王传博
41092219970228**** 中国建筑第二工程局有限公司
摘要：智慧工地是智慧地球理念在工程管理领域的具体表现，充分利用了现有的信息化技术手段，对建筑工程管理全过程进行精密的设计与模拟，以提高建筑工程管理效率与质量。智慧工地系统的应用关键在于将人工智能、虚拟现实及传感技术等植入建筑、施工人员携带的设备及机械设备中，通过网络将其连接，整合建筑工程管理人员和施工现场，有较高的应用价值，值得广泛的应用与推广。
关键词：智慧工地；工程建设；应用
1智慧工地的应用价值
智慧工地属于一种新兴概念，其主要利用智慧化以及信息化方式，对工程建设开展全面管理，围绕科学管理、智能生产、互联协同为核心，构建智慧化的工程建设生态圈。基于智慧工地下的工程建设，可以实现施工现场的可视化以及智能化管理，避免以往人工管理中存在的不足和缺陷，其应用价值包括：第一，管理技术先进，智慧工地融入了BIM、人工智能、互联网、物联网、大数据以及云计算等技术，可以对工地现场开展全方位、智能化以及可视化的管理；第二，管理趋于精细化，在各项先进技术的支撑下，智慧工地可以对整个施工现场开展精细化以及科学化的管理，对各项施工活动进行风险预控、科学决策以及智能监控，调配现场施工资源；最后，管理便捷，智慧工地可以为管理人员提供更多的现场数据和信息，有助于企业管理层掌握现场具体情况，为管理行为的实施提供便捷。
2智慧工地在工程建设中的应用
2.1基于物联网技术的智慧工地在工程建设中的应用
2.1.1劳务实名制管理
劳务实名制管理子系统是项目部进行规范管理、规避风险、保障工人合法权益、提高企业经济效益的有效途径和具体举措，它将工人的姓名、年龄、工种、入职时间、技能水平和资质许可等信息录入系统，形成完善的人员数据库，实现对劳务人员年龄构成、性别比例、属地来源、季节性影响等因素的研究分析，便于劳务队伍的优化选择和有效管理。在人员考勤方面，利用人脸识别、指纹采集、虹膜验证、门禁闸机、智能IC等先进技术和手段，实时核验并记录作业人员的身份、班组、工种、进出场时间等信息，帮助管理人员完成考勤登记和工时统计，为劳务人员的绩效奖惩和工资结算提供真实可靠的数据依据，避免出现劳务纠纷，同时还能有效杜绝外来无关人员进入，强化现场人员安全管理。建筑企业还可以利用GPS及北斗定位功能，通过佩戴智能安全帽、智能手环、手机APP等设备，对现场作业人员的心率、体温、作业状态、所处位置和运动速度等情况进行实时监测，当数据出现异常情况时，自动发出报警信息，有效降低安全事故发生几率。
2.1.2远程视频监控
智慧工地中的远程视频监控子系统采用高清智能摄像机、航拍无人机等设备，实现对施工现场主要出入口、材料堆放区、设备操作台、施工作业面及周边环境的全覆盖无死角远程监控，及时发现并消除存在的隐患问题，避免因人员违规作业、设备操作不当、物料遗失被盗造成的人身和财产损失。各相关单位可以通过手机APP和PC客户端，随时查看人员作业情况、现场管理情况、进度质量情况及整改落实情况。视频监控子系统的广泛应用，不仅可以提高现场管理的正规化水平，弥补人员不足带来的管理死角，还可以加强对安全生产事故的防范，最大限度降低施工安全隐患。
2.1.3环境在线监测
1）扬尘监测。当检测到的数值超限时，自动开启联动雾化喷淋设备。2）噪声监测。对噪声进行实时数据监测，超标预警进行短信推送。3）气象监测。对风速风向进行实时监测，自动换算建筑受力，形成风压大数据库；对有毒有害气体浓度进行监测，自行驱动换气机构进行通风。4）能耗监测。对水电油气等各类能耗进行精细计量、实时监测、智能处理和动态管控。
2.2基于BIM技术的智慧工地在工程建设中的应用
2.2.1设计阶段的应用
1）进行场地规划。利用BIM+GIS技术，可以对拟建项目的选址进行场地规划，实现三区分离、人车分流，对建筑性能、塔吊布置、采光日照等进行模拟分析，对拟建工程与现有建筑和周边环境的空间关系进行研究，增强总体规划的科学性、合理性和可行性。2）协同设计与碰撞检查。传统的设计流程是一个线性的过程，各专业之间前期没有进行有效的沟通，等到施工中发现问题再反过来修改设计，造成人力、财力、时间的大量浪费。将BIM技术和“云端技术”进行有效结合，可以提供一个信息共享平台，各专业工程师在同一平台上对项目的建筑、结构和机电模型进行设计，有利于进行广泛深入的沟通交流，避免出现数据更新不及时的现象；同时借助BIM强大的碰撞检查和自动纠错功能，可以及早发现设计方案的不合理之处，从源头上减少因“错漏碰缺”导致的设计变更和返工。3）复杂节点分析。工程建设的关键问题是节点设计，要求构件连接具有较好的整体性和可靠性，以满足建筑物的抗震要求，避免施工过程中出现偏差。目前，构件节点的连接多采用灌浆套筒方式，通常会在接缝处开槽，形成锯齿状或预留一定的弯钩钢筋。利用BIM技术对构件类型、材质、规格、尺寸、配筋和预留预埋洞口等进行精准设计，减少用于方案调整的精力与时间。
2.2.2施工阶段的应用
1）物料管理。传统的物料管理主要通过人工进行到货验收、统计归类和放置存储，难免会出现堆放混乱、使用错误、被盗丢失的现象。根据BIM技术模拟的施工进度计划，合理安排进出场时间；在材料设备到货验收时，对其名称、规格型号、到货数量、材质标准等信息进行编码，根据BIM模型提供的施工顺序和安装位置进行分类存放，实现精细化管理。2）吊装作业。吊装作业是建筑施工阶段的核心，对机械设备和施工人员的能力素质要求较高。施工展开前，利用BIM技术进行吊装模拟，确定塔吊运行角度、起重力矩、回转幅度及与拟建建筑物的位置关系，保证塔吊在施工全过程中的安全运行。3）进度质量管理。在原有BIM-3D模型的基础上引入时间和资源两个维度形成的BIM-5D模型，可以帮助技术及管理人员实时跟踪掌握施工进度和资源投入情况，及时发现原始施工方案中的不合理性，动态调整施工计划，防止工期延误和成本增加。将专项检查和日常巡查过程中发现的质量问题拍照上传，使涉及到的质量问题直接关联到BIM模型的具体构件上，项目各责任主体均可在模型上查看整改落实情况。
2.2.3安全管理中的应用
建筑施工中一旦出现安全事故，将给家庭、企业、社会带来极大的影响。传统的施工安全技术交底，通常是以耳口相传或书面文字的方式进行的，施工作业人员理解不深、记得不牢。通过建立高精度的BIM模型，对施工现场临边洞口、高处作业等危险部位进行标识并做出风险评估，事先掌控安全物资调配需求及安全设施布置效果，提升安全管理能效。将BIM三维模型导入VR程序引擎，设计出逼真的场景环境，体验者可以身临其境的置身于这些“真实的”场景中，形象直观地感受安全事故带来的危害，例如机械伤害、支模坍塌、高空坠落、施工触电、火灾逃生等，让人们从主观上认识到安全生产、规范操作的重要性，提高安全防范意识，掌握应急救护措施，增强个人防护技能，达到安全教育和培训演练的目的。
3结语
智慧工地建设过程中应用到了物联网、云计算、大数据、BIM、虚拟现实、网络通信、智能传感等技术，通过构建数据准确、传递畅通、响应及时的综合信息管理系统，实现了对风险进行及时预警，对环境进行在线监测，对现场进行精细管理，节约了企业人力成本，提升了项目管理水平，取得了良好的经济和社会效益，有利于促进建筑业朝着安全、绿色、智能的方向发展。
参考文献
[1]黄鑫海.智慧工地与精益建造[J].建筑技术研究，2019（6）：94-95.
[2]段媛媛.智慧工地系统在施工现场安全管理中的应用[J].建筑安全，2019（7）：42-44.