智能建造在建筑工程中的应用与发展

智能建造在建筑工程中的应用与发展

严覃俊

武汉建工集团股份有限公司 430000

【摘要】智能建造是当今建筑工程领域中的一项创新技术，它通过运用先进的数字化、自动化和智能化技术，将传统的建筑施工方式转变为更高效、更可持续的方式。智能建造的应用不仅能够提高建筑工程的质量和效率，还能够降低成本、减少资源浪费，对于推动建筑工程行业的可持续发展具有重要意义。

【关键词】 建筑工程；智能建造；应用；挑战；机遇

1引言

建筑工程作为社会发展的重要组成部分，扮演着提供居住、商业和公共服务等基础设施的关键角色。然而，传统的建筑工程模式在效率、成本和可持续性方面面临着许多挑战与限制。为了应对这些问题，智能建造作为一种新兴的技术和方法，正在逐渐应用于建筑工程领域，为我们提供了更加高效、可持续的解决方案。

过去的建筑工程往往依赖大量的人力资源和传统的施工方法，导致工程周期长、成本高昂。此外，传统的建筑工程模式还面临着质量难以保证和资源浪费等问题。为了解决这些问题，我们需要采用更先进的技术和方法，改变传统的建筑工程模式。

引出智能建造的概念：

智能建造是指运用先进的信息技术、自动化和机器人技术等，将传统的建筑工程与智能化相结合，从而实现建筑工程的高效、自动化和可持续发展。智能建造不仅可以提高建筑工程的施工效率，还可以降低成本、改善建筑质量，并减少对环境的影响。

智能建造的实现离不开现代技术的支持。人工智能、物联网、大数据分析、虚拟现实和增强现实等技术在智能建造中扮演着重要角色。通过人工智能技术，我们可以实现建筑工程的智能化监测和控制；物联网技术能够实现设备之间的互联互通，提高工程的集成性和协同性；而大数据分析则能够帮助我们对建筑工程进行精确的监测和预测。

本篇论文旨在研究智能建造在建筑工程中的应用与发展，并探讨其对未来建筑工程的影响与发展方向。通过对智能建造的研究，我们可以找到更加高效、节能和环保的建筑工程解决方案，提高工程质量和效率，推动建筑工程行业的可持续发展。

2智能建造在建筑工程中的应用与发展

智能建造在建筑工程领域产生了深远的影响，从设计到施工再到维护，等各个阶段都可相应提高工程效率、降低成本。如以下是智能建造对建筑工程中实际的应用：

2.1应用一：虚拟现实设计与建模

在建筑设计及施工阶段，采用智能建筑信息模型（BIM）技术，该技术的应用使得建筑工程的设计和施工更加精确和高效。通过使用建筑信息模型（BIM）技术，利用虚拟现实头盔和手柄来构建三维建筑模型，并通过虚拟现实画面对建筑进行可视化展示。这让设计师和业主能够更好地理解和评估设计方案，从而减少了设计修改的次数，并提高了工程的设计质量。同时设计师和施工现场工程师可以在虚拟环境中进行设计和模拟，减少了设计错误和施工问题的发生，此外还能优化施工过程，提高工作效率和准确性。

2.2应用二：自动化施工与机器人技术

在施工阶段，智能建造技术可以通过自动化和机器人技术来实现施工任务的自动化和协同，提高施工效率和工程质量的同时降低人工作业的强度及施工安全风险。例如，使用无人机进行高空摄影和勘察，现场设置监控设备，通过联动可以快速获取建筑施工现场的实时数据，用于监测及工程管理；通过传感器和监测设备的应用，可以实时监测如基坑支护结构、建筑主体结构、支模架结构等相关构件的变形数据及安全情况，提高工程施工的安全性；通过自动化施工机器人可以实现一些重复性工作的自动化，如抹灰机器人、混凝土收平机器人等，能够提高施工效率、减少工人的劳动强度、改善工程质量并推动了建筑工程的可持续发展。此外智能建造技术的应用使得一些危险和高风险的施工工作可以由机器人代替，从而保护了工人的安全。部分施工机器人可以在高空或危险环境下进行施工，减少了工人的安全风险。

2.3应用三：物联网监测与智能控制

在建筑维护与管理阶段，采用物联网技术实现设备的远程监测和智能控制，提高建筑的运营效率。通过安装传感器设备，可以实时监测建筑的温度、湿度、能耗等参数，并将数据传输至中央控制系统。中央控制系统可以根据实时数据进行智能调控，如自动调整空调温度、控制照明亮度等，从而提供更加舒适的居住和工作环境，实现对建筑能源的合理利用，提高建筑的运营效率。

3智能建造技术对建筑工程的未来发展的挑战与机遇

3.1技术成熟度与普及度的挑战

虽然智能建造技术在建筑工程领域已经取得了一些进展，但在实际应用中仍面临一些技术成熟度和普及度的挑战。一些新兴技术的商业化和标准化仍需要时间和努力，同时需要推动相关人才的培养和技术的普及。

3.2安全与隐私的挑战

智能建造涉及大量的数据和信息交流，因此安全和隐私保护成为一个重要的挑战。建筑工程中的数据和信息需要得到妥善的保护，防止被未经授权的人员访问和利用。同时，智能建造技术的应用也需要遵守相关的法律和隐私政策。

3.3人力资源的挑战

智能建造技术的应用需要具备相关技能和知识的人才。然而，目前人力资源的供给与需求之间存在一定的差距。培养和吸引更多具备智能建造技术知识和经验的人才，成为推动智能建造发展的重要任务。

3.4合作与协同的挑战

智能建造涉及多个利益相关者之间的合作和协同工作。然而，不同利益相关者之间的合作和沟通仍然面临一些挑战。需要建立更加有效的合作机制和沟通平台，促进各方之间的协同工作和信息共享。

3.5智能建造技术在建筑工程领域的发展机遇

智能建造技术对建筑工程的未来发展具有重要影响。未来，智能建造将逐步实现建筑工程的全过程智能化，从设计、施工到维护全面覆盖。人工智能技术将进一步应用于建筑工程中，实现更高级别的智能决策和自主控制。同时，智能建造也将与可持续发展理念相结合，推动建筑工程向绿色、环保和节能方向发展。智能建造还将与新兴技术如5G、边缘计算等相结合，提供更加高效和稳定的网络支持。

结语

综上所述，智能建造在建筑工程中具有重要的应用和发展潜力。它能够提高工程效率、降低成本、改善工程质量，并促进建筑工程的可持续发展。随着技术的不断创新和进步，智能建造将在未来发挥更大的作用，为我们创造更智能、高效和可持续的建筑工程环境。因此，进一步研究和应用智能建造技术是建筑工程领域的重要发展方向。

参考文献：

[1]陈珂，丁烈云.我国智能建造关键领域技术发展的战略思考[J].中国工程科学，2021，23(4): 64-70.

[2]杜明芳。中国智能建造新技术新业态发展研究[J].施工技术，2021，50(13): 54-59.

[3]马智亮。迎接智能建造带来的机遇与挑战[J]，施工技术，2021，50(6):1-3.

作者简介：严覃俊(1990.05-)，男，汉，籍贯：武汉市，大学本科，职称：工程师；研究方向：建筑施工