[摘要]近年来,随着物联网、大数据、移动互联、BIM及云技术在不同行业的应用日趋成熟,以“互联网+”技术为依托的智慧化建造的概念在建筑领城也日渐清晰。智慧工地是将现有的硬件设备.上增加监测、数据采集等设备,结合项目已有的信息管理系统,通过互联网技术将数据信息传送到云端,由云端进行逻辑关系组织、分类,经统计分析后汇总出项目需要的管理数据,将数据推送到项目管理平台、手机APP终端,最终实现智慧管控。
[关键词]智慧建造管理BIM
引言
信息技术的变革和创新,不断引领和推动着社会进步,也为建筑业施工管理带来无限的惊喜和可能性。智慧工地的出现、智能化的施工现场就是充分利用新一代信息技术“互联网+”,将各种智能终端和传感设备对现场的人、机、料、法、环等要素进行采集、上传、汇总,形成“互联网+工程管理”在建工程互联网生态圈,从而实现工程项目效益和价值的最大化。
1、工程实例
南宁农产品交易中心是目前中国西南部面积最大的农产品交易综合体、中国东盟农产品集散交易中心和广西农业会展经济核心区。建成后将成为东盟博览会农业展、中国农业博览会和中国农产品交易会的举办平台,并成为立足南宁服务广西、连接周边省份的南蔬北运枢纽,为国内大型农产品交易中心升级版,全国乃至全球农产品物流的重要节点。项目总规划面积3000亩,分三期建设,其中一期分南、北两大地块,总占地面积约为580亩,总建筑面积约72万nf。鉴于项目占地面积广、单体众多、工期紧的特点,工程安全、进度、成本、质量管理难度大。工程实施过程中积极引用“智慧工地”的理念实现精细化管理,最终达到在减少施工成本、保护环境的情况下,按时保质保量完成工程的目的。以下对该项目施工过程中“智慧工地”的典型应用进行阐述。
2、“智慧工地” BIM技术应用
“智慧工地”的建设,依托于施工现场管理平台。而平台中信息的来源,主要是来自于工程BIM模型。大部分情况下,BIM模型的精确度决定了“智慧工地”的开展程度。BIM是一个由二维模型到三维模型的一个转变过程,也是从传统施工中被动“遇到问题,解决问题”到主动“发现问题,解决问题”的一个转变过程。所以,BIM模型的应用对于“智慧工地”建设显得尤为重要。该工程建设中,BIM模型的应用主要集中在以下几个方面:总平面管理:从前期施工总平面布置开始就通过BIM技术,对临舍布置、施工场地区段划分、塔吊的定位、场区道路的布置进行建模,通过模型人员和车辆的人场、出场路线进行模拟,实.现三区分离、人车分流,在用人高峰期及车辆进出场高峰期施工.场地能井然有序的运行。借助模型对塔吊的工作范围、吊重、塔吊的利用率进行分析,综合考虑,合理布置现场施工塔吊。工程量的统计:在BIM模型创建完成后,通过对模型的解读,能够分析出各施工流水段各材料的工程量,如混凝土的工程量。从项目实施情况来看,通过模型直接提取混凝土工程量与实际工工程量之差可以控制在2%以内。施工模拟:在制定完成施工进度计划后,通过软件把施工进度计划与BIM模型相关联,对施工过程进行模拟。将实际工程进度与模拟进度进行对比,可以直观的看出工程是否滞后,分析滯.后的原因,以确保工程按计划完工。可视化交底:通过BIM的可视化特点,对施工方案进行模拟,对施工人员进行3D动画交底,提高了交底的可行性。
节点分析:通过对设计图纸的解读,对复杂节点进行BIM建模,通过模型对复杂节点进行分析。比如复杂的钢筋节点,在模型建立后,对模型进行观察,找到钢筋的碰撞点,对钢筋的布置进行优化;也可以模拟模板支撑体系的受力状况,以确保模板支撑体系的施工安全。
3、“智慧工地” 劳务实名制管理
“智慧工地”建设在劳动力管理方面,首先对施工场地实现封闭式管理,通过虹膜]禁系统等设备,能够有效的管控施工人员的进出场,杜绝了外来陌生人员进入工地,使得工地更为安全。通过劳务管理系统,实施实名制管理,能够根据施工人员的身份信息,对劳务人员结构组成、年龄组成、性别比例等信息进行分析,合理优化劳务队的素质,并且能够实时了解在场总人数以及各分包队伍、各个班组、各工种分布情况。通过一段时间的数据采集,劳务管理系统可以准确提供该时间段内的劳动力曲线,管理人员可以根据劳动力曲线对劳动力的使用进行分析,对用工高峰期与低谷期进行对比,优化劳务人员的使用情况,在确保正常施工.的情况下争取使劳动力曲线更加平滑,从而避免阶段性的窝工,节约劳动力使用成本。
4、“智慧工地” 材料和机械设备管理
“智慧工地”建设在材料、机械设备管理方面,结合物联网、大数据和BIM技术,对进场物料跟踪管理。也就是结合电子标签(如RFID、 二维码等),对进场大宗物资、机电设备、钢结构、取样试件等进行物料进度跟踪管理。对材料的进场情况进行实时监控,管理人员能随时了解主要材料的进场情况。如材料目前位于哪里、厂家备货是否充足、构件的加工情况、材料进场需要的运输时间。在了解这些信息后,管理人员能够根据工程的实际进展情况,对材料的进场进行有效的管控。在机械、 设备管理方面,可以根据施工进度计划模拟,合理安排机械、设备的进、出场时间。
5、“智慧工地” 基于传感器、物联网的智慧系统
(1)扬尘噪声在线监测与喷淋控制系统
为有效控制施工现场扬尘噪声污染,现场在特定位置放置扬尘噪声在线监测设备,监测数据实时传送到终端设备,超标有预警功能;且现场安装智能控制喷淋系统,当现场的扬尘数据超标时会自动触发喷淋或雾炮设备进行喷雾降尘。
(2)标准养护室温湿度控制环境在线监控预警系统标准养护室温湿度控制环境在线监控、预警系统通过在标准养护室内部放置温度传感器、湿度传感器、防水摄像头,将真实环境情况进行24小时智能化监督,解脱相关管理人员需定时抄报环境数据的工作,将环境情况数字化、网络化。
6、小结
智慧工地的目的是将项目管理中的安全管理、成本管理、进度管理、质量管理、信息管理、组织协调管理、劳务管理、施工管理等各方面管理,利用智能化技术手段,实现工程管理干系人与工程施工现场的整合,以一种“更智慧”的方法来改进工程各干系组织和岗位人员相互交互的方式,以便提高交互的明确性、效率、灵活性和响应速度。通过该工程“智慧工地”应用的阐述,为类似工程提供借鉴。
参考文献:
[1]侯清文,周斌斌,夏玉柿.智慧工地系统在建筑工程管理中的应用[J].工程建设与设计,2020(04):273-274.