴我們：“項目一切正常，進度正常，質量合格，安全無隱患，資金結算正常……”。當然這不是想象，也許不久的將來就能夠實現，這也是智慧工地未來的發展方向。