建筑工程建設智慧化管理的路徑探析

[ 作者簡介 ]

何曉萍，女，湖南長沙人，長沙市公共工程建設中心，中級經(jīng)濟師，本科，研究方向：管理工程。

[ 摘要 ]

管理手段實現(xiàn)生產(chǎn)經(jīng)營活動的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。在當前數(shù)字化、智能化時代，建筑工程行業(yè)向著智慧化、智能化方向發(fā)展是大勢所趨。為以智慧化管理推進建筑工程建設長久穩(wěn)定發(fā)展，本文基于智慧化管理應用現(xiàn)狀，結合實際工程案例，從多角度論證智慧化管理的應用路徑，期望能夠為相關從業(yè)人員提供參考借鑒。

[ 關鍵詞 ]

建筑工程;智慧化管理;BIM;管理路徑

中圖分類號：TU

文獻標識碼：A

DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2022.07.012

隨著先進科學技術在建筑工程領域的有效運用，為建筑領域信息化轉型提供了一定的支持。我國在2020年相繼發(fā)布實施《關于加快新型建筑工業(yè)化發(fā)展的若干意見》《關于推動智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導意見》等文件，推進建筑行業(yè)從以產(chǎn)品為中心的價值觀念向以服務為中心而轉變，同時引導建筑工程建設智慧化管理轉型升級，為建筑行業(yè)長久穩(wěn)定發(fā)展開辟新路徑。

1 智慧化管理在建筑工程建設中的應用現(xiàn)狀分析

數(shù)字建造、智能建造、智慧建造是建筑工程三種不同的發(fā)展形態(tài)，不同形態(tài)相互融合、相互促進。如圖1為三種發(fā)展形態(tài)間關系，其中數(shù)字建造是基礎，5G技術、BIM技術為數(shù)字化發(fā)展提供載體;在“十四五”發(fā)展規(guī)劃中，智能建造是重點內(nèi)容，同時也是管理路徑的升級;智慧建造是建筑行業(yè)未來發(fā)展的大方向，包括數(shù)據(jù)、技術、建造及管理的變革升級。雖然在建筑工程產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程中，數(shù)字建造、智能建造、智慧建造等概念受到積極推進，但在智慧化管理實施過程中，仍然面臨一些問題。例如底層數(shù)據(jù)基礎不強，計算管理產(chǎn)出時難度較大。建筑工程的底層數(shù)據(jù)是各個項目的匯總集，但由于缺少頂層設計，智慧化管理路徑不明確，重視智慧工地平臺，卻忽略了如何運營平臺數(shù)據(jù)。在這一背景下，建筑工程智慧化管理過程忽略了項目全生命周期數(shù)據(jù)的采集、分析、挖掘和應用，缺少基于數(shù)據(jù)基礎的智慧大腦，無法將建筑工程建設數(shù)據(jù)運營作為提高企業(yè)生產(chǎn)力和競爭力的主要要素。由于計算管理產(chǎn)出難度大，為數(shù)字化建設、智慧化管理帶來一定的難度。

2 工程概況

長沙市青少年宮建設項目，總建筑面積為40 000 m2，其中包括11 500 m2的文體活動區(qū)、14 000 m2游樂活動區(qū)和14 500 m2素質(zhì)教育區(qū)。文體活動區(qū)計劃建設健身館、游泳館、羽毛球籃球館、乒乓球館、多功能影劇院、歷史文化陳列館、閱覽室等;游樂活動區(qū)計劃建設社會生活體驗實踐館和歡樂城;素質(zhì)教育區(qū)計劃建設多媒體教室、聲美器樂等綜合教室、科普實驗室。同時計劃建設綠化廣場、文化雕塑等基礎配套設施。項目投資估算額為4億元。該項目為長沙市重點建設工程，追隨建筑工程智慧化管理，智能化建造發(fā)展趨勢，秉承智慧化綠色工程管理理念，以創(chuàng)新、互動、智慧為原則，以智慧化管理實現(xiàn)信息化建設。

3 長沙市青少年宮項目建設智慧化管理路徑

在案例工程建設過程中所存在的不確定因素會對項目建設成本帶來影響，進而影響投資效益和利潤。從信息化建設角度分析，在激烈市場競爭下實現(xiàn)資源的有效配置是建設單位競爭的本質(zhì)，因此為提高項目管理效果，應重視核心數(shù)據(jù)的運用。在數(shù)字建造、智能建造、智慧建造理念的推進下，智慧化管理能夠為項目建設參與方提供開放性的生態(tài)系統(tǒng)。為建筑產(chǎn)業(yè)增添活力，催生出基于信息化數(shù)字平臺的規(guī)劃設計、施工、招標采購、運營管理等新興業(yè)態(tài)。實現(xiàn)傳統(tǒng)項目管理向著智能工地、智慧化管理發(fā)展。

3.1 落實頂層設計，強化項目管控效果

建筑工程項目為個性化定制產(chǎn)品，不同區(qū)域生產(chǎn)要素、環(huán)境、資源等各不相同。因此在案例工程建設管理過程中，注重整合團隊間的磨合與配合，明確項目建設特點及難點以各部門間的優(yōu)化部署，實現(xiàn)業(yè)務數(shù)據(jù)的互通共享，實現(xiàn)管理層對項目建設的整體管控。同時在項目建設過程中，建立各部門的業(yè)務數(shù)據(jù)中臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅動，合理布局基于數(shù)字建造技術的部件生產(chǎn)平臺，聯(lián)合項目現(xiàn)場的智能設備，實現(xiàn)青少年宮項目建設標準化設計、精準化裝配、規(guī)模化生產(chǎn)，創(chuàng)新采購供貨商采買關系，構建生產(chǎn)服務型生態(tài)鏈，實現(xiàn)頂層設計，提高項目建設管理效果。

3.2 構建智慧化管理標準體系，確保管理工作有章可循

標準化能夠為項目建設管理提供數(shù)據(jù)基礎，為提高建設管理效果，傳統(tǒng)管理模式主要通過管理經(jīng)驗豐富的工作人員共同對管理手冊進行編制，使管理工作標準化，根據(jù)項目特點劃分管理等級和管理標準。在案例工程項目智慧建造階段，首先構建完善數(shù)字建造標準化管理體系，并制定智慧化管理計劃，以智慧化管理制度及管理體系為約束，強化管理效果考核。基于數(shù)字化管理手段，實現(xiàn)項目建設數(shù)據(jù)的分類、分析、整合與共享。確保各項工作的開展有章可循，能夠實現(xiàn)有人管理、有人檢查、有人監(jiān)督的管理閉環(huán)，保證項目建設管理的可控性，達成既定目標，通過智慧化管理實現(xiàn)智慧建造模式應用的通用性。

3.3 實施分級人才培養(yǎng)，提高管理團隊對先進技術的掌握能力

工程項目建設數(shù)字化、智能化、智慧化發(fā)展與信息技術人員有著密不可分的聯(lián)系，同時還需積極引導內(nèi)部人員參與，使其能夠熟練運用數(shù)字化工具，培養(yǎng)關于智慧化建設項目管理的高級人才。因此在案例工程智慧化管理推進過程中，應高度重視數(shù)字化、智慧化管理思維的培養(yǎng)。首先基于項目建設管理需求，建立完善數(shù)字化人才素質(zhì)標準，開展分層級、分專業(yè)、分批次的項目數(shù)字化管理培訓，構建完善數(shù)字化、智慧化管理模式。為強化智慧化的管理質(zhì)量，加強對該項目建設BIM技術人員系統(tǒng)化培訓、考核研究，根據(jù)以往管理經(jīng)驗，總結優(yōu)化人才培養(yǎng)體系、考核機制以及激勵機制，制定出“325”激勵機制，即三個層級：企業(yè)層、崗位層、專業(yè)層。兩個體系：培訓體系、考核體系。五個流程：培訓、評估、運用、待遇、職業(yè)發(fā)展。不斷激發(fā)管理人員對BIM等先進技術的應用，提高這個管理團隊先進技術的掌控能力，以人才力量為支撐，為智慧化管理的應用開辟道路。

3.4 以BIM技術及智慧工地平臺，提高工程建設智慧化管理應用水平

3.4.1 以BIM技術提高傳統(tǒng)項目管理數(shù)字化水平

若要通過智慧化管理實現(xiàn)智慧建造，需對項目信息進行全面、準確、及時的獲取和共享。不同于傳統(tǒng)的工程項目，案例工程積極對管理過程和項目生產(chǎn)要素進行數(shù)字化改造。圖2為項目管理數(shù)字化改造理論框架。

首先，利用BIM技術、GIS技術將實體建筑向數(shù)字建筑轉變，重視項目管理人員BIM技術應用能力、BIM模型建造能力、不同專業(yè)間協(xié)調(diào)溝通能力的提升。其次，基于智慧工地、軟件、硬件、5G等先進技術實現(xiàn)項目建設“人料機法環(huán)”等生產(chǎn)要素的數(shù)字化驅動。最后，基于BIM技術、智慧工地、信息化實現(xiàn)項目建設管理決策的智慧化與數(shù)字化。

3.4.2 運用BIM技術優(yōu)勢強化設計、運維管理

在建筑工程建設施工階段，BIM技術的應用效果受到行業(yè)內(nèi)的一致認可，能夠充分挖掘數(shù)據(jù)資源，為項目管理提供數(shù)據(jù)支持。同時在行業(yè)快速發(fā)展的影響下，還需根據(jù)工程建設的新模式、新業(yè)態(tài)，強化項目設計、運維管理。在長沙市青少年宮項目方案策劃過程中，注重BIM模型傳遞方案的策劃。首先，基于項目總進度計劃及節(jié)點要求對項目設計、施工、招采等模塊的管控節(jié)點進行編制。其次，在初期建模階段，對建模標準加以明確，為模型設計提供依據(jù);在項目建設階段，檢查模型的正確性和圖模一致性。運用信息化平臺生成二維碼，實現(xiàn)模型設計的輕量化。通過二維和三維集成，將設計說明、施工工藝、材料工藝等數(shù)據(jù)要素帶入項目現(xiàn)場，能夠及時將項目管理偏差在BIM平臺中反饋出來，及時對模型進行修正，實現(xiàn)良好的智能化管理循環(huán)。

3.4.3 以智慧工地平臺優(yōu)化項目管理流程

在工程項目智慧化管理推進過程中，應對傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)邊界進行整合，重建管理流程，提高項目資源綜合利用效率及建筑產(chǎn)品質(zhì)量。因此在案例工程管理過程中，積極搭建層級智慧化管理平臺，將云計算、大數(shù)據(jù)、BIM技術、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等先進技術運用在傳統(tǒng)項目管理中，始終以解決項目問題為原則，對各專業(yè)模塊進行集成，實現(xiàn)業(yè)務數(shù)據(jù)、業(yè)務流程等的共享、決策與創(chuàng)新。聯(lián)合業(yè)務體系約束管理過程，提高項目建設綜合管理水平，實現(xiàn)精益管理、智慧決策。

為實現(xiàn)這一管理目標，在本工程項目建設管理過程中充分落實以下流程：（1）引導智慧工地管理部門與項目管理部門聯(lián)合，確定并固化項目數(shù)據(jù)的應用場景，使管理工作標準化;（2）加強推廣智慧工地的數(shù)字化建設;（3）挖掘并分析項目數(shù)據(jù)，運用AI技術對數(shù)字化管理的深度和廣度進行優(yōu)化;（4）建立智慧工地軟件、硬件供應商數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)降本增效;（5）構建建設項目多方主體共同參與的環(huán)境，保證項目數(shù)據(jù)真實性，滿足項目管理需要。基于上述幾點，不斷優(yōu)化項目管理流程，提高智慧化管理應用水平。

3.5 強化物聯(lián)網(wǎng)技術運用，確保施工及人員安全

近些年，隨著建筑工程項目數(shù)量越來越多，工程建設規(guī)模越來越大，安全事故發(fā)生率也呈現(xiàn)明顯上升趨勢，對施工人員的生命安全產(chǎn)生威脅，影響項目建設效益。因此在案例工程建設過程中，高度重視提高項目建設安全水平，建立智慧工地關愛文化，確保參建人員能夠在安全的環(huán)境下工作，最大限度地避免安全事故的發(fā)生。

為營造安全、健康、現(xiàn)代化的項目建設環(huán)境，基于智慧化管理理念，積極創(chuàng)新應用物聯(lián)網(wǎng)技術，應用物聯(lián)網(wǎng)智能安全帽。

在物聯(lián)網(wǎng)智能安全帽內(nèi)配備了智能傳感器，能夠實時通過系統(tǒng)管理平臺或智能終端檢測到施工人員位置，確保其在安全施工范圍內(nèi)。另外傳感器還能夠對佩戴人員的心率、體溫等基本參數(shù)進行測定，能夠及時發(fā)現(xiàn)其身體異常狀況，保障人員安全。此外，將智能工地安全監(jiān)管系統(tǒng)和計算機視覺技術與實時錄像監(jiān)視技術相結合，能夠自動檢查現(xiàn)場人員是否存在未按規(guī)定穿戴反光衣或安全帽的行為，并能夠發(fā)出警示提醒。同時，借助先進的科學技術，該系統(tǒng)能夠通過語音、圖像識別制定出項目安全監(jiān)察方案，追蹤施工人員是否在安全區(qū)，在高空作業(yè)時是否規(guī)范佩戴安全帶，動態(tài)識別工地所存在的風險，保證項目建設安全性。在案例項目建設管理過程中，利用智慧化管理理念，將傳感器應用在地面沉降值、地下水位異常變化的檢測中，一旦發(fā)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)超過預設標準值，會及時將異常信息反饋給管理人員，確保項目團隊能夠第一時間分析異常，出具解決方案，保障工程項目建設安全。

案例工程項目建設管理所應用的智慧工地綜合管理平臺，能夠基于傳感器技術及智能系統(tǒng)，對項目現(xiàn)場人員、危險因素、整體布局等信息進行收集。通過分析監(jiān)測數(shù)據(jù)，明確現(xiàn)場風險高發(fā)點，輔助管理決策，保證項目建設安全性及整體投資效益。

4 智慧化管理在案例工程中的應用效果

為保證項目建設質(zhì)量及投資效益，長沙市青少年宮建設項目通過構建智慧化管理標準體系，實施分級人才培養(yǎng)，并以BIM技術、物聯(lián)網(wǎng)技術和智慧工地平臺為支撐，實現(xiàn)了智慧化管理的高效運用，項目投資效益符合預期且未出現(xiàn)人員傷亡等安全事故。

5 結束語

綜上所述，為提高項目建設管理水平，提高管理效率，基于數(shù)字建造、智能建造和智慧建造背景，應高度重視智慧化管理理念的運用，構建數(shù)字化生態(tài)圈，持續(xù)引進新技術培養(yǎng)人才，推進建筑行業(yè)智慧化轉型升級。

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