智能化工程管理技术在建筑工程管理中的应用路径分析
马景泓
杭州西子实验学校

复制成功

摘要:

随着建筑行业向高质量发展转型,传统工程管理模式的信息滞后、效率低下等弊端日益凸显,本文首先梳理智能化工程管理技术体系,明确物联网、大数据分析、人工智能、云计算四大核心技术的功能定位,其次分析技术应用的必要性,指出对解决传统管理痛点、满足现代建筑项目复杂需求的重要意义;文中提出基于项目全生命周期与技术融合集成的两大应用路径,揭示 “数据 - 分析 - 决策 - 执行” 的管理闭环构建逻辑。

关键词: 智能化工程管理技术应用路径分析
DOI: 10.12428/zgjz2025.11.009
基金资助:

【引言】近几年来,建筑行业发展速度很快,在快速发展过程中也出现了一系列的问题。有些企业为了完成任务不顾质量,存在着一定程度的速度性和效率性需求矛盾;现在随着人们对环境保护的认识不断提高,建筑行业发展也同样面临着采用更少的环境污染的方法来进行建造。再加上建筑行业的技术水平较落后,生产率低,行业转型升级的步伐慢,仍采用传统式的工艺技术和人数较多的方式进行施工。但是信息技术快速发展,在工业中实现智能化可以更好地让生产流程自动化、智能化,并且可以在信息和感知的基础上,运用智能传感器、机器人、自动化控制系统实现精准控制;另外还可以做到节能环保;在交通上应用智能交通系统技术(自动驾驶、智能交通管理、智能导航)大大增加了交通运输的安全性和效率;在医疗领域上采用智能医疗设备、智能诊断系统更利于准确检查疾病,给病人提供个性化的诊疗服务;在金融领域上采用智能化的交易系统和风险评估模型,在瞬息万变的金融市场中更快、更准地做出决策,提高金融服务的质量与效率。

1智能化工程管理技术体系构成

1.1物联网技术

物联网作为建筑工程管理“万物互联”的核心支撑技术,对整个工程建设项目的全过程各环节进行实时信息监控,借助 RFID标签、传感器以及摄像头等多种传感设备,建立建筑工程项目全场景的实时数据采集网络;在建筑施工场地,设置温湿度、噪音等环境传感器对施工环境参数实时监测,当达到安全阈值时可实现自动报警功能;在塔吊和升降机等大型机械设备上设置振动、转速传感器,实时采集数据判断机械设备是否产生故障,及时排除安全隐患;对于材料管理,将钢筋、混凝土等材料设置 RFID标签,在整个采购、进场、使用过程中都可以被监测到,避免浪费材料或者用错了材料。

1.2大数据分析技术

大数据分析技术给建筑工程管理工作带来“数据驱动决策”的新可能,其将工程项目全生命周期所生成的数据汇集起来后用聚类分析法、回归分析法等算法来寻找其中隐含的规律或问题,例如,通过分析历史同期项目进度数据、现时工程实际施工进度等数据,可发现进度延误的风险点并据此及时调整进度计划,在成本控制方面通过对材料采购价格、人工费等数据的变化趋势进行动态分析,当某一项或几项出现偏大的涨势时便及时发现成本偏大超支现象并重新优化调配资源。

1.3人工智能技术

基于计算机视觉的 AI系统能够使用摄像头实时监测发现混凝土浇筑的裂缝、钢筋间距不合格等问题,准确率超过 95%,比人工检测要快得多;对于风险预测,AI算法可以根据地质数据、气象数据、施工数据提前 72小时提醒暴雨、滑坡的发生,给项目制定预案预留充足的时间;利用 AI来驱动的智能施工机器人能够代替人完成一些高危及重复的工作,施工效率提升 30%,同时减少了安全隐患的发生。桥梁建设项目引入AI质量检测系统后,质量问题整改率下降40%,充分彰显其在精细化管理中的优势。

1.4云计算技术

云计算技术为智能化工程管理提供“高效协同与数据存储”的支撑平台,通过构建云端数据中心,实现工程数据的集中存储、实时共享与高效计算。对于跨区域项目来说,利用云平台可使总部和项目部人员均可在云平台上实时查看项目的设计图、施工方案等资料文件,无需担心因为文件未及时传达到场而造成的协同低效问题;数据存储上,云计算可以灵活扩张云服务容量来匹配建筑项目设计阶段→建设阶段→运营阶段持续增大体量的数据储存需求;此外,还可以采用多层加解密技术保证用户数据的安全性;最后将云平台中的进度管理、成本控制等功能模块相结合成统一化的管理系统,管理人员通过手机/电脑等终端就可以随时随地查看项目的运行状态。

2建筑工程管理引入智能化技术的必要性

2.1传统建筑工程管理模式的弊端

传统建筑工程管理模式依托人工经验与纸质记录,信息传递存在明显滞后性。以大型商业综合体项目为例,施工过程中设计变更需经多部门层层审批,纸质文件流转耗时久,从设计方发出变更通知到施工人员接收并理解,平均耗时超3天,导致施工进度延误,增加额外人工与机械闲置成本。同时,每个方面的信息无法互通,也存在各自为阵的问题,例如材料采购部门得不到现场材料的耗损量等信息,容易造成材料堆积或者短缺,之前就有某项目的水泥购买只因采购滞后的原因为期造成现场工程停工 2天,产生了直接经济损失达 50万的情况发生。由于靠人手去做质量和安全检查都是定时定点巡查,并不能面面俱到,全天候实时检测,时常有未查到的问题出现,有的住宅项目就是因为在人手勘察的时候没能发现问题,结果交房后给业主造成了质量问题,后期返工以及业主投诉带来的损失。

2.2建筑行业发展对智能化管理的需求

随着城市化进程加速,建筑项目规模愈发庞大、功能日益复杂,如超高层地标建筑、大型综合交通枢纽等,传统管理模式难以应对此类项目对精细化、高效化管理的严苛要求。现代建筑的绿色环保、智能舒适属性离不开智能化的技术,设计阶段的能耗模拟分析,施工阶段的绿色建材精确使用和运维阶段的设备智能调控都依靠智能化实现,而其背后又有更深层次的原因,即建筑市场竞争激烈,要使得企业在众多竞争中立于不败之地就要通过智能化管理降低人工成本、缩短施工周期、提高工程品质。据统计,采用智能化管理的建筑企业,项目成本平均降低8%-12%,工期缩短10%-15%,质量缺陷率下降30%-40%,能在市场竞争中脱颖而出,获取更多优质项目资源。

2.3智能化技术对建筑工程管理的积极影响

通过海量数据分析挖据决策层面上为项目的规划建设及资源投入分配提供数据支持,通过运用大数据分析出该项目的施工顺序,防止工序打架造成延误施工的情况出现,节约了近 300万元的成本。在成本控制方面,通过智能化的方式去监管材料采购和使用情况,避免了因为超量购买所带来的不合理的情况的发生,使整体的造价金额降低,其中某项目通过材料管理智能平台将项目材料的损耗率由原来的 10%降到现在的 5%,相当于节省了成本的 50万元左右。在质量管理与安全管理方面,则使用 AI图像识别以及传感器来查找到一些质量问题或安全隐患问题,还有安全帽能够实现施工人员的人身安全保障功能,并且能够实现健康安全检测以及定位的作用。

3智能化工程管理技术在建筑工程管理中的应用现状

3.1设计阶段

设计阶段是建筑工程的基础环节,智能化技术在此阶段以BIM(建筑信息模型)为核心,实现可视化协同设计与性能优化。借助 BIM技术,设计团队可以制作出包含建筑结构、水电气暖通等多个专业的三维立体模型,利用同样的平台集成所有数据信息,解决传统二维图纸存在的专业冲突问题。如某超高层办公楼的设计,在超高层办公楼 BIM 模型设计时,提前发现机电管线与结构梁存在碰撞点 23处,提前与机电单位协商整改图纸避免后期施工变更费用超 80万元。此外,结合 AI能耗模拟软件对建筑的采光、通风及空调负荷等数据进行动态分析,可以达到优化方案的作用,使整个建筑的全生命周期能耗得到极大的降低。绿色住宅项目通过BIM+AI能耗模拟,将建筑年能耗量降低15%,达到国家一星绿色建筑标准,智能化技术让设计从“经验驱动”转向“数据驱动”,大幅提升设计质量与效率。

3.2施工阶段

施工阶段是工程落地的关键,智能化技术通过构建“智慧工地”实现全流程管控。在进度管理上,基于BIM模型与进度计划软件联动,实时对比实际施工进度与计划进度,自动预警延误风险。地铁车站项目利用该技术,将进度偏差率控制在5%以内,提前1个月完成主体结构施工。基于 AI视觉检测设备对钢筋绑扎间距、混凝土浇筑平整度等实施实时抓拍分析,AI视觉检测设备识别精度达 96%,使一住宅项目的质量问题整改率由原来的 23.8%降至 14.3%;基于智能安全帽中的定位和危险预警功能:施工人员一旦进入危险区域即刻触发声光报警,借助于化工园区项目采用智能安全帽,使得化工园区项目发生的安全事故率下降了 60%,智能化让施工管理从“被动整改”转到“主动预防”。

3.3运维阶段

运维阶段是建筑全生命周期管理的重要延伸,智能化技术通过物联网与大数据构建智能运维体系。在设备管理上,给电梯、空调、给排水等设备安装传感器,实时采集运行参数,当设备出现异常时,系统自动推送故障预警并生成维修方案。商业综合体利用平台系统,使设备故障的响应时间由原来的 4小时缩减到 1小时;同时也可以使寿命延长 3年。能源管理实现了智能电表和智能水表的建筑能耗数据实时在线监控,并运用 AI 算法优化能源使用方式,其办公楼可以通过技术将空调能耗减少 20%,每年可以节省电费 50多万元。同时 BIM平台也能够把建筑的空间、设备、人员等等信息都汇集于一身,方便进行资产管理,使得一些医院的资产盘点的效率实现了百分之七十的增长,而且现在也实现了智能化运维的技术,让运维模式实现了从“人工巡检”到“智能感知”的转变。

4智能化工程管理技术在建筑工程管理中的应用路径分析

4.1基于项目全生命周期的应用路径

4.11前期策划与决策阶段

此阶段利用大数据和人工智能技术,将项目所在地的地质、气象和市场需求等信息进行项目的可行性分析和风险评价。以某高速公路工程为例,利用大数据对历史流量、造价等数据进行分析,利用 AI算法对项目的效益和风险进行预测,并进行多个备选方案的比较,帮助决策者进行优选,使决策时间减少20%,风险预估精度提高到85%,为项目奠定科学基础。

4.12设计与施工阶段

设计阶段深化BIM技术应用,实现多专业协同设计与性能优化,如某商业综合体项目用BIM解决管线碰撞问题。施工阶段构建智能管理平台,联动BIM、物联网与AI,实时监控进度、质量与安全。住宅项目通过平台动态调整资源,将工期缩短10%,质量缺陷率下降30%,实现施工全过程精准管控。

4.13运维阶段

在运营阶段,基于物联网和云计算平台,构建智能化的维护管理体系。在施工现场安装传感器,实现对施工过程中的数据进行实时监测,并通过云平台进行数据的存储和智能的故障报警。在此基础上,将一栋写字楼的设备失效响应时间由4个小时压缩到1个小时,能耗减少18%,并与 BIM技术相结合,实现资产的可视化管理,提高运营效率。

4.2技术融合与集成应用路径

4.21物联网与工程管理融合

在施工现场部署物联网设备,如RFID标签、传感器等,实现人员、设备、材料互联互通。某智慧工地通过RFID追踪材料运输与使用,传感器监测施工环境,数据实时传输至管理平台,减少材料浪费12%,及时规避3起环境风险,保障施工有序进行。

4.22大数据、AI与工程管理集成

整合整个工程过程的数据,运用大数据进行规则挖掘和人工智能算法的辅助决策。该项目通过对施工、质量、造价等多个数据进行融合,通过人工智能对施工进度延迟风险进行预测,提出相应的调控策略,通过大数据对资源进行优化分配,使得成本偏离率不超过3%,工期精度达到92%,提高了管理的科学性。

4.23云计算的支撑应用

在云计算的支持下,建立了跨地域多代理的共享平台。在跨省、直辖市的工程中,各参建单位通过云端平台进行图纸、进度等信息的实时共享,实现了对工程项目的远程协同,建设过程中的数据查询响应时间缩短到0.5秒,协同效率提高25%,为大型工程的管理提供有效的数据和协同支持。

5结语

在建筑行业高质量发展的时代大背景下,智能化工程管理技术因为拥有多元化的体系结构,成为工程管理中重要的全面解决方案。物联网的实时感知、大数据分析发现规律性问题的价值,以及人工智能做出预判和决策的优势、云计算协同支撑的能力,打破了传统管理模式的信息屏障和效率阻碍,构建起技术引领型的管理新模式。另外,由于目前技术已经深入应用于设计、施工、运维场景中,应用项目的整个生命周期,同时叠加多种技术集成应用到项目整体运行过程,实现了从开始的项目前期决策,到中间的各项管理活动,最后到结束时的运维的全流程智能化。即实现了从“数据-分析-决策-执行”的管理闭环。

【参考文献】

[1] 李振国. 智能化工程管理技术在建筑工程管理中的应用[J]. 砖瓦,2023(06):113-116.

[2] 罗娴静. 智能化工程管理技术在建筑工程管理中的应用[J]. 大众标准化,2022(21):91-93.

[3] 董斌. 智能化工程管理技术在建筑工程管理中的应用[J].居 舍,2023(20):36-39.

[4] 李锦峰. 智能化技术在建筑工程管理中的应用[J]. 石材, 2023(7):117-119,144.

[5] 赵小勇. 建筑智能化工程管理问题及技术应用研究[J].中小 企业管理与科技(中旬刊),2020(9):186-187.

[6] 黄滕.基于智能化工程管理技术在住宅建筑工程安全管理应用研 究 [J].居舍,2024(13):140-143.

[7] 张晟浩.智能化技术在工程机械设备安全管理中的应用[J].大 众标准化,2024(18):139-141.

[8] 杨旭.智能化技术在污水处理工程施工安全管理中的应用[J].智 能建筑与智慧城市,2024(4):157-159.

[9] 龙云,路义晨,李长江,等.装配式建筑施工技术在建筑工程施 工管理中的应用[J].建筑技术开发,2020,47(18):42-43.

[10] 李沐鸿.浅析装配式建筑施工技术在建筑工程施工管理中的 应用[J].居舍,2021(4):33-34+36.


查看本期封面目录
ISSN:3079-9155 (Online)
ISSN:3008-0053 (Print)
所属期次: 2025.11

》在线投稿系统

*文章题目:
*作者姓名:
*电子邮箱:
*通讯地址:
*联系方式:

  备      注:

*上传稿件:

支持上传.doc,.docx,.pdf,.txt,.wps文件

投稿须知:

1、审稿结果将于1~7个工作日以邮件告知,请注意查收(包含录用通知书、审稿意见、知网CNKI查重报告)。

2、提交投稿后,若7个工作日之内未接到录用通知,则说明该文章未被录用,请另投他刊。

3、凡投寄本刊稿件,如在内容上有侵权行为或不妥之处,均应文责自负。本刊有权对来稿进行文字编辑、加工和修改,如不同意,请附说明,以便妥善处理。

4、多作者文稿署名时须征得其他作者同意,排好先后次序,通知用稿后不再改动。

5、凡投往本刊稿件一经录用发表,其版权归本刊所有。

6、本刊所刊发的文章将授权中国知网或维普、万方等数据库检索,如作者不同意被收录,请提前申明,未申明者,本刊一律视为同意被收录。

7、请勿一稿多投。



提示文字!

注:我们将于1~7个工作日告知您审稿结果,请耐心等待;

您也可以在官网首页点击“查看投稿进度”输入文章题目,查询稿件实时进程。

为你推荐

版权所有 © 2025 世纪中文出版社  京ICP备2024086036号-2