智能建造技术在建筑施工中的应用研究

智能建造技术在建筑施工中的应用研究

曹孟岳,张云凯,尚绪银

中国建筑第四工程局有限公司

摘要：在我国现代建筑工程领域快速发展的背景下，建筑施工技术水平不断提升，同时受到信息技术发展的影响，智能化技术在建筑施工中得以广泛应用，使得传统施工模式在很大程度上被改变。通过采用智能建造技术，能够有效促进建筑施工效率提升，得益于智能化技术的优势，能够解决传统施工模式中存在的多项问题，所以需要掌握该技术的应用要点。因此，本文将对智能建造技术在建筑施工中的应用方面进行深入地研究与分析，并结合实践经验总结一些措施，希望可以对相关工程有所帮助。

关键词：智能建造；智能技术；建筑工程；施工技术；具体应用

建筑工程行业对于社会发展具有重要的意义，是现代社会建设的支柱行业之一。我国作为建筑业大国，在建筑施工方面已经掌握了多项核心技术，尤其是在信息化时代下，信息技术与建筑工程的融合，对于建筑施工技术水平提出了更高的要求。传统施工建造方式存在着效率低下、资源消耗量较大以及安全风险隐患较高等多项问题，为了突破这些局限性因素，需要加强智能建造技术的应用，为此本文结合具体工程项目，对智能建造施工技术要点进行全面分析。

1工程概况

H市某大型商业住宅一体化工程中，项目总面积约为58.6万平方米，建筑主体结构为钢筋剪力墙结构，地下车库采用框架结构，计划工期为402天。由于工程项目较大，且施工内容较为复杂， 存在如下几项施工难点问题：（1）该项目工期较为简章，需要在工期规划之内完成58.6万平方米实体施工与验收工作。（2）施工现场环境较为复杂， 存在多项交替作业面，需要使用的施工机械设备较多且维护困难，安全风险较高，整体管理难度较大。（3）该项目自然排水条件较为不利，雨季施工基槽环节压力较大，且市政排水系统不够完善，组织排水难度较大。（4）该项目参建单位较多，参与施工人员数量较大，需要做好详细的人员管理工作。

为了达到业主方的要求，保质保量地完成工程建设，结合各参建方的基本情况，设计采用智能建造技术，核心为“BIM+”技术、航拍点云扫描技术、智能建造管理平台以及5G移动网络技术等，在日照模拟、风环境模拟、土方量计算、施工监测以及施工管理等方面发挥出了良好的效果，是实现本次工程建设目标的关键所在，实践证明智能建造技术能够全面促进建筑工程施工效率、质量以及综合效益提升[1]。

2智能建造技术的具体应用方式

2.1BIM+技术的应用

在本次项目的智能建造技术应用过程中，以BIM技术为基础，其他技术作为辅助手段，采用集成化的BIM平台进行管理，具体技术应用包括：（1）BIM技术与VR技术的融合。通过采用BIM技术与VR技术，构建虚拟的建筑环境，使得建筑环境更加直观化，本次项目中构建了BIM+VR安全体验馆，将VR软件能够识别的图像导入到BIM模型中，工作人员配套VR研究则能够沉浸在三维动态模拟情境中，从而更加直观地感受塌落、碰撞等问题，有利于开展安全培训工作。（2）BIM技术与RFID技术的结合。RFID是现代物联网技术的重要产物，将其与BIM技术相结合，主要是利用二维码标签的方式，在二维码标签中存储大量的信息，通过BIM平台的扫描识别功能，则能够获取对应的信息。在本次项目中，利用RFID技术对施工材料进行编码，施工人员通过移动设备搭载的BIM平台，在需要使用施工材料时，扫描获取对应的信息，且BIM平台能够对该施工材料的使用进行记录，以便于对施工信息进行追溯，不需要人工接触就能够完成对应的工作[2]。

2.2以BIM技术为基础的绿色化施工

通过采用BIM智能建造技术，能够实现绿色化施工目标，是智能建造技术具有的重要作用。在本次工程项目中，通过采用BIM技术的仿真性，对建筑性能进行分析，从而实现对自然资源的合理分配，利用节能减排技术提升施工绿色性，在具体应用过程中包括如下几项要点：（1）日照模拟。通过BIM模型对建筑进行日照模拟，自动化生成日照分析报告，以此为基础对建筑规划布局进行调整，使得建筑日照条件更加优越。（2）凤环境模拟。通过BIM模型，对建筑环境中的风进行模拟，自动生成风环境分析报告，以此为基础对建筑规划布局进行调整，使其符合国家标准规定。（3）节能计算。以BIM模型为基础，对建筑的能耗进行计算，自动化生成建筑能源分析报告，以此为基础对建筑规划布局进行调整，确保建筑能耗水平降低。

2.3航拍点云扫描数据

建立了地形三维模型，根据三维模型信息设计飞行计划，制定了科学的无人机飞行航线、飞行速度、飞行高度、起降位置、重叠度以及采集点密度等关键参数。在对该项目建筑测绘工作开始前，测绘人员对于该建筑的地形地貌特征和建筑实际情况进行分析，在该项目广场中设置了GPS基站，从而实现对无人机动态差分全球定位接收机测定的三维坐误差进行校对和调整。测绘工作选定为晴朗无云、无风的天气环境下，从而能够提高测绘结果准确性，降低天气对测绘结果的影响。在对该建筑项目进行外业数据采集时，对建筑区域和空旷区域应用了垂直交叉和平行两种不同飞行模式，从而能够使无人机测绘效率，还能够保证测绘区域的完整性和准确性，无人机在飞行扫描的过程中，测绘人员对其飞行速度、飞行高度以及飞行姿态进行动态化监测和实时调整，从而能够提高外业数据采集准确性，获取全面的点云数据，以此为基础能够对建筑布局优化进行调整

[3]。

2.4土方量计算

在航拍影像与点云数据处理的基础上，构建三维场地模型，从而能够对土方量进行计算。利用BIM平台，量取点与点之间的距离，并选择任意平面，量取范围中的周长、面积以及土方切割体积、填充体积等，相比于常规的土方测量技术而言，能够通过数据的方式进行准确计算，全面降低土方计算工作量，使得工作效率得以大幅度提升。

2.5智能建造综合管理平台

在本次项目管理中，采用智慧化管理模式，结合工程现场的基本要素，通过BIM技术、物联网技术以及人工智能技术等，构建完善的智能建造管理平台，确保管理平台功能丰富性，从而能够提升管理工作效率，在本次工程中发挥出了良好的效果。首先，在数据管理方面，智能建造平台以信息的华联互通作为支撑，基于项目实施过程中产生的大量数据，对数据进行收集、整合以及分析，将其全部存储在BIM数据库中，并对数据进行实时化更新，能够有效提升信息共享效率，不仅能够提升工程管理数据化，还能够避免工程数据资料丢失问题，通过对数据的共享，有效解决传统模式下的信息孤岛问题。其次，在合同统计管理方面，由于本次项目参建单位较多，需要明确各单位与人员的职责，所以需要通过合同进行制约，为此在智能建造平台中，增加了合同管理模块，能够保存纸质合同与电子合同，对合同数量、金额进行统计保存，以便于管理人员对合同进行调取。

结束语

综上所述，本文以某建筑工程项目为例，对其施工难点与解决方案进行分析，提出了智能建造技术的多项具体应用方式，希望能够对建筑工程领域起到一定的借鉴与帮助作用，不断提升施工管理技术水平，将智能建造技术的优势全面发挥。

参考文献

[1]张振国, 李安修, 刘艳祥,等. 智能建造技术在某大型安置房项目中的应用[J]. 建筑技术, 2021(2):2-2.

[2]李子龙, 刘磊, 马瑞鑫. 智能建造技术在水运工程软基施工管控中的应用研究[J]. 水道港口, 2021,000(002):3-3.

[3]王淑桃. 工程建设管理中智能建造技术的创新应用[J]. 装备维修技术, 2021,12(003):1-1.