建筑工程數(shù)字化施工技術(shù)研究與探索

劉定坤

摘? 要： 新時代建筑行業(yè)發(fā)展迅猛，我國建筑工程行業(yè)正朝著技術(shù)和智能化的方向發(fā)展，大型建筑物應(yīng)時代的需求應(yīng)運而生，大型建筑的設(shè)計結(jié)構(gòu) 愈來愈復(fù)雜，對建筑的負荷越來越重，這就給建筑施工技術(shù)和施工安全帶來了挑戰(zhàn);應(yīng)新時代技術(shù)發(fā)展的需求，建筑施工過程中，先要強化工程施工工 作的管理制度，避免在施工過程中發(fā)生問題，一旦發(fā)生問題，要及時采取技術(shù)手段確保施工進度順利開展;還要不斷創(chuàng)新與完善施工技術(shù)并進行推廣和 普及，這樣不僅降低了建筑施工成本，提高了工程施工效率與建筑工程中整體經(jīng)濟價值，同時也體現(xiàn)了國民崇尚的人與自然和諧相處的理念。

關(guān)鍵詞： 建筑工程;數(shù)字化;施工技術(shù);研究

1 數(shù)字化與建筑工程技術(shù)概述

數(shù)字化是指隨著時代的進步，以科學(xué)技術(shù)及計算機網(wǎng)絡(luò)為代表的新興 產(chǎn)物逐漸映入大眾眼簾，這個階段中，信息化技術(shù)便能夠幫助企業(yè)在建筑 工程中發(fā)揮好輔助作用，第一，在建筑工程中，信息化技術(shù)的貫徹執(zhí)行能 夠幫助企業(yè)提供所需要的理論概念;第二，在建筑工程中，信息化技術(shù)能 夠通過大數(shù)據(jù)傳輸、共享、篩選、分析數(shù)據(jù)，在進行資源使用過程中效率 更快質(zhì)量更高，從而盡量避免重復(fù)性建設(shè)造成不必要的損失;另外，建筑 工程通常是指質(zhì)量、施工進度的管理，其概念不僅局限于建筑工程，建筑 工程技術(shù)改造及升級需要以高新技術(shù)和工程技術(shù)的發(fā)展作為關(guān)鍵突破口， 二者相輔相成，在建筑工程技術(shù)體系中聯(lián)系密切，因此在建筑工程中應(yīng)用 信息化技術(shù)時，必須對二者進行科學(xué)性統(tǒng)籌和精準性分析。

2 建筑工程數(shù)字化施工技術(shù)優(yōu)勢

2.1? 推動施工管理信息化建設(shè)

在我國建筑業(yè)早期發(fā)展階段，由于管理理念滯后，加之受到信息傳播 方式的限制，建筑施工管理模式較為粗放，無法保障管理信息的時效性; 信息在傳播過程中易出現(xiàn)紕漏，無法為具體施工管理活動的開展提供有力 信息支持，限制了施工管理水平及效率的提高;針對這一問題，各建筑企 業(yè)提高對BIM等信息技術(shù)的應(yīng)用力度，依托計算機系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)進行數(shù)據(jù) 傳輸共享，突破了時間與空間的限制，實現(xiàn)了建筑項目信息資源的共享利 用;信息技術(shù)還能夠輔助人工完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、文件編制等管理 任務(wù)，是構(gòu)建現(xiàn)代化建筑施工管理體系的重要舉措。

2.2? 優(yōu)化企業(yè)資源配置

建設(shè)項目管理模式的創(chuàng)新涵蓋建設(shè)項目生產(chǎn)管理的各個層面，有助 于優(yōu)化跨部門的資源分配;不合理的管理模式往往會造成企業(yè)資源重疊 和浪費，通過管理模式的優(yōu)化可以有效提升企業(yè)資源配置效率，提高企 業(yè)運行效率;企業(yè)生產(chǎn)力與企業(yè)管理模式之間的關(guān)系是相互依賴，因此 需要關(guān)注管理方法的優(yōu)化，以確保企業(yè)生產(chǎn)效率的提高，提高企業(yè)的整 體發(fā)展水平。

2.3? 改變傳統(tǒng)施工方式

在建筑工程傳統(tǒng)施工模式中，受限于陳舊的施工管理方式，企業(yè)需要 投入大量人力資源開展施工活動，呈現(xiàn)出施工效率低下、質(zhì)量問題頻發(fā)、 人員流動性強的局勢;信息技術(shù)的應(yīng)用，解決了時間、空間與地域?qū)π?息傳遞造成的限制，企業(yè)可以實時掌握現(xiàn)場施工情況，快速制定并實施相 應(yīng)管理計劃，將傳統(tǒng)的人力施工方式轉(zhuǎn)變?yōu)橐劳行畔⒒刂频臋C械施工模 式，顯著提升施工技術(shù)水平與生產(chǎn)效率;例如物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，可以在 機械器具與信息化管理系統(tǒng)之間構(gòu)建穩(wěn)定連接，在建筑施工期間持續(xù)對機 械器具的實時運行數(shù)據(jù)進行采集上傳，根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果掌握實時施工情 況，由信息化管理系統(tǒng)直接向機械器具下達具體的控制指令，實現(xiàn)信息交 互與遠程施工控制。

3 建筑工程數(shù)字化施工技術(shù)的應(yīng)用

（ 1 ）網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃技術(shù)。將構(gòu)造目標分解為多個獨立的操作鏈，指定每個 操作鏈的連接順序以及打開結(jié)束時間與關(guān)閉前后作業(yè)之間的邏輯關(guān)系;它 以代碼或日歷網(wǎng)絡(luò)的形式表示，確定施工進度管理計劃前后的關(guān)鍵路線和 工藝約束關(guān)系，并在此基礎(chǔ)上合理分配施工資源。（ 2 ）系統(tǒng)技術(shù)管理模 式。該系統(tǒng)的控制和協(xié)調(diào)是有效和安全施工的基礎(chǔ)，施工管理與各部門的 部署、組織協(xié)調(diào)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)密不可分;項目級工程必須側(cè)重于整個生命周 期管理，重點是質(zhì)量、安全性、進度和成本、規(guī)模、整個生命周期和總體 控制;在平臺一級的整個施工生命周期管理中，需要建立一個由施工控制 系統(tǒng)、支持系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)、評估系統(tǒng)、風控系統(tǒng)和應(yīng)急系統(tǒng)支持的六維系統(tǒng);在這一系統(tǒng)中，管理、建設(shè)和增強權(quán)能的方法被分解和整合，從而 實現(xiàn)有效管理。

4 數(shù)字化施工過程管理

4.1? 施工進度的編制、審核和對比

可以利用BIM模型的4D 、5D功能，對施工方案、物資供應(yīng)、勞動力調(diào) 配等施工進度的關(guān)鍵要素進行模擬，為施工方案的優(yōu)化、施工現(xiàn)場的管理 以及相關(guān)決策提供指導(dǎo)和幫助;通過利用BIM模型4D 、5D功能的統(tǒng)計與模 擬能力，有利于改變以往粗放的、經(jīng)驗估算的管理模式，實現(xiàn)精細化管理 和施工進度編排的最優(yōu);施工過程中可以動態(tài)地進行工程橫道圖計劃BIM 預(yù)演、各道工序?qū)徍恕⒂媱澾M度與實際進度對比，及時掌握和調(diào)整施工進 度計劃，以便安排下一階段工作計劃，提高工作效率和質(zhì)量。

4.2? 基于三維可視化模型的施工過程控制技術(shù)

可以采用三維可視化模型演示系統(tǒng)，從體驗到管理對項目進行危險 預(yù)判，漫游深入建筑內(nèi)部任意位置了解情況，依據(jù)真實、形象的三維模型 協(xié)調(diào)和控制施工過程;從體驗到管理對項目施工計劃進行分析，利用手持 電子設(shè)備（ iPad ）隨時調(diào)用所需模型，及時動態(tài)地掌握施工質(zhì)量和施工進 度，指導(dǎo)下一階段施工。

4.3? 基于項目管理的三維可視化協(xié)同管理平臺

可以采用三維可視化信息交互平臺進行工程項目管理，將溝通工作通 過信息化平臺完成，將信息化技術(shù)的應(yīng)用點集成到網(wǎng)絡(luò)平臺，在網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 器上共享數(shù)據(jù)信息;采用信息化平臺的好處是：在平臺上，各參建方可以 在網(wǎng)頁上瀏覽圖紙、模型、方案、施工模擬、施工進度等信息，并可在模 型上進行批注、測量、討論等操作，平臺會對所有人員的操作進行記錄和 同步更新，進而使溝通實現(xiàn)了有據(jù)可循，有利于節(jié)省溝通成本，提高工程 管理水平。

4.4? 數(shù)字化材料采購管理和物流跟蹤

可以采用可視化物流智能管理系統(tǒng)對工程材料進行管理，主要是采用 可視化的方法對施工材料物流進行管理，通過建立材料信息數(shù)據(jù)庫，包括 材料的分類、編碼、數(shù)量以及材料運輸計劃等各類信息，為材料管理和分 析提供基礎(chǔ)性數(shù)據(jù);施工過程中采用二維碼、移動終端等技術(shù)，對材料運 輸?shù)墓芾砩暾?、回?zhí)和三級倉儲等工作流程進行管理，并實時采集材料運 輸過程中的各項信息;將該信息納入數(shù)據(jù)庫，通過系統(tǒng)平臺可隨時查詢、 分析和處理相關(guān)信息，為后續(xù)的材料運輸和物流管理方案制定提供依據(jù)和 指導(dǎo)，實現(xiàn)對材料運輸和現(xiàn)場物流的高效可視化管理。

結(jié)語： 數(shù)字化施工是一門跨專業(yè)、跨部門的技術(shù)體系，關(guān)于數(shù)字化施 工技術(shù)的研究與應(yīng)用，很多工作還處于探索且處于概念形成期初始發(fā)展階 段，但數(shù)字化技術(shù)對建筑工程領(lǐng)域的促進作用已經(jīng)凸顯出來;工程實踐表 明，通過在工程建造全過程采用數(shù)字化施工技術(shù)，數(shù)字化地分析建造各個 重要環(huán)節(jié)，有利于優(yōu)化工程建造過程，解決工程施工過程中的各類技術(shù)難 題，改變建筑工程的施工建造模式，提高工程質(zhì)量、施工管理水平和安全 管控能力，實現(xiàn)精益建造。

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