智慧工地管理平臺在建筑工程中的應用探究

李瑞平，杜瑞

（中建二局第一建筑工程有限公司）

1 引言

智慧工地指運用信息化手段，結合計算機、BIM等技術對工程進行數字化管理，打造集信息協同、資源共享、智能生產、管理精細化于一體的管理模式。本文結合項目，對數據資料進行分析歸整，通過虛擬現實體驗、構建可視化模型、預警監測、全局監控等方式，提高管理成效。

2 工程概況

工程建筑面積172000m2，包含綜合樓、住宅樓，屬于工廠建筑群。項目工期緊，每棟建筑由不同施工隊伍承包，交叉工程多，質量要求高。工程總施工人員數量多，高峰期場地人員超過600人。工人構成較為復雜，基層工作者多由民工組成，安全意識薄弱。施工過程人流大，由于進出場審核繁瑣，存在人員滯停問題。

3 項目管理需求性分析

3.1 資源共享需求

項目工程量大、工期緊，各建筑與各工序分包，涉及單位眾多，工種交叉、工序交叉明顯。由于部分單位初次合作，協同作業難度大，工程呈現“信息溝通斷層”的現象。因此需創新協作方式，將工程項目借由信息系統管理，實現人員、物料、污染物等數據及時上傳，借助信息技術統稱分析，同時結合BIM建造管理系統，提高工程施工的前瞻性。

3.2 管理模式創新需求

本項目對質量要求較高，對施工技術與工序需求較高，在工期緊張的影響下，如何在確保工程質量的基礎上保證工程如期竣工是一大難題。傳統管理模式已經無法適應現代工程需求，在人員流動大、工序繁雜的前提下，需要引入一套可提高工程質量與效率的管理系統。

3.3 管理精細化需求

工程物料耗量、機械損毀率、工人執行標準及施工技術是工程管理的要點，管控效果越高，成本越低，才能以最低的成本建造最高質量的建筑。所以，應借由智慧平臺推動管理的精細化發展。

4 智慧工地管理平臺在建筑工程中的應用

本項目搭建智慧工地管理平臺，從工程全局考慮，將管理平臺劃分成五個要點模塊，包括：人員管理系統、安全管理系統、綠色施工管理系統、BIM建造系統、遠程監控系統。基于此，打造智慧建筑工程管理模式，實現工程管理的數字化、高效化、及時化與科技化發展。

4.1 人員管理系統

項目管理部門嚴格執行勞務實名制。

①為新進施工班組建立個人檔案，檔案信息與公安部門連通，開通實名認證渠道，杜絕不法分子伺機闖入，避免施工隊伍給周邊治安帶來不良影響。

②開通實名認證渠道，推行人臉識別、指紋認證、閘機通道等人員入場規范，將此類認證設備與人員管理系統連通，切實做到實時采集人員流動數據。

③增設場區大屏幕，聯合手機APP及PC端設備及時反映勞務人員工作狀態，依照不同施工隊伍的責權統計用工數據，為項目部門優化人員管理系統提供原始依據。

④歸整項目初期到施工某階段項目總進出場人員數量，區分地域或民族信息、各單位用工量，為項目管理層分析勞動數據提供參考。

人員管理系統需與安保制度相連，打造全封閉工程管理體系，工人嚴格執行人臉識別、指紋識別進場或閘機刷卡進入。

4.2 安全管理系統

施工場地建設了VR安全體驗館，讓工人沉浸式體驗了解安全施工的重要性。借助BIM技術與VR技術融合的方式，打造仿真建筑模型，包括違規施工的后果，具體包括：構件高空坍落、機械違規操作損害、物體打擊、觸電事故、建筑局部坍塌等。建模盡可能囊括共性的安全事故與少發的安全事故，基于場景多元化打造真實感強烈的VR場景。與傳統安全教育的區別是，BIM技術與VR技術的融合等同于還原了安全事故現場，讓工人切身體會到違規操作與自身生命安全的聯系。

本工程共安裝5臺塔吊，每臺塔吊配備吊重傳感器、傾角檢測器、防撞傳感器、幅度傳感器等，同時室內配備全維度監控系統。塔吊作業的各類信息歸總到安全管理系統中，管理人員可通過平臺查看塔吊運作數據，同時還可與舊數據比對分析，挖掘潛在風險。安全管理系統依照不同塔吊參數差異性，形成特有預警機制，運行時一旦超重、超偏將觸發警報系統，確保作業人員生命安全。

本工程總共安裝了10臺貨梯，貨梯旁設置人臉檢測裝置，可在工人進入貨梯前驗證，經過驗證的人員方可使用貨梯，避免了非持證上崗人員濫用貨梯的問題。貨梯中安裝了檢測模塊，包含超載檢測、防墜檢測、限位檢測、防沖檢測，各模塊與無線通信裝置連接，讓貨梯的數據遠程傳輸至安全管理平臺。

4.3 綠色施工管理系統

項目管理部門依照施工平面圖構建全封閉裝配式沖孔圍擋，在頂部裝設噴淋系統，間隔1.5m設置霧化噴頭，同時在塔吊處安裝噴淋系統。施工場地四面裝設霧炮機。針對可能引發揚塵及噪聲的施工地點，設置在線監測系統，系統全天候運行，不定時收集與分析數據，監測數據傳輸到系統平臺，由平臺比對指標。當施工場地揚塵超過標準后電子閥觸發噴淋及霧炮設備，達到降塵的效果。

4.4 BIM建造管理系統

BIM建造管理系統主要借助BIM技術對工程不同施工階段的信息進行集成管理，達到過程管控、分析預測的效果。BIM技術最為顯著的優勢是多維建模，增強了工程的可視化與協調性，有助于形成設計、施工一體化的工程建設模式，可有效降低返工率與設計更改的幾率，是提高工程銜接度、節約施工成本的重要舉措。BIM建造平臺可實現預覽，顯示技術參數、質量參數、安全限定參數，通過進度展示、工藝分析、工法優化等方式將工程用到的成果集中體現在BIM軟件中。本項目采用SSGF高質量建造體系，建筑主體運用鋁合金模板施工。依照施工圖紙對鋁合金模板進行優化，通過BIM技術對建筑物各模塊進行建模，將預留孔洞在模型中顯示，有效防止遺漏。各模塊建模完成后采用合模處理，分析各模塊配合矛盾點，不合理的地方與設計部門溝通，經由項目經理、設計部門批準后對圖紙進行優化更改。

4.5 遠程監控系統

4.5.1 視頻監控系統

視頻監控系統貫穿工程全局，實現全天候、全視角監測。視頻監控系統與安全管理系統、人員管理系統、BIM建造系統、綠色施工系統連接，實現系統聯動，保障工程項目順利開展。監控探頭設置在場地各角落，信息由視頻監控系統匯總，同時下發到各個系統，實現資源共用。監控系統設置圖示如表1。

表1 監控點布置

4.5.2 環境監測系統

項目設置了環境監測系統，包含風速監測、風向監測、噪聲監測、灰塵監測等，監測系統收集的數據匯總到管理平臺，通過平臺設置各項預警閾值。

5 結語

本文從信息化管理系統的角度闡釋了智慧工地構建模塊及管理方式，打造了信息集成化管理平臺，實現了數據共享、資源共用、溝通高效、施工合規。智慧平臺具有挖掘風險、掌握目標等優勢，建筑企業需構建數字化平臺，提高管理水平。