節能減排背景下建筑施工項目的信息化管理策略

丁曉萍

建筑施工項目的節能減排管理與各專業的溝通協調、工程質量、施工能耗監控等密切相關，其中施工能耗主要包括現場的用電、用水以及油料消耗等。傳統管理模式缺乏有效的能耗監控體系，無法實時掌握當天的能耗數據。信息化技術依托于軟件工具和互聯網，配合其他傳感器和數字化設備，能夠采集當天的能耗數據，錄入系統，形成監控大盤。此外，信息化管理技術的應用還能夠提升溝通效率，通過可視化功能提前發現設計缺陷，減少后期返工的能耗。

1 信息化在項目管理中的應用優勢

1.1 強化不同施工階段的溝通與銜接

建筑工程項目涵蓋土建、消防、電氣、暖通空調、給排水、樓宇智能化以及裝飾裝修等各類施工內容，各專業之間存在很大差異，同時又相互關聯。例如，建筑墻體、樓地面施工中通常要同步預埋強弱電和熱力管線，而管線的預制、預埋作業會影響土建的施工進度[1]。因此，在常規項目的建設過程中，各專業之間、不同工序之間應加強溝通，提前解決技術難題，避免返工。如果因溝通不充分導致質量缺陷，后期整改將會產生新能耗，不利于減排。

信息化系統和技術的融入能夠為各崗位工作人員之間的溝通交流提供便利，加強工序之間的配合與銜接，提前消除設計和施工隱患，避免材料、機械和人力資源浪費，達到節能減排的效果。

1.2 借助信息化技術科學設計項目施工方案

項目施工中的能耗主要包括電能以及油料燃燒釋放的化學能，碳排放有直接和間接兩種方式。直接碳排放主要來自運輸車輛、吊裝車輛等，間接碳排放來自施工材料的加工制造過程和電力生產過程。因此，節能減排的關鍵是實現節材、節電、節水以及節約化石燃料，而這4個目標都與具體的施工方案和施工流程高度相關。例如，在裝配式建筑施工中，通過深化設計可優化鋼結構和管線，提高結構合理性，并減少鋼構件和管材用量，達到節材效果。再如，項目施工方案中要明確規定材料的存儲地點和施工流程等。材料臨時存儲點應做通盤考慮，減少現場二次轉運的次數和距離，降低轉運能耗，應用信息化技術能夠提高施工平面設計的科學性，降低二次搬運的能耗。

項目施工通常有多種方案，但每一種方案的能耗水平均存在差異，施工單位可借助建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技術模擬施工流程，制作三維可視化模型，并在這一基礎上對比不同方案的能耗水平，選出最優的施工流程[2]。借助BIM 技術不僅能模擬施工過程，還能檢查設計缺陷，提前發現問題，避免材料浪費。例如，BIM 系列軟件自帶的碰撞檢查功能可提前發現管道碰撞問題，如圖1 所示。

圖1 BIM 軟件管道碰撞檢查視覺效果圖（來源：網絡）

1.3 借助信息化技術精確地統計耗材、耗能

控制耗材和耗能是實現節能減排的關鍵性措施，傳統的粗放型管理模式缺乏定量化思維，因此效果較差。在信息化技術加持下，施工單位可借助軟件工具精確開展工程量統計和能耗統計。第一，在施工前期開展預算管理，根據施工圖紙精準計算工程量以及各類施工材料的消耗量，并由技術人員編制材料清單，精準管理材料的使用[3]。對于施工中的各項耗能，可以統計每天的使用情況，并制成趨勢圖和報表。第二，利用信息化管理工具建立動態的耗材、耗能監控平臺，幫助管理人員更好地掌握施工過程中的整體能耗，并結合階段性的節能減排目標，不斷地優化現有的工程管理策略。

2 節能減排背景下的信息化管理路徑

2.1 項目前期準備階段

2.1.1 利用信息化技術合理地布置施工場地

建筑工程項目場地通常較大，一個項目中包括多個分部工程，空間距離增加了材料轉運的難度，同時也是導致能耗偏高的重要原因。建筑工程中的主要耗材包括水泥、鋼筋、預制結構、電氣設備以及電力電纜等，材料進入施工場地后的二次轉運是節能減排的重點控制內容，場地平面布置對材料轉運工作的開展具有一定影響。

施工單位在進行施工平面布置時，應積極運用AutoCAD、廣聯達三維場地布置等軟件工具，計算材料存儲位置與主體工程之間的距離，兼顧各類分部工程，進而縮短材料轉運的距離，節省油料，實現節能減排[4]。

2.1.2 利用信息化技術減少材料和機械設備管理

預制剪力墻、預制鋼結構、電力電纜等屬于成品施工材料，無需進行加工和處理，經驗收合格后可直接進入安裝環節。在傳統管理模式下，施工單位難以準確掌握工期進度，因此材料會提前進場，存儲在臨時庫房內，使用時再去領用，這些是造成材料二次搬運的重要原因。而搬運過程中會用到吊車和運輸車輛，增加了能耗。

在信息化管理模式下，施工單位可以利用軟件工具精準控制施工進度，提前規劃好材料的入場時間，實現材料和施工進度的精準匹配。在這種情況下，成品材料可直接卸貨到安裝場地附近，無需進入更遠的臨時庫房，信息化工具的進度管理功能在這一過程中發揮著極為重要的作用[5]。另外，租賃機械設備的情況在工程項目中非常普遍，通常按天支付租賃費；搬運機械設備還會消耗能量，應用信息化技術有助于精確管理機械設備，實現節能減排。

2.2 項目施工階段

2.2.1 利用信息化技術開展質量管理

建筑工程質量是施工中需要重點關注的內容，因此在工程管理中應盡可能提高施工質量的一次性合格率。這主要是因為不合格的施工內容必須整改，從而引發拆除和重建，一方面消耗了原材料和水，另一方面也會占用電能和機械設備，導致能耗增加。信息化技術在質量管理中的價值體現在兩個方面。一是預防設計缺陷，通過建筑信息三維建模等方式檢查設計中是否存在缺陷，如預埋管件遺漏、管件與墻體結構沖突等。在這一基礎上推進設計變更，避免因設計缺陷而導致返工，從而降低能耗。二是借助建筑信息化技術開展技術交底，促進施工人員提前掌握技術要點，提高一次性合格率[6]。

例如，可利用BIM 軟件模擬施工過程，并制作相應的視頻化施工流程，清晰展示每一個環節的技術要點，完成技術交底。

2.2.2 利用信息化技術動態監控現場能耗水平

建筑施工過程中的能耗情況也體現了節能減排的效果，傳統管理模式較為粗放，難以做到每天更新能耗數據，但這一情況在互聯網、大數據時代不再是難題。建筑施工企業在用水、用電管理中應使用數字式水表和電表，每天讀取數據，錄入軟件系統中，形成數據大盤。同時，將自用車輛的油料消耗數據、施工中的原材料消耗數據等也納入監控大數據的范疇。管理人員對比實際能耗與目標能耗，通過數據大盤預測能耗趨勢，并在過程中不斷調整和優化，將能耗控制在預定范圍內。

信息化技術具備強大的數據統計、分類和展示能力，為了加大能耗控制力度，施工單位可借助該技術進行多維度的能耗統計與分析。例如，以班組為統計維度，以不同分部工程的同類施工內容為統計維度，在對比過程中不斷發現問題，優化節能減排管理。

2.3 項目竣工驗收階段

正常情況下，進入竣工驗收階段后，施工活動已全面停止，項目達到交付標準，這一階段幾乎不存在施工能耗和碳排放。但是對于建筑施工企業而言，在竣工驗收階段還應全面開展復盤工作，評估整個項目從準備階段到施工結束的節能減排效果，考核自身的節能減排技術措施和管理措施，為今后的改進工作提供科學依據。這種建立在工程項目上的施工節能數據具備優越的參考價值，同時也為后期開展工程項目提供一定的參考價值。

鑒于此，施工企業需建立完善的節能減排評價指標體系，將前期施工管理過程中所產生的能耗大數據全部存儲在系統中，為評價工作提供必要的數據支撐。例如，評價施工過程中的原材料和水資源的綜合利用率，評價平面場地布置的合理性，評價二次搬運的次數和距離，對比階段性的能耗控制目標是否形成，對于能耗超過施工控制目標的分部分項工程以及施工班組，深入分析原因，制定針對性的策略[7]。

3 提升信息化管理系統應用效果的措施

3.1 引入先進建筑工程信息化管理系統

建筑施工管理涉及內容較多，其中大部分內容都與建筑施工節能減排存在直接或者間接的聯系。進度管理會影響施工材料和機械設備的進場時間，如果實際進度落后于計劃進度，可能會增加二次轉運的工作量，能耗也會有所提升。再如，預算管理中要統計工程量和耗材，對開展現場精細化管理具有重要的價值。因此，施工單位在進行施工項目節能減排信息化管理時，應選用適宜的軟件工具，并兼顧實用性和先進性。例如，在工程預算管理中可使用國內成熟的廣聯達軟件；在建筑工程平面圖布置、三維建模管理中可使用Revit、3D Max等軟件；在建筑管線碰撞檢查中可使用Bentley 的OpenBuildlings Designer、OpenPlant Modeler 等軟件；在施工進度信息化管理中可使用PingCode、Worktile 等軟件。先進的軟件工具往往具備良好的場景適應性，以PingCode 軟件為例，在軟件工具中可設置項目階段性目標、項目任務以及需求分析，實現多版本迭代以及舊版本回顧等，這種信息化功能可顯著減少書面文件打印，節約辦公用品[8]。

3.2 提升技術人員的信息化應用能力

無論是工程預算類軟件、BIM 軟件，或者其他類型的建筑工程管理軟件，都對使用者提出了一定的技術要求，這些軟件工具的迭代速度較快，新版本的軟件在局部功能上會出現一定的變化。

為了更好地利用信息化技術開展建筑施工節能減排管理工作，施工單位應對技術人員、預算管理人員以及項目經理等關鍵崗位開展信息化培訓。例如，BIM系列軟件在現代化工程項目管理中具有較高的應用價值，其功能繁多，操作難度較大，如果不能熟練掌握，技術人員將無法通過軟件工具完成施工能耗控制。為了提高技術人員的軟件應用能力，一方面開展常態化學習，不斷提高理論水平；另一方面應在工程項目管理中廣泛運用施工管理軟件以及其他信息化技術，并將信息化技術與具體的工程項目相結合，在實踐中提高技術人員的信息化應用能力。另外，施工單位還應建立綠色施工技術標準，以信息化的方式推進綠色節能施工技術落地。

3.3 完善管理監督制度

建筑施工節能減排與材料管理、技術管理、現場施工管理以及車輛管理等各個方面都有直接聯系。為了加強節能減排的效果，施工單位要建立完善的監督管理體系，督促各類人員、各個專業嚴格落實節能減排的技術措施。信息化技術在項目監督管理中應用廣泛。

例如，布置在施工現場的視頻監控設備有助于及時發現各類違規操作，記錄違規信息，為后續的追責提供依據。再如，能耗監測系統可記錄每天的用水、用電情況，及時發現違規用電、私拉亂接、隨意浪費水資源等現象。數字化計量設備以及數據監控平臺在這一過程中發揮出極為重要的作用，因此施工單位在構建節能減排監控制度和管理體系時，應積極運用信息化技術，以軟件工具為基礎，形成完善的記錄。

4 結語

利用信息化技術開展施工項目節能減排管理，關鍵在于明確項目準備階段、施工階段以及竣工驗收階段中影響能耗管理的各項因素。具體而言，在項目準備階段可利用信息化技術強化各部分施工之間的溝通，提前規避設計缺陷，避免返工和整改。

在項目施工階段建立能耗監控線上平臺，每天匯總用水、用電以及油料消耗情況，督促施工班組認真落實節能減排制度。在項目竣工驗收階段開展項目復盤，評估節能減排的效果，制定優化對策。