智能化技術(shù)在建筑工程管理中的應(yīng)用

【中圖分類號】 TU712.1

【文獻標(biāo)志碼】 A

0 引言

傳統(tǒng)的管理理念已經(jīng)跟不上新時代背景下建筑行業(yè)的發(fā)展，逐漸呈現(xiàn)落后態(tài)勢。整個建筑行業(yè)在管理的過程中出現(xiàn)了管理效率低下等諸如此類的問題，嚴(yán)重影響了建筑行業(yè)的發(fā)展與進步[1]。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)和智能化技術(shù)的快速發(fā)展，建筑工程管理也應(yīng)借鑒最新的技術(shù)，提高管理的質(zhì)量和效率，為企業(yè)創(chuàng)造更高的利潤。

1建筑工程管理的主要內(nèi)容

建筑工程管理必須做到嚴(yán)格執(zhí)行施工合同中規(guī)定的各項內(nèi)容，根據(jù)設(shè)計圖紙和相應(yīng)的施工規(guī)范，保質(zhì)保量的完成設(shè)計內(nèi)容，嚴(yán)禁偷工減料，如果查出設(shè)計文件與圖紙不一致，應(yīng)及時和技術(shù)人員溝通。采購質(zhì)量合格的原材料和相應(yīng)的設(shè)備，為保證質(zhì)量，使用前需進行質(zhì)量檢驗，對工程質(zhì)量、進度、原材料及人工費用等均要保存歸檔。建筑工程管理主要包括施工管理、質(zhì)量管理、安全管理和預(yù)算管理[2

1.1 施工管理

建筑工程施工管理包括施工設(shè)備、原材料和人員管理、工藝管理和成本管控，通過組織建設(shè)活動來確保工程建設(shè)工作地順利展開，建立健全管理體系，協(xié)調(diào)各個部門關(guān)系，實現(xiàn)資源協(xié)調(diào)調(diào)配，提高監(jiān)督管理工作力度以確保工程建設(shè)實施符合預(yù)期效率及質(zhì)量品質(zhì)。

1.2質(zhì)量管理

建筑工程質(zhì)量管理要求制定和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，進行設(shè)備材料檢驗、工藝檢查和調(diào)整。然后在施工過程中根據(jù)檢查結(jié)果進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析，嚴(yán)格按照管理制度和規(guī)范推進管理活動，通過加強管理人員的素質(zhì)建設(shè)，提高責(zé)任意識等手段，保障工程建設(shè)品質(zhì)滿足施工要求。

1.3安全管理

安全管理目的是保障安全生產(chǎn)，治理施工人員違規(guī)操作和排除安全隱患。為了確保建筑工程正常運行，必須加強安全管理管控力度，提高安全監(jiān)督管理體系，系統(tǒng)化監(jiān)督檢查施工材料、機械等使用情況。機械作業(yè)人員必須具備職業(yè)資格證書才能上崗，嚴(yán)格按照施工作業(yè)規(guī)范操作，強化危險品的管理和提高全體施工工作人員的安全管理意識。在施工現(xiàn)場設(shè)置安全管理人員，保障施工工作有序進行。

1.4 預(yù)算管理

建筑工程的預(yù)算管理對施工設(shè)計成本有直接影響，因此要重視預(yù)算管理，結(jié)合市場行情和調(diào)查研究，確保預(yù)算更合理。在管理過程中要考慮超支問題，并做好預(yù)案措施，提高施工管理效率。

2建筑工程管理的現(xiàn)狀分析與智能化技術(shù)的必要性

自改革開放以來，我國建筑行業(yè)不斷縮小與發(fā)達國家之間的差距，取得了良好成果。但管理模式不夠適應(yīng)建筑行業(yè)的發(fā)展需求，導(dǎo)致施工質(zhì)量存在問題。隨著智能化技術(shù)的發(fā)展和成熟，可以利用智能化技術(shù)加強建筑工程管理，促進企業(yè)使用智能化技術(shù)。

2.1建筑工程管理的現(xiàn)狀分析

目前建筑工程管理主要存在幾種問題：（1)管理體系較為傳統(tǒng)。很多企業(yè)沒有有效管理概念，缺乏對管理的認知和有效應(yīng)用。一些企業(yè)為了節(jié)省成本，不設(shè)立管理部門，導(dǎo)致管理重復(fù)或缺失，影響工程穩(wěn)定運行和發(fā)展。此外，沒有專門的管理部門解決問題，會影響工程質(zhì)量和速度，拉低行業(yè)整體發(fā)展速度。（2)管理方式不夠科學(xué)。建筑管理人員和設(shè)計人員實際考察次數(shù)較少，僅憑以往的建筑實例來評價整個工程，可能出現(xiàn)建筑施工或建成效果與設(shè)計圖不符的現(xiàn)象，傳統(tǒng)管理模式混亂，放大不確定因素，導(dǎo)致實際建筑結(jié)果與建筑設(shè)計圖之間的差異。同時由于我國建筑管理方面的經(jīng)驗較少和激烈的管理競爭問題，我國建筑工程管理模式依然比較落后，遠低于國際建筑發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)。（3）缺乏先進的建筑工程人才。我國參與建筑工程的主要人員為農(nóng)民工，但專業(yè)知識和技能較薄弱，難以掌握建筑工程所需技能。難以保證施工的質(zhì)量，而且操作不規(guī)范的現(xiàn)象較多。因此，建筑單位沒有培養(yǎng)管理人才，將導(dǎo)致整個工程無法達到標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)利潤下降。

2.2智能化技術(shù)在建筑工程管理中的必要性

在新時代建筑管理工程中，智能化技術(shù)能夠應(yīng)對下列問題[3]：(1)應(yīng)對日益復(fù)雜的工程。新時代下，建筑工程增多，需要加強智能化管理。每個項目工程都有長周期，施工過程復(fù)雜。施工周期越長，工程施工越復(fù)雜。因此，建筑企業(yè)必須加強智能化管理，避免延期。應(yīng)用智能化技術(shù)，項目管理者能夠提前預(yù)判建筑工程的進程并實現(xiàn)有效管理，避免人為因素影響項目進度。（2)滿足工程延續(xù)的需要。建筑工程中有許多隱患，會影響周期和安全。為了保證工程延續(xù)性，必須加強管理。項目管理人員需要記錄項目情況，以便日后研究，確保工程正常穩(wěn)定運行。因此，通過智能化管理方法的使用，管理人員能讓建筑工程更加穩(wěn)定的運行。（3）滿足突出責(zé)任的需求。隨著城鎮(zhèn)化的持續(xù)發(fā)展，各個城市對住房具有較大的需求，從而增加了建筑工程的項目數(shù)量。建筑工程通常施工龐大，易有安全隱患；建筑工程在施工前后均需保證安全性和居住質(zhì)量，負責(zé)人必須對工程負責(zé)，保障責(zé)任突出。未來建筑工程不僅要保證施工安全性，還需提供售后保障。

3建筑工程管理的智能化技術(shù)

在建筑工程管理過程中，首先需要建立知識庫，在建筑工程的整個期限內(nèi)，進行數(shù)據(jù)采集，然后進行數(shù)據(jù)處理和分析，管理人員可以提取數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，從而準(zhǔn)確判斷工程的情況，做出合理的安排。

3.1 知識庫的建立

知識庫需要建立在以往的案例和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，通過對數(shù)據(jù)庫的管理和分析可以發(fā)現(xiàn)迄今為止未知的洞察力，從而增強建筑企業(yè)的管理和決策能力、提高施工人員和客戶的交流效率，最終在競爭過程中獲得較強的優(yōu)勢，促進企業(yè)的技術(shù)革新和發(fā)展。如表1所示，建筑工程管理的知識庫包括建筑材料、供應(yīng)商和企業(yè)員工的知識庫等多方面的信息，管理人員根據(jù)知識庫做出相應(yīng)的判斷，同時通過同類工程信息可以進行橫向?qū)Ρ龋绻菄饨ㄖこ蹋€應(yīng)當(dāng)包括治安環(huán)境等內(nèi)容。

3.2建筑工程數(shù)據(jù)的采集

根據(jù)建筑工程的各個階段，收集信息的目的性和側(cè)重點也都不相同，因此，信息的收集要根據(jù)具體情況而定。（1)項目決策階段。主要采集的信息包括相關(guān)市場、自然環(huán)境、新技術(shù)、新設(shè)備、政治和治安環(huán)境等信息。（2)設(shè)計階段。主要采集可行性研究報告、項目設(shè)計的質(zhì)量和工期進度、同類建筑工程的相關(guān)信息等。(3)施工招投標(biāo)階段。該階段主要進行施工區(qū)域的水文地質(zhì)收集，掌握第四系巖土層的構(gòu)造情況，獲取施工設(shè)計圖、測繪圖等相關(guān)信息以及施工預(yù)算、工程造價材料、施工單位的施工圖預(yù)算等。同時還要收集施工所在城市的法律政策文件、材料和設(shè)備的價格與質(zhì)量、勞動力價格、招投標(biāo)代理機構(gòu)的能力和管理流程等。（4)施工階段。

表1建筑工程管理的知識庫的部分內(nèi)容

該階段需要采集的信息包括施工單位的管理人員組成，包括技術(shù)人員和管理人員；施工使用的設(shè)備型號、規(guī)格以及設(shè)備的狀況；施工單位的質(zhì)量監(jiān)管措施、監(jiān)理大綱等。在技術(shù)資料方面，還需要收集施工場所的水文、氣象數(shù)據(jù)，施工圖的會審記錄和交底資料等。施工實施期會隨時產(chǎn)生數(shù)據(jù)，包括施工單位人員、設(shè)備、水、電、氣等，氣象數(shù)據(jù)，建筑原材料，施工中發(fā)生的工程數(shù)據(jù)，也應(yīng)及時收集。（5)竣工保修期階段。該階段主要收集監(jiān)理文件、工程準(zhǔn)備階段的相關(guān)文件，技術(shù)文件包括施工資料、竣工驗收資料、竣工圖等。

3.3建筑工程數(shù)據(jù)的預(yù)處理

預(yù)處理主要是消除噪聲，由于建筑工程和同類工程具有可比性，如不同時期不同城市砂子、鋼筋等建筑材料的價格和質(zhì)量投影在坐標(biāo)上，可以發(fā)現(xiàn)具有規(guī)律性，因此噪聲的清除可以通過基于粒子群的智能算法實現(xiàn)[4]。本文采用 K 均值聚類算法實現(xiàn)噪聲的智能剔除。假設(shè)聚類中心的個數(shù)為K ，聚類中心的初始值為 m_k⁰ ，其中下標(biāo)表示聚類中心的序號， k=1，2，?，K ，上標(biāo)表示迭代次數(shù)。基于歐式距離公式，K 均值聚類算法計算每個數(shù)據(jù)點和給定的聚類中心之間的距離，其公式如式(1)所示。

根據(jù)距離最小的原則， K 均值聚類算法將數(shù)據(jù)點與每個聚類中心的距離進行比較，若數(shù)據(jù)點與第 K 個聚類中心之間的距離均小于其它聚類中心，則將將其與第 K 個聚類中心歸為一類，從而實現(xiàn)聚類。對聚類內(nèi)所有數(shù)據(jù)點，計算它們的平均值，并用該數(shù)值來更新該聚類中心的值，其方法是因此，聚類中心的更新公式為式（2）。

其中上標(biāo) l 表示迭代次數(shù) l=1，2，?，L，M_k 表示第 k 個聚類中心擁有的數(shù)據(jù)個數(shù)， 為第 k 個聚類中心的某個數(shù)據(jù)。當(dāng)完成迭代后對每個聚類的數(shù)據(jù)重新計算其與中心的距離見式（3）。

噪聲通常距離聚類中心較遠，因此對 d_k^′ 按照數(shù)值大小排序，設(shè)定一個保留百分比 D ，對每個聚類，逐個剔除距離聚

類中心 m_k¹ 最大的點，剔除個數(shù)的計算公式為式(4)所示

N_del=N(1-D)

式中： N 是每個聚類的總數(shù)據(jù)點數(shù)。

如圖1所示是預(yù)處理前的數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)投影點具有一定的規(guī)律，但存在一些距離較遠的投影點。從圖2可以看出，通過預(yù)處理則能將那些距離較遠的點剔除，使規(guī)律更加明顯，同時更能揭示一般性的規(guī)律。

圖1預(yù)處理前的分布情況

3.4建筑工程數(shù)據(jù)的分析

數(shù)據(jù)的分析可以采用多種形式，如不同時期的平均值，平均值的計算公式為式(5)所示。

平均值反映了市場的平均規(guī)律和整體趨勢，如圖3所示是全國水泥的評價價格對比，反映了2022年和2023年的價格變化以及不同月份的變化趨勢。

圖2預(yù)處理后的分布情況

圖3水泥的評價價格對比

數(shù)據(jù)分析可以采用多種方式，也可以類似圖1和圖2，將

數(shù)據(jù)點通過坐標(biāo)展示在一起，進行聚類分析如表2所示，僅給出數(shù)據(jù)的具體數(shù)值和分析數(shù)據(jù)的漲幅情況。

表22023年第三季度螺紋鋼價格行情

4 結(jié)束語

建筑工程管理對整個建筑工程而言至關(guān)重要，本文分析了建筑工程管理的主要內(nèi)容，針對目前我國建筑工程管理的不足之處，研究了智能化技術(shù)。在大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上建立了建筑工程管理的知識庫，對于收集的建筑工程數(shù)據(jù)，通過基于粒子群的智能算法進行預(yù)處理，實現(xiàn)了噪聲的壓制，然后采用均值分析、聚類算法等方法對建筑工程數(shù)據(jù)進行分析和展示，便于管理人員的精確分析。

參考文獻

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