基于數字信息化技術的建筑工程管理分析

楊明杰

數字信息化技術的崛起為建筑工程管理提供了全新的機遇和可能性，不僅改變了建筑工程管理的工作方式，更為決策者提供了更全面、實時的數據支持，從智能建筑設計到施工過程監控，再到工程質量檢測，數字信息技術的應用已經貫穿于建筑工程的整個生命周期。

1 基于數字信息化技術的建筑工程管理優勢

1.1 實時監控與反饋

數字信息化技術允許建筑工程管理團隊實時監控項目進度、成本和質量等關鍵指標，通過傳感器、監控設備和實時數據采集與處理，管理者可以及時獲取項目各個方面的狀態，從而更靈活地作出決策。例如，假設有建筑工程A 利用數字信息化技術進行建筑工程管理，建設單位基于數字信息化技術在建筑工程現場安裝傳感器與監控設備，以便于項目管理團隊通過數字化平臺采集傳感器與監控設備獲取的施工信息，了解工程各部分的完成情況，并發現工程建設是否存在延誤等隱患問題。

此外，基于數字信息化技術的可視化模型技術能夠用于建筑工程測繪工作，幫助建設單位進行材料用量和質量評估管理。例如，針對建筑工程中的混凝土材料管理，可視化模型能夠通過評估建筑墻板的尺寸規格變化并結合原材料檢測結果參數，根據建筑工程的性質，自動評價材料質量是否過關，保障工程建設質量。

1.2 全面數據整合

數字信息化技術能夠整合各個階段的建筑工程數據，包括設計、施工、質量檢測等。這種數據整合有助于決策者更全面、系統地了解項目的狀況，減少信息孤島，提高管理的綜合效能。例如，在一般建筑工程的工程設計階段，數字信息化技術能夠用于施工圖紙的可行性檢驗、設計試驗，確保設計的工程方案能夠用于實際施工，而這也是數字信息化技術設計相較于傳統設計所具有的優勢。典型的表現有：基于數字信息化技術下的Revit 建筑數字碰撞模擬檢驗功能，建設單位可以將圖紙中的建筑設計信息、結構信息等整合在數字模型中，分析建筑力學結構是否具備科學性，并生成直觀且全面的建筑設計數據庫，使建設單位及各部門能夠更好地理解設計方案，并且在實際建造前發現方案潛在的設計問題[1]。

1.3 智能設計和規劃

基于數字信息化技術的建筑工程管理使得設計和規劃更具智能性。例如，通過建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）等技術，管理者可以在項目早期發現和解決問題，提前規避潛在的風險，從而減少在后期的調整和修改。再如，在建筑工程施工的材料管理方面，建設單位通常需要根據建筑工程的實際規模，確定各項施工材料的預期用量，從而為后續的材料管理和成本管理作鋪墊。而通過使用建筑信息模型技術代替人工統計的方式進行材料預用量管理，數據信息統計往往能夠參考更多的材料使用因素，計算出接近實際用量的預期材料用量值。

利用建筑信息計算模型，建設單位可以計算得出建筑工程當中鋼材料的使用總量預值，同時，得出的計算數據可以用于施工材料方案以及成本方案的決策，為建筑工程管理提供數據依據。

1.4 非常有利于資源的優化以及質量的控制

數字信息化技術有助于資源的精細管理，包括人力、物力和時間。通過智能排程、供應鏈管理和資源調配等手段，可以優化資源的利用效率，降低建筑工程的成本，且基于數字化管理的工程模式可以借助實時監測和反饋，及時發現施工中的問題。從中獲取的數據分析和解決方案，則能夠用于工程管理決策，提高工程質量。在建筑工程資源管理與質量控制上，基于數字信息化技術的實時數據供應及遠程管理，如今的建筑工程能夠精準地調度建筑工程施工中的各項資源，在實現資源利用效率最大化的同時，保障工程建設的實際質量[2]。

2 基于數字信息化技術的建筑工程質量管理

2.1 數字模型技術在工程設計的應用

數字模型技術是數字信息化技術下衍生的一項功能性技術，該技術通過多種數字模型工具來計算建筑工程的施工參數，為工程設計、建筑規劃提供更多具有科學性的方案選項。如今，為了保障工程設計的合理性，建設單位可以使用數字模型技術進行工程圖紙設計，使圖紙中的建筑設計參數更加合理。

例如，建設單位可以使用實時協作平臺Slack 創作出與建筑工程有關的數字模型，并將數字模型在多個部門之間進行共享與協作。在此基礎上，數字模型軟件CAD、structures 可以用于檢測建筑工程項目的各項設計參數，利用數字模型技術當中的碰撞檢測及協同設計功能，分析工程設計圖紙是否現存設計問題。例如，排水管道的布局設計是否與建筑層結構之間存在設計沖突。除此之外，基于數字虛擬現實技術（Virtual Reality，VR）應用的Unity 模型技術可以用于創建虛擬漫游，打造出與建筑工程模型相關的現實展示圖像，檢測建筑空間設計的比例與跨度問題，從而保障工程設計的質量與可行性[3]。

2.2 數字傳感監控技術在工程施工監督中的應用

數字傳感技術能用于檢測建筑物結構的健康狀況，分析建筑物是否存在裂縫、變形和震動的情況。該技術的主要應用范圍如下：

1）在材料質量檢測上，應用數字傳感技術檢測施工材料質量的工作方法，相較于人工觀察檢驗的方式更具準確性。例如，利用傳感設備檢測建筑混凝土的強度、濕度和溫度等參數，確保施工過程中的材料質量符合需求標準。

2）在結構監測方面，數字傳感技術可以用于實時監測建筑物的結構健康狀況，通過在關鍵部位安裝傳感器，可以持續監測建筑物的裂縫、變形等情況，提前發現結構問題，從而采取及時的修復措施，確保建筑物的結構安全性。例如，在建筑物的關鍵結構部位安裝應變傳感器，用于檢測材料的變形情況，一旦發現異常的變形，系統將會發出警報，這可以幫助工程團隊及時的采取措施，防止進一步損害。

3）通過在危險區域和設備上部署傳感器，監測環境中的危險氣體、溫度、濕度等參數，有助于防范建筑工程施工潛在的安全風險。當監測數據超過安全閾值時，系統可以自動觸發警報，提醒相關人員采取緊急措施，確保施工現場的安全。

2.3 智能化預警技術對施工過程管理的反饋作用

基于數字信息化技術的智能預警技術在建筑工程施工管理中具有顯著的應用價值，通過采用智能預警代替人工預警的方式進行施工過程管理，有利于提高施工全過程的安全性。例如在建筑工程腳手架的安裝管理中，考慮到環境因素、腳手架結構設計因素會使腳手架的整體穩定性受到影響，引發腳手架坍塌、構件斷裂等情況，施工中可采取智能化預警技術對腳手架進行掃描，而智能化預警設備能夠通過內部設定的結構算法，對腳手架的穩定性進行精準的評估。

如式（1）所演示的腳手架安全評估模型綜合考慮腳手架結構穩定性、腳手架材料質量、腳手架環境條件及施工過程管理條件，最終獲得的腳手架安全性系數能夠獲得精準的取值。如果安全性系數取值低于1，則施工管理中可以認定腳手架結構設計存在問題，并著手進行腳手架修正管理。

式中：Safety score 表示腳手架安全系數評估結果；k1、k2等表示權重系數，用于調整不同因素的相對重要性；M表示材料質量因素；S表示結構穩定性因素；E表示環境條件因素；C表示施工過程管理因素。

2.4 自動識別技術對現場施工人員管理的應用

施工人員管理是建筑工程管理工作的重要組成部分，在施工人員管理工作中，施工單位需要基于當地的施工安全管理條例要求，指導現場施工人員佩戴安全器具并正確應用施工工具及機械，再進行現場施工作業。為確定施工人員是否經過了三級安全教育及相關工種作業培訓，施工中可以采取自動識別技術，對進場的施工人員進行掃描，從而判斷施工人員進場前是否進行了全面的培訓與教育，特種作業工人是否持證上崗。第1，建筑施工需要使用人臉識別技術對施工人員進行身份驗證，施工人員的身份信息可以與安全管理系統中的數據庫相匹配，確保只有合格的、具備資質的人員被允許進入施工現場。第2，施工中需要指導施工人員配備攝像頭和圖像識別技術，對施工人員佩戴的安全帽進行檢測。因此，系統可以識別是否有人未佩戴安全帽或佩戴不當，如安全帽未固定好、被翻起等情況，并發出警報提醒施工人員。通過采用自動識別技術，并結合實時監控和數據分析，能夠提高施工現場的安全性和管理效率。

3 基于數字信息化技術的建筑工程成本管理

3.1 基于人工智能核算的工程成本編制管理

人工智能技術能夠用于工程成本的編制與核算，該技術相較于人工成本核算更具準確性，能夠忽略人為因素對成本核算結果造成的誤差影響，使編制的工程成本方案能夠用于實際施工，保障建筑工程的經濟效益?；谌斯ぶ悄芎怂慵夹g的工程成本編制可以從以下幾點出發：第1，建設單位可以基于人工智能技術，分析并處理有關建筑工程施工材料和設備的市場歷史數據。人工智能系統可以通過深度學習和數據分析算法等方式，預測出建筑施工中某一項材料或設備在市場中的價格波動，得出的數據結果可以用于建筑工程成本估算，避免出現過度的成本損耗問題。如表1 所示，某建設單位基于人工智能技術與人工核算的方式進行成本編制效率對比，從中不難看出，利用人工智能技術進行成本核算，得出的成本預測結果與實際成本值偏差較小，表示人工智能核算比人為核算方式的準確性要高。第2，資源管理方面，建設單位將建筑工程施工中所需的總資源數據輸入人工智能系統中，由人工智能系統自動匹配建筑工程資源的總量數據，并通過資源算法來合理規劃施工中的人力、材料和機械資源的應用，有利于避免施工中出現資源重復調度的問題。

表1 工程成本編制差異率分析

3.2 基于數字化平臺的工程成本審核管理

工程成本審核管理是針對施工階段，每一項工程成本支出進行科學性檢驗的管理工作，通過嚴格執行工程成本審核管理，從而避免建筑工程施工中出現資金貪污腐敗等問題。在工程啟動階段，建設單位需借助數字化平臺進行詳盡地成本預算，考慮各種因素，如市場波動、通貨膨脹、勞動力成本等，確保預算的科學性和合理性，這有助于避免在施工階段因發生不合理預算而導致額外成本開支。

4 基于數字信息化技術的建筑工程安全管理

4.1 借助云計算檢查建筑設施穩定性

借助云計算技術檢查建筑設施穩定性是一種創新的方法，其結合了大數據分析、實時監測和遠程計算的優勢，提供了高效、精確的穩定性評估?；谠朴嬎慵夹g檢查建筑設施穩定性的方法如下：第1，通過云端大數據分析，現階段建設單位需要將傳感器采集到的大量數據上傳到云端，借助大數據分析技術對這些數據進行處理，再通過云端大數據分析識別潛在的結構問題，如異常振動、非正常位移等，提供更全面、精確的穩定性評估。第2，云計算使得工程團隊能夠在不同地點協同工作，設計師、結構工程師和監理團隊可以通過云平臺共享數據和成果，實時討論建筑結構的穩定性問題，并共同編制解決方案。例如，基于同步結構模擬與仿真的云技術，建設單位利用云端計算資源對建筑設施進行結構模擬和仿真，模擬建筑在不同條件下的穩定性，為工程團隊提供設計和改進建議[4]。

4.2 利用傳感識別進行施工安全防護監督

利用傳感識別技術進行施工安全防護監督是一種創新的方法，它能夠實現實時監測和自動識別工地的安全情況，提高安全管理的效率。如今，建設單位需要在施工階段利用傳感識別技術在施工現場進行安全防護監督，借此預防事故的發生，提高施工現場的整體安全水平。例如，在人員定位與進出監測上，建設單位可使用全球定位系統（Global Positioning System，GPS）或局部定位系統射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID） 等 對工人進行定位，要求每個工人攜帶一個可識別的標簽，且該標簽上搭載有相應的定位設備，監測設備能夠通過與工地內的定位基站或傳感器通信，實時確定工人的位置。施工中可基于傳感識別技術，在工人身上安裝姿勢檢測傳感器，如加速度計、陀螺儀或者慣性傳感器（Inertial Measurement Unit，IMU）測量單元，這些傳感器能夠監測工人的姿勢，包括身體的傾斜、旋轉等，以判斷工人是否處于正確的工作姿態。在高空作業的管理上，建設單位需要使用心率監測設備和其他生理傳感器，監測工人的生理狀態，通過反饋數據判斷工人的身體狀況，及時發現是否存在疲勞或身體不適的情況，提高高空作業的安全性，防范潛在的危險隱患[5]。

5 結語

雖然數字信息化技術為建筑工程管理提供了完善的管理工作條件，但目前尚有許多企業未能注意到數字信息化技術在建筑工程管理中的必要性，導致數字信息化技術的普及程度不高。因此，未來的建筑工程行業要不斷創新并應用數字信息化技術，以打造全新的建筑工程管理方法。