基于双碳形势下的智慧工地管理研究

基于双碳形势下的智慧工地管理研究

董新军王宁龙

1中建二局第二建筑工程有限公司，广东省 深圳市，518000

2中国建筑第二工程局有限公司，河南省郑州市，450000

摘要：“智慧工地”是智能制造和信息技术工程领域的行业体现，是一种崭新的工程全生命周期管理理念。运用信息化手段，通过计算机辅助设计平台精确设计和施工模拟工程项目，围绕施工过程管理，建立互联协同、智能生产、科学管理的施工项目信息化生态圈，并将此数据在虚拟现实环境下与物联网采集的工程信息进行数据挖掘分析，提供过程趋势预测及专家预案，以实现工程施工可视化智能管理，提高工程管理信息化水平，从而逐步实现绿色建造和生态建造。“智慧工地”对于安全施工、集约化施工、绿色节能施工、提供施工质量等方面具有重要意义。

关键词：双碳形势；智慧工地；管理

1“智慧工地”的现状

1.1“智慧工地”应具备的特征

“智慧工地”是建筑信息模型（BuildingInformationManagement，BIM）技术、物联网、云计算、大数据、移动和智能设备等软硬件信息化技术与先进建造技术深度融合的产物，此角度的“智慧工地”具有以下4个特征。

（1）出发点：解决实际问题。利用数字化的手段替代人为低效率活动，实现现场各种资源更有效率，质量、进度、成本管控更为直接有效，真正解决现场的实际问题。

（2）数据的采集与共享：及时、真实、有效。基础数据的采集是一切信息化工作的基础，其及时性和真实性直接影响数据的使用功能，同时，各线条的业务基础数据必须实现横向业务与纵向管理之间的互联互通，协同作业，避免出现“数据孤岛”。

（3）数据分析与预测支持：深度融入建设项目的管理制度。数据的归集、整理、分析技术应与项目的管理制度深度融合，实现便捷化评判现场实际状态，为决策提供真实的依据和建议。同时对考核、工作内容分解和提示等内容实现自动化，公开透明。

（4）软硬件集成：满足多种业态、复杂且变数多的现场环境。规范不同系统的数据接口，建成集成化的平台化系统，打破“数据壁垒”，每个项目均可快速拥有自身“定制化”的管理手段。

1.2“智慧工地”的关键技术

从“智慧工地”的定义和特征来看，数字化技术是其核心，即利用信息化技术解决现场管理问题，也是现场管理的某个或多个链条的“事前策划、事中控制、事后总结”3个方面。（1）事前策划：主要依靠BIM技术。提前模拟、运算分析拟建工程和各节点，以发现问题，优化方案或采取预防措施。（2）事中控制：主要依靠“物联网”技术。使用各类传感器、二维码、各类视频监控、AI识别、3D扫描等信息传输手段，实时采集现场实际数据，利用“编程技术”整理加工数据，将基础数据整理成有效的核心信息，使用“互联网（包含移动互联网）技术”共享给需要的人或部门，以便采取措施和过程监管。（3）事后总结：主要利用“大数据技术”和“云计算数据”。对比分析项目实施过程数据和以往项目、类似项目的同类数据，得出项目实施某个部分或部分环节，甚至是整个项目的实施结果评价、预测下一步风险、提高决策能力。总之，“智慧工地”的核心技术包括BIM技术、物联网技术、编程技术、互联网（包含移动互联网）技术、大数据和云计算技术。

2在建筑工程安全管理当中的具体运用

2.1案例概况

在某高层建筑项目当中，地上15层为住宅楼，地下两层为停车室，占地面积3201.31m2，采用钢筋混凝土结构，此建筑工程位于城市中心，交通便利，为确保工程施工安全进行，要求施工单位加大安全管理力度。

2.2劳务实名管理体系

利用智慧工地系统，建立劳务实名管理体系，在此系统当中，主要以建筑项目内部既有的劳动资源作为基础，遵守业务统一、数据集中化管理等原则，针对建筑项目劳务实施全过程管理，真正达到提升建筑劳务管理水平的目的，确保建筑项目内部的劳务资源得到科学调配，提升企业的总体经济效益与竞争力。

通过利用监控系统，针对项目内部的特殊工种实施定位跟踪，确保特殊工种人员的人身安全。针对特殊位置或危险区域，还要进行准确定位，针对进入到危险区域的工作人员，系统可实现密切跟踪，可防止出现大规模安全事故。针对工程内部安全管理人员而言，可利用劳务实名管理体系，实时了解项目内部劳动力的实际情况，一旦发现问题，需要马上采取措施，从根本上减少建筑劳务纠纷的出现。如果出现恶意讨薪事件，管理人员可调取监控系统，并对恶意讨薪人员事件进行内部有效培训，针对没有参与培训的人员，还要发出预警，确保建筑学项目安全管理水平得到良好提升。

2.3塔吊安全监控体系

建筑工程塔吊监控主要指的是针对一台塔吊的生命周期实施全过程监控，采取技术防御措施来替代人防，通过运用塔吊监控体系，积极应用信息技术，可详细记录下塔吊的具体运行信息，提升塔吊的安全系数，并对施工作业人员实施严格的监管，进一步降低建筑项目的安全管理成本，减少安全损失。通常来讲，建筑塔吊安全监控体系主要由主控单元、显示器、传感器、通信模块和GPRS通信等构成，塔吊监控能够利用客户端与主机，实现可视化远程监管，确保建筑施工作业场地内部的塔吊能够安全使用。系统可结合作业场地内部情况，将吊钩四周实时视频图像，以高清图像的方式，快速展现给司机，让塔吊司机可以精确、快速作出正确判断，确保塔吊司机在施工作业场地内部的视觉死角问题得到解决。同时，此系统可以确保塔吊可靠、安全运行，还可提供塔吊安全状态实时预警，并开展制动控制，是一项重要的安全防护体系。

2.4建筑深基坑监测体系

以智慧工地为基础的建筑深基坑监测体系，能够完全贯穿地下项目施工整个过程，具体应用在降水与基坑开挖环节，具备较为明显的时效性。在一些大规模的建筑项目深基坑施工场地，通过安装传感器装置，可减少深基坑内部的安全隐患。比如，在建筑深基坑开挖和支撑施工环节，采取锚杆应力来监测基坑四周稳定情况，并配合应用大数据与通信技术，将建筑深基坑监测到的各项数据快速上传到监测后台，后台会对各项监测数据进行动态分析，经过系统处理之后，及时发送给责任人，工作人员针对数据当中的异常与警告进行妥善处理，可显著提高建筑深基坑作业的安全性。建筑深基坑稳定性与安全性监测，主要包含以下内容。第一，工作人员使用数据服务器与计算服务器，构建建筑深基坑风险管控硬件体系。该体系可以将之前收集的各项风险信息，及时上传到风险管控平台，并将深基坑的变形信息上传到数据服务器当中，系统可以对现阶段深基坑各项信息和历史基坑信息进行比较，最终获得分析结果。第二，结合上述数据，系统能够将深基坑有关风险信息，利用三维模型来展示，并准确判断出建筑深基坑的内部是否存在异常，然后推送有关数据，以供安全管理人员参考。

2.5建筑高支模监控体系

在建筑混凝土浇筑期间，通常需进行高支模施工，高支模施工的作业难度比较大，风险等级也比较高，现场应用高支模监控体系进行辅助施工，可有效提升安全施工水平。通常需要在模板或支撑杆的上部安全传感器，此传感器可以将现场所采集到的压力数据、位移数据等快速传输到后台，后台能够对各项数据进行严格监测与分析，工作人员可结合后台所发出的警告或提示，采用安全管控措施，保障建筑项目高支模施工场地安全。此外，在建筑项目安全隐患巡视排查过程当中，管理人员运用智慧工地移动智能化管理系统，施工现场内部的巡视检查人员可直接登录移动终端系统，上传照片记录问题，同时抄写给具体责任人。项目责任人接收到抄送的信息后，需要及时回复整改方案，同时上传具体整改结果，以供记录者进行有效复核，由此能够形成闭环安全故障巡视整改系统。在此系统当中，可自动化生成安全故障隐患罚金单据和整改通知单，以及安全日志，能够确保建筑工程施工现场的安全隐患巡视检查水平得到更好提升，保证各项安全管理职责能够更好落实到每名施工人员。

3智慧工地系统在建筑工程中的发展前景

3.1智慧工地系统将建立标准化的集成管理机制

新时期下，建筑工程传统的管理模式逐渐暴露处理效率低下、资源严重浪费等很多现实问题。究其原因，主要是传统的施工管理模式中建筑工程的参与方众多，施工任务独立且分散、沟通不畅，使得工程项目的进度、质量和效率受到了一定的影响。而随着工程项目的不断推进，其复杂程度也越来越高，如果一直沿用传统的管理模式，势必会对工程项目建设造成不利影响。现阶段，随着智慧管理系统在建筑工程中的大力推广和应用，传统管理模式正在逐渐退出历史舞台。智慧工地系统借助信息化手段实现了对资源的整合。但是，智慧工地发展离不开建筑工程施工现场对施工管理的需求，如果施工现场没有健全完善且标准化的管理模式与科学合理的响应机制，智慧工地也就难以与现代管理模式充分融合进而体现出技术性与先进性，而只能成为现代管理体系下的一个分支。

3.2现代科学技术将为智慧工地提供重要的支撑

首先，物联网技术能够进一步促进智慧工地系统发展，智慧工地系统通过采用物联网技术，结合移动终端的使用，大大提高了项目的施工效率，实现了物联网技术与现代科学技术的无缝整合，实现施工现场各项数据的信息共享。根据施工现场的实际情况，实现了横向到边与纵向到底的贯通，物联网技术的应用，使得工程项目的建设进度、质量和环境保护都得到了保障，实现了从传统管理模式向着智慧工地管理转变的根本目的;其次，建筑工程施工数据平台将进一步提升智慧工地管理效率。随着工程项目在具体施工过程中各项数据信息的产生与积累，智慧工地系统更注重信息的连通与挖掘，不断改进和优化运营模式，智慧工地系统通过建立新的技术与数字框架，将工程项目在建设过程中产生的各项数据信息形成一个紧密结合的有机体系，使管理者的决策更加智慧化，进而为智慧工地系统的应用提供更加智能化的决策。

3.3基于BIM技术的项目集成管理将得到迅速推广

BIM技术的应运而生为智慧工地管理系统在建筑工程中的应用创造了良好的条件，借助BIM技术可以将建筑工程从规划、设计、施工再到运维各个阶段的信息数据集成，搭建全生命周期项目协同管理平台，进而实现对工程项目从进度、安全、质量和成本等各个方面的集成管理。同时，BIM技术可有效满足项目管理中对数据信息和项目管理的实际需求，基于BIM技术的项目集成管理将得到迅速推广。新技术必然会推动传统模式的创新，智慧工地系统必然会推动建筑工程的智慧化发展。BIM技术中的3D打印建筑、互联网技术交底、BIM-5D技术，使得智慧工地系统正在从信息化向着智慧化的方向发展，比如视频监控系统与空间信息的互联、视频信息的提取与识别以及智慧化分析等都在促进着智慧系统的发展和进步。

结束语：总之，智慧工地对于施工整个过程都发挥着极其重大的作用，保障施工人员的安全、机械设备的正规操作、施工现场的环境合格等，在双碳形势下的智慧工地管理将会在未来发挥更大的作用。

参考文献：

[1]雷凯,王明亮,韩鹏伟等.“智慧工地”理念下的施工现场项目管理[J].房地产世界,2021(17):97-99.

[2]杨超.建筑工程智慧工地建设研究[J].建材发展导向,2021,19(16):196-197.

[3]叶跃斌.智慧工地在安全管理中的运用分析[J].中国产经,2021(15):186-187.

[4]唐永胜.智慧工地系统在房建施工现场管理中的应用[J].江西建材,2021(07):299+301.

[5]乔妹莉.浅析智慧工地建设对项目管理的积极作用[J].建设监理,2021(07):60-62.

[6]潘妍蓓,陈佳佳,张珊妮等.建筑工程管理中智慧工地系统的应用研究[J].四川建材,2021,47(07):207-208.