建筑施工智能化现状与展望

建筑施工智能化现状与展望

齐永强

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摘要：近年来，随着科技的飞速发展，我国建筑业正朝着一个崭新的智能化时代迈进，这不仅使传统的施工方式和管理方式发生了根本变化，而且为建筑企业提供了更加高效、精准地施工服务，使其能够更好地完成预期的工程目标，并获得更好的项目收益。因此，如何将智能技术引入到建筑建造系统中，以突破已有技术的局限，是目前亟待解决的问题。针对这一现状，本文以建筑施工智能化为出发点，对其进行了论述。

关键词：建筑施工；智能化；展望

引言

随着新时代的到来，各行业的发展前景一片光明，引起了社会的普遍关注与重视。目前，人工智能的应用越来越普及，已经成为各行业发展的基石，具有极其重要的意义。通过运用AI技术，可以更好地控制建筑规划、工程管理等各个方面，从而更好地完成施工前期准备、审图等任务。为了达到智能化建设和发展的最终目标，应该积极采取有效措施，并给予相应的指导，从而更好地解决目前存在的各种问题。

1建筑施工智能化的现状

1.15G智慧工地

“移动边缘计算（MEC)”技术的出现，使得第五代移动通信（5G）拥有更快的传输速度、更广的带宽、更小的延迟和更强的稳定性，它能够在短时间内实现对信息、服务和应用的快速传输，从而为施工过程中的安全管理提供更多的保障，并且能够有效地减少安全事故的发生。随着技术的进步，MEC技术能够大大降低传统建筑工地的流量，一天仅需“0”，而且成本也大大降低，从而极大地提升了巡检的效率。为了有效地管理建筑工地中的危险区，应对这些危险区进行充分的识别，以避免造成严重的后果。并采取分级管控措施；同时，利用信息化技术，及时发出预警，以便及时采取措施，防止施工人员进入或即将进入危险区域。

1.2建筑3D打印

2004年，3D打印技术应运而生，它利用分层堆积原理，通过工业机器人的精确操作，将材料层层叠叠，最终形成一个完整的三维建筑模型。这种技术不仅大大降低了施工成本，而且可以实现一体化设计和一体化成型，大大提高了建筑的质量和效率。3D打印技术能够按照设计要求，对墙体结构进行灵活的调整，其施工周期短，材料成本低，噪音低，无粉尘等相关特点，这将极大地提高施工效率，缩短工期，从而达到节能减排的目的。当前，三维打印技术多应用在紧急、临时建筑物的墙壁上。

1.3建筑机器人

日本清水公司于1982年研发出了一种被公认为是世界上第一个建筑施工机器人的耐火材料喷射机器人，这种机器人可以自动修整打磨过的混凝土地板，还能避开墙壁和柱子，这标志着建筑机器人研究的开端。在1994年，德国研发出了用于砌筑墙体的机器人，而在1996年，德国又研发出了用于施工混凝土的机器人。新加坡于2014年发布了铺瓦机器人，开启了中国建筑机器人研发的先河。近年来，哈尔滨理工大学的远程墙体爬墙机器人、山东矿业大学的喷浆机器人、河北工业大学的墙板装配机器人等均已成功应用于建筑工程。利用高智能的技术，这些机器人能够很容易地应付建筑业中的各种严酷的环境，例如需要安装钢筋混凝土预制板和外墙干挂石材等复杂且危险的任务。通过采用先进的程序化设计，机器人具有极高的强度、效率、精确性等特点，能够有效降低施工过程中的损失，达到零伤亡、高标准、高效率的要求，有助于彻底改善施工环境，大幅提升劳动生产率，同时降低施工成本[1]。

2建筑施工智能化的展望

2.1装备智能工厂

经过实践证明，由于建筑企业的技术储备、现场环境条件以及成本等因素的影响，许多施工智能技术的应用范围有所局限，导致其实际效果未达期望，从而降低了施工质量和作业效率，让许多建筑企业感到担忧，他们担心前期投入的资金无法带来期望的结果。要提高项目的生产效率，就必须在全国各地建设一批智能化生产基地。在此基础上，把一些建筑工地的工作搬到了厂房里，并采用了 RFID、智能化等高科技的技术。这些厂房将根据施工企业的需要制造构件，对建筑材料进行处理，然后把产品运到施工工地上。采用自动下料、机械喷涂、机器人焊接等先进技术，实现了构件制作、钢筋切割、焊接、砂浆拌和等作业。通过引入智能化技术，建筑企业可以免去对现有的焊接机器人和其他硬件设备的大规模投入，只要提前预订相关的零部件和原料，就可以有效地降低设备采购和维护保养的费用，同时还可以避免受到现场复杂的环境条件的影响。

2.2培养复合型人才

随着建筑智能化的推广，传统的施工方法和工作内容已经发生了巨大的变化，但是由于一些施工和管理人员缺乏充足的知识和技能，他们无法充分利用这一新兴技术，从而导致设备故障、系统故障、违反施工规范的行为，从而给建筑企业带来极大的经济损失。为了更好地满足市场需求，建筑企业应该及时开展专项培训，着力培养拥有良好的信息技术知识和综合能力的人才。特别是针对管理人员，可以着重学习BIM技术的基本知识，比如使用各种软件和实践技能，以及更好地完成各项业务。对一线施工人员而言，必须要熟练掌握诸如运料机器人、自动冲洗平台、测绘机器人等智能机械设备的使用方法，并让他们熟悉BIM+VR的新型技术交底模式，从而提高施工效率，提高其施工质量。此外，为了更好地提升施工管理水平，应当加强对模糊逻辑推理、BP神经网络等智能算法的研究，以及提高施工过程中的决策判断能力，以更好地满足施工管理的需求，提升施工效率，提高施工质量。在工程建设过程中，偶然发生的一些决策失误，会对工程建设及施工现场的管理产生很大的影响，并给工程建设带来很大的安全和质量风险。要想提升建筑行业的工作效率和工作质量，建筑企业应当加大在有关方面的宣传和教育力度，转变施工和管理人员的思维方式，把智能化技术和机械设备看成是一种辅助手段，防止产生依赖性的心理

[2]。

2.3打造基于物联网的信息服务体系

随着科技的发展，智能控制、BIM、建筑机器人等技术的运用，为建筑施工提供了强大的支撑。BIM可以及时获取实时信息，以便对模型进行有效地改进；智能控制可以及时获取现场施工状态，以便做出最佳的决策；而建筑机器人则可以通过外部信息，对现场进行有效的监测，并及时发出控制指令。在一些建筑项目中，由于各个信息系统之间没有相互连接，导致信息孤立，从而限制了技术价值的发挥。例如，由于缺少足够的数据样本，智能控制程序很难找到最佳解决方案。为了打破这种信息孤立，挖掘信息价值，建筑公司应尽快构建一个以物联网为基础的信息服务体系，利用物联网，对各个系统和智能机械设备在操作过程中产生和采集的数据进行集中收集，并对这些数据进行集中分析和处理。利用物联网技术，实现了对现场设备的实时监控。举例来说，利用 BIM技术，能够在施工模拟场景中，对项目所在地气象局发布的气象监测数据进行实时采集，并将其引入到模拟试验中，来模拟冰雹、降雨等恶劣天气，来检测出是否存在危险隐患或者会对施工质量产生影响，并根据试验结果来调整施工方案以及施工组织计划，来保证工期的顺利完成。与此同时，还能够有效地进行室内作业，来避免由于室外作业不能进行而对工期产生影响。

结论

综上所述，随着人工智能技术的飞速发展，人们的生活方式也发生了巨大的变化。在建筑行业，人工智能技术的应用不仅是一种必要的趋势，而且能够为建筑行业的发展带来积极的影响。为了提高建筑施工的效率和质量，必须加强对建筑施工智能化的研究，并采取有效措施来增强其综合竞争力。

参考文献

[1] 晁党伟.建筑智能化施工管理现状及策略分析[J].引文版：工程技术, 2021(10):109-110.

[2] 宋尚利.建筑施工智能化现状与展望[J].中文科技期刊数据库（全文版）工程技术, 2021(9):7-8.