智能建造下的智慧工地发展探究

智能建造下的智慧工地发展探究

李奎王留东

中国建筑第八工程局有限公司200000

摘要：智能建造模式促使建筑建造技术手段与智能科技成果高速融合，并全面提升建筑设计、施工、生产、运营、管理环节的智能化水平。智慧工地是促进建筑工业化、智能建造、绿色建造协同发展的关键抓手，也是打造新型工程建设现场的数字化、智能化管理手段。本文首先对智能建造下的智慧工地发展与应用现状进行总结，而后从政策机制、技术体系与人才队伍三个角度探讨了智慧工地发展面临的挑战与应对方法，以此为智慧工地的高质量建设与长效发展提供参考思路。

关键词：智能建造；智慧工地；发展现状；问题；对策

建筑行业的产业规模与建造能力相较过去都产生了较大的变化，但法律纠纷、污染能耗、安全事故等隐患问题给建筑行业的发展形成了阻碍。建筑行业在机遇与挑战并存的时代下，可通过智能制造模式，提高自身高质量发展水平。智能建造是将信息化与智能化技术与建筑工程建造进行高度融合的全新建造方式，涉及人工智能技术、3D打印技术、物联网技术与BIM技术等科技。智慧工地是构建智能建造模式的重要基础。现基于智能制造发展背景，探讨智慧工地的发展情况。

1智能建造下的智慧工地发展情况

1.1基础设施

1.1.1云平台

云平台属于智慧工地基础设施体系中的核心要素，涵盖边缘云、私有云与中心云平台三个构成部分。其中中心云能够为建筑施工集团提供较为完整的安全、存储与计算等资源，并满足二级单位获取云化服务资源的需求。大型项目工地与二级单位基于离线存储与建设规模等需求，可依托私有边缘云，实现对云平台资源的有效获取；综合体、场馆、园区、小区等可利用边缘云节点，取得其所需的边缘安全、存储、计算资源与物联网、人工智能等离线中台资源[1]。

1.1.2终端设备

处于施工现场各处的终端设备是推进智能建造、运行智慧工地的关键要素。包括人脸识别装置、AI智能闸机、防爆控制装置、智能化感温探测装置与物联网控制设施等。

1.2主要特点

1.2.1标准化功能

系统可提供标准化模块、可定制模块与可选性模块。标准模块主要为基本模块，包括设备管理、人员管理、质量管理、物资管理与安全管理等。可定制模块主要为人工智能化模块，如无人机建模、遥感定位、语音识别、VR等；可选模块为数据模块，如物联网、档案管理、GIS、BIM模块等。

1.2.2标准化管理场景

系统可提供手机端、项目端与公司端三种不同的管理场景。其中项目端支持管理人员对具体工程项目的各项基本情况进行了解，实现监测现场噪声、PM2.5、施工人员数量、施工进度等，起重机系统、材料存放区与主要出入口也处于监测范围内。

项目管理人员借助手机端可不受时空条件限制地了解项目信息，如设备物资使用情况、现场安全隐患排查结果、工程进度计划、环境监控结果、人员统计结果与视频监控画面等。

公司端能够实现对建筑企业现有全部建设项目的情况的全面呈现，满足企业采集、统计与分析中标合同总额、在建或者中标工程项目数量、大型机械设备数量、施工参与人员数量等关键数据，并提供调取与查看施工现场实时监控图像的功能。

建筑企业依托智慧工地系统能够有效地为工程项目构建闭环管理模式，实现对工程项目的全面管理，解决以往管理与生产流程存在的衔接不到位、沟通不顺畅的问题，同时以此打造工程安全等风险因素的预警与实时监测系统，减轻安全事故等突发事件给工程带来的损失。

1.2.3应用实施标准化

智慧工地系统的运行需要有标准化体系作为支撑，涉及设备对接、综合布线、硬件设备、安装调试、维护以及拆改移标准化。

2智能建造下的智慧工地发展中的问题与对策

2.1政策与监管机制层面

结合当前智慧工地系统的建设与应用情况可知，当前与之相关的监管机制与法规政策还有较为缺失。存在的问题包括跨部门运作与协调机制不完善；各级部门在财政金融、配套基础设施方面的激励力度还需加强；监管与效益评估程序还需要得到完善；智慧工地系统缺失数据接口、施工管理、安装等方面的评价标准，现有技术标准与现行的节能建筑、装配式建筑相关标准的衔接还未落实到位。

首先，应健全智慧工地相关的技术标准与政策法规。相关部门应对智能建造领域中的智慧工地的具体内容、实施方法等进行明确与规范，同时逐步推进国家层面、建筑行业层面、地方层面与企业层面的标准体系建设工作，为企业参与智慧工地系统构建提供指导与约束。其次，应有效落实监管机制。智慧工地尚处于初期发展阶段，一方面需要国家的政策引导与财税激励，另一方面也必须有政府的有力监管，以免其朝着粗放化的方向发展。在监管机制中应围绕参与单位的行为方式、权利义务以及责任等内容展开规范与细化。同时，根据智慧工地的实践应用情况，逐步完善资金支持激励方案以及效益考评体系，促使智慧工地建设能够以效益为导向，实现良性发展目标。最后，应加快试点示范推广。智慧工地系统的推广应用涉及住房和城乡建设、科技、环保、规划、财政等多个部门，因此各部门需要做好配合与协调工作，可组建专项工作组，并制定与执行完备的责任机制，共同推进智慧工地的全面应用

[2]。

2.2技术产品层面

从智慧工地系统技术体系发展情况来看，当前核心技术成果的自有率还亟需提升，不少软件产品都属于国外专利，部分国产软件是在已有技术成果的基础上实施二次开发，掌握核心技术成果的科研机构还相对偏少。智能建造中运用的智能化机器人等所运用的核心算法的攻克难度较高。另一方面，智慧工地技术体系缺失必要的顶层设计，施工仿真技术、3D施工技术、智能化装备与自动施工机器人等技术的发展情况未实现相互平衡，关联性也有待加强，否则可能无法实现技术协同优势的最大化呈现。

其一，应鼓励并扶持企业参与工程智能化管理、智慧工地、智能设计相关软件产品的研发工作，提高智慧建造软件系统国产化程度。还应加大对相关基础算法与深度学习算法的研究力度，以此实现对智慧工地体系中的核心技术的有效掌握。可通过科研资金扶持、税收优惠等激励机制，引导数字化企业、施工企业、院校等共同参与智慧工地基础研发活动，加快数字化产品的研发与应用速度。其二，应增加智慧工地硬件装备的研发力度。重点针对施工机器人以及工业化建造装备展开研发工作，针对工程项目需求开发个性化施工机器人，同时增强建造装备的标准化程度。

2.3专业人才层面

建筑企业需尽快解决智慧工地系统应用阶段存在的人才短板问题，部分施工人员因受教育程度、年龄、技能素质等因素对于智慧工地场景的适应度不足，没有及时了解新的操作与工艺要求。智慧工地的战略发展、设计规划、效益评估等需要更多专业人士参与其中[3]。建筑企业在建设智慧工地队伍时，还需继续引进兼具管理能力与技术应用能力的综合型人才。

其一，各大高校应加大智能建造以及智慧工地系统相关学科建设力度，通过校企结合的专业发展方式，为相关专业师生提供更多参与生产实践的机会，为企业输送更多精通智能建造技术、土木工程专业基础扎实的应用型人才。其二，建筑企业应为管理人员以及施工人员开展以智慧工地建设与长期应用为主题的培训学习与宣传教育活动，以此加快工程项目与智慧工地系统的融合速度。

3结论

智慧工地已经成为当前建筑企业解决工程管理问题、构建智能建造模式的重要技术手段，其功能、管理场景以及实施方法均呈现出标准化的特点。结合智慧工地的实际发展现状可知，相关部门还应继续完善与之相关的机制政策、标准规范，从而夯实制度基础；科研单位与相关企业应增加智慧工地技术产品的研究、开发投入，以此奠定技术基础；高校以及企业需要通过学科建设与人才培训等方面的工作，夯实专业人才保障。

参考文献

[1]李增辉,刘乃新,王天瑞等.智能建造在智慧工地应用探讨[J].城市开发,2022,(12):78-80.

[2]韩世超,赵春生,徐望宁.BIM+智慧工地在建筑工程中的应用[J].四川建材,2022,48(11):175-176+191.

[3]陈定方.智慧工地系统在建筑施工领域的应用[J].中国住宅设施,2022,(10):28-30.