智慧工地系統(tǒng)在建筑施工過程中的應(yīng)用探究

程志斌

中天建設(shè)集團(tuán)有限公司 北京 101104

建筑行業(yè)屬于勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，傳統(tǒng)的管理模式使得工程建設(shè)過程中勞動(dòng)力、材料存在嚴(yán)重浪費(fèi)，在勞務(wù)、安全、綠色、質(zhì)量等方面也存在諸多問題。通過將各種高科技管理手段進(jìn)行整合應(yīng)用到工程建設(shè)中，形成智慧工地系統(tǒng)，從而達(dá)到加強(qiáng)勞務(wù)管理、減少勞務(wù)糾紛、加強(qiáng)施工安全管理、遏制事故發(fā)生、實(shí)現(xiàn)綠色施工、杜絕各種違規(guī)操作和不文明施工、提高工程質(zhì)量的目的。

1 智慧工地建設(shè)的必然性

在建筑工程施工過程中，施工條件較差，存在很多的安全隱患，會(huì)嚴(yán)重威脅到施工人員的人身安全。建筑行業(yè)是一個(gè)需要很多勞動(dòng)力的行業(yè)，施工的主體主要以進(jìn)城務(wù)工的農(nóng)民為主，但是由于部分農(nóng)民工在施工的過程中缺少自我保護(hù)的意識(shí)和相應(yīng)的安全意識(shí)，而且施工企業(yè)缺少對(duì)農(nóng)民工作出相應(yīng)的安全問題講授，導(dǎo)致安全管理無法跟上工程建設(shè)的實(shí)際情況，致使在施工的過程中會(huì)出現(xiàn)很多違規(guī)的情況，這也造成了建筑工程安全事故的頻發(fā)。隨著信息技術(shù)水平的不斷提升，不僅能夠促進(jìn)社會(huì)更好的發(fā)展，而且也能夠促進(jìn)建筑工程管理更好的發(fā)展。智慧工地系統(tǒng)的出現(xiàn)為建筑工程施工中存在的問題提出了有效的措施[1]。

2 智慧工地整體方案

針對(duì)該項(xiàng)目管理難度大、人員監(jiān)控不到位的現(xiàn)狀，決定采用智慧工地系統(tǒng)的解決方案。根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)及智慧工地系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，利用先進(jìn)的智能化感應(yīng)設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)平臺(tái)等信息技術(shù)，同時(shí)采用BIM 技術(shù)，形成BIM ＋智慧工地的管理模式，對(duì)項(xiàng)目施工管理過程及時(shí)檢查糾偏。通過智能化終端設(shè)備，圍繞人、機(jī)、料、法、環(huán)，在安全管理、人員管理、材料管理、綠色施工管理、技術(shù)管理、施工計(jì)劃、工程量統(tǒng)計(jì)、進(jìn)度模擬等方面，對(duì)施工現(xiàn)場進(jìn)行全方位的監(jiān)管，可以大大提高工程質(zhì)量、施工安全，節(jié)約成本，提升施工現(xiàn)場決策能力和管理效率。本項(xiàng)目在推進(jìn)BIM ＋智慧工地信息化施工管理過程中，具體選用了BIM 技術(shù)、勞務(wù)實(shí)名制系統(tǒng)、安全帽定位系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、揚(yáng)塵檢測聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)、物料成本管控系統(tǒng)、塔吊安全監(jiān)測系統(tǒng)、施工電梯安全監(jiān)測系統(tǒng)、VR 安全體驗(yàn)系統(tǒng)、Wi-Fi 答題認(rèn)證系統(tǒng)等10 項(xiàng)智慧工地運(yùn)用項(xiàng)，涵蓋項(xiàng)目全過程、全方位的監(jiān)管設(shè)備[2]。

3 智慧工地系統(tǒng)在建筑施工中的應(yīng)用

3.1 智能化噴霧降塵及環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用

在當(dāng)前社會(huì)，我國建設(shè)單位在項(xiàng)目工程施工期間是非常容易引起施工地域粉塵、泥塵，導(dǎo)致對(duì)環(huán)境造成一定污染破壞，所以，在施工現(xiàn)場要合理利用智能化噴霧降塵和相關(guān)環(huán)境測驗(yàn)儀器，這樣能夠降低污染，同時(shí)也具有節(jié)能高效、成本費(fèi)用較低等一些好處。智能化降塵除霾體系能夠24 小時(shí)連續(xù)地對(duì)建筑施工場地實(shí)施相關(guān)監(jiān)測和控制，同時(shí)把數(shù)據(jù)輸送至電腦中存儲(chǔ)，再對(duì)其進(jìn)行整理分析，工作人員根據(jù)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)及時(shí)采取解決措施。除此之外，這項(xiàng)技術(shù)在監(jiān)測期間也可以減少施工操作現(xiàn)場的粉塵濃度，提高工作人員的施工環(huán)境，進(jìn)而確保相關(guān)工人的健康與安全。智能化噴霧降塵和環(huán)境監(jiān)測體系確是智慧工地的展示，其主要優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在三大方面：①體系運(yùn)行效率較高，能夠減少建筑施工場地的灰塵、霧霾等情況的發(fā)生；②體系的聯(lián)系性有效減少了工人的工作量，同時(shí)也增強(qiáng)施工效益；③體系的自動(dòng)化開始和停止，達(dá)到了節(jié)能減排、控制用水的目標(biāo)。

3.2 安全管理系統(tǒng)

基于智慧工地系統(tǒng)的成功應(yīng)用，杜絕了公司與各施工班組的勞務(wù)糾紛，加強(qiáng)了項(xiàng)目對(duì)大型機(jī)械設(shè)備的管控，使工地和周邊環(huán)境得到改觀，強(qiáng)化了工程項(xiàng)目建設(shè)過程中各個(gè)部位施工活動(dòng)管理的可視化、實(shí)時(shí)化和高效化，增強(qiáng)了項(xiàng)目部對(duì)安全、質(zhì)量隱患分析和管控能力，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目精細(xì)化管理，提高管理工作效率，降低運(yùn)營成本、保障施工安全。施工現(xiàn)場建有VR 安全教育體驗(yàn)館，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Virtual Reality）提供一個(gè)沉浸式的仿真環(huán)境。通過BIM+VR 的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場的仿真模擬，工人通過沉浸在虛擬環(huán)境中，對(duì)高空墜落、坍塌、物體打擊、機(jī)械傷害、觸電等安全事故進(jìn)行模擬。基于VR 的安全教育具有場景多元化、真實(shí)感強(qiáng)烈，它能夠很好地解決傳統(tǒng)安全教育的不足。該項(xiàng)目共安裝有6 臺(tái)（QTZ80）塔吊，通過在塔吊上安裝吊重傳感器、回轉(zhuǎn)傳感器、幅度傳感器、高度傳感器、傾角監(jiān)測器、多塔防撞監(jiān)測器等，獲取塔吊的作業(yè)全過程數(shù)據(jù)，并將塔吊作業(yè)數(shù)據(jù)傳輸至系統(tǒng)平臺(tái)上。管理人員通過點(diǎn)擊塔吊模型，就能看到該塔吊的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，也能查詢歷史數(shù)據(jù)。根據(jù)不同塔吊進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，形成預(yù)警機(jī)制，塔吊運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)超標(biāo)將觸發(fā)報(bào)警[3]。

3.3 勞務(wù)實(shí)名制信息化系統(tǒng)

對(duì)于勞務(wù)監(jiān)管和現(xiàn)場安全監(jiān)管一直是建筑項(xiàng)目操作檢測的難點(diǎn)。經(jīng)由政府單位長期以來對(duì)勞務(wù)實(shí)名制的監(jiān)管要求，每個(gè)建設(shè)場地逐漸開始運(yùn)用，實(shí)則作為運(yùn)用主體的項(xiàng)目部都較希望把實(shí)名制落實(shí)到地，避免惡意討薪等情況；可以及時(shí)掌控工作人員在場情況（包括位置、工作內(nèi)容），有利于解決生產(chǎn)問題；提高安全預(yù)警制度，防止引發(fā)安全問題。

4 結(jié)語

近些年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑行業(yè)取得了一定的成果，但是建筑施工過程中的安全事故始終得不到有效的制止，使得政府部門也更加的重視，因此，加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場的管理已經(jīng)成為建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。智慧工地系統(tǒng)的出現(xiàn)，能夠有效做到對(duì)施工現(xiàn)場的安全管理，有助于促進(jìn)行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。多樣化的技術(shù)為智慧工地系統(tǒng)的應(yīng)用提供了技術(shù)支持，不僅有助于建設(shè)更多的綠色建筑，而且也有助于提升自身在行業(yè)中的競爭力，對(duì)于建筑行業(yè)的發(fā)展具有非常重要的意義。