智能建造技术在建筑工程中的应用研究

卢凤文

身份证号：210323199512094276

摘要：传统建筑工程存在施工协同性薄弱、现场管控粗放、资源损耗偏高、工期管控难度大、安全隐患频发、运维衔接滞后等行业痛点，难以适配绿色施工、精益建造、智慧工程行业发展要求。智能建造依托数字化建模、物联网感知、智能机械、云端管控、装配式集成多项前沿技术，重构建筑工程设计、施工、验收、运维全生命周期建造模式，实现工程要素数字化、施工管控自动化、多方协同一体化。本文阐释智能建造核心技术内涵与应用优势，剖析当前建筑工程智能技术落地应用短板，探究智能建造技术在工程设计、现场施工、安全质量管控、装配式施工、后期运维全场景落地路径，提出技术落地保障与行业优化策略。研究表明，规模化落地智能建造技术可优化工程资源配置，压缩施工管理隐患，提升建筑工程精细化建造水平，推动传统建筑业数字化转型升级。

关键词：智能建造；建筑工程；应用研究；

引言

建筑行业数字化转型进程持续加快，粗放式人力主导、碎片化施工管理的传统建造模式，逐步向低碳化、智能化、集成化、工业化智能建造模式转型。智能建造融合土木工程、物联网、数字仿真、自动化设备、云端大数据多领域技术，打通建设单位、设计方、施工班组、监理单位多方信息壁垒，覆盖建筑方案设计、现场土建机电施工、安全质量巡检、竣工运维全流程。现阶段部分工程项目存在智能技术应用浅层化、软硬件配套不足、人才体系缺失、技术与施工工序适配度不足等问题，技术价值无法充分释放。立足建筑工程实际施工场景，深挖智能建造落地价值与应用路径，破解现场落地难题，是赋能建筑工程提质、降本、增效的核心途径。

一、智能建造核心内涵及工程应用优势

1.1 智能建造核心技术体系

智能建造并非单一施工设备升级，而是一体化集成技术体系，包含数字化三维建模技术、施工现场物联网感知技术、自动化智能施工装备、云端协同管理平台、装配式模块化生产技术、智能监测预警六大核心板块。兼顾前期方案仿真设计、施工现场动态管控、后期建筑智慧运维全链条，实现建筑工程由人工经验管控转向数据化、智能化科学管控。

1.2 建筑工程应用核心优势

一是优化多方协同管理，消解图纸冲突、工序交叉矛盾，降低工程返工概率；二是弱化人工依赖，减少现场露天高危作业体量，优化施工人员作业环境；三是实现质量、安全、进度全域动态监测，提前预判施工隐患；四是节约建材资源与能耗，贴合绿色建筑施工标准；五是衔接竣工运维体系，打通施工数据与运维台账，延长建筑整体服役周期。

二、智能建造技术当前工程落地现存问题

2.1 技术应用流于表面，一体化统筹不足

多数项目仅在单一施工环节套用智能设备与软件，未搭建全周期智能建造体系，设计、施工、运维阶段技术割裂。前期数字化仿真设计成果未同步移交施工现场，模型数据与现场施工工序脱节，三维建模仅用于图纸展示，未落地管线优化、施工模拟核心功能，技术利用率偏低。

2.2 软硬件配套体系适配性较差

施工现场智能感知设备、云端管控平台型号繁杂，不同设备数据传输标准不统一，形成信息孤岛；老旧施工现场网络基础配套薄弱，野外场地信号传输不稳定，制约实时数据传输。同时智能设备与传统施工工序衔接不畅，改造适配成本偏高，阻碍技术规模化推广。

2.3 行业复合型专业人才缺口较大

现有一线施工管理人员、技术人员精通土建、机电传统施工工艺，但缺乏数字化平台操作、智能设备调试、模型优化专业能力；数字化技术人才不熟悉建筑施工工序与工程规范，跨领域复合型人才稀缺，制约智能建造技术标准化落地与精细化管控。

2.4 行业落地管控标准不完善

智能建造施工工艺、验收核验、造价计价配套行业规范尚未完全完善，智能施工工序质量验收依据模糊。部分施工企业出于成本管控考量，缩减智能设备、智能管控体系投入，优先沿用传统施工模式，行业整体转型推进速度缓慢。

三、智能建造技术在建筑工程全域应用路径

3.1 工程规划设计阶段：数字化仿真协同设计

依托三维数字化建模技术搭建建筑、结构、机电一体化模型，整合土建结构、机电管线、装修施工多维模型，开展多专业联合碰撞校核。提前排查结构点位冲突、机电管线排布矛盾、空间布局缺陷，优化建筑结构方案与机电综合排布方案。同步开展施工工况仿真模拟，比对多版施工组织方案优劣，敲定最优施工部署，从源头规避设计变更与现场返工。

3.2 施工现场进度与资源智能管控

依托云端智能项目管理平台统筹施工进度、建材物资、班组人员调配，联动现场人员定位、物资溯源感知设备，实现人员在岗、建材周转、工序推进可视化管控。自动匹配物资进场时序与施工进度计划，优化建材仓储、调配流程，减少建材闲置损耗与工期延误问题，实现施工资源精益化调配。

3.3 施工安全与质量智能监测应用

在高支模、深基坑、塔吊作业、临边高危施工区域布设智能感知监测终端，实时采集结构形变、设备运行、场地环境数据，异常工况自动触发云端预警，实现安全隐患超前预判。依托智能视觉巡检、实体无损检测设备替代人工抽检，全覆盖核查混凝土施工、砌体施工、机电安装施工质量，锁定质量缺陷点位，提升质控客观性。

3.4 装配式模块化智能施工应用

依托智能工厂数控设备完成墙体、叠合板、机电预制构件标准化工厂预制生产，结合数字化模型把控构件尺寸与接驳精度。现场采用智能吊装设备、定位校准装备完成装配式构件精准拼接安装，减少现场现浇作业体量。构件生产、运输、吊装全流程溯源管控，提升装配式建筑施工效率与构件安装精度。

3.5 竣工交付后智慧运维一体化应用

将施工阶段三维模型、设备参数、隐蔽工程数据同步移交运维平台，搭建建筑智慧运维台账。依托原有感知终端监测建筑结构沉降、机电设备运行、室内能耗工况，自动排查建筑渗漏、机电故障、能耗异常问题，实现建筑本体与机电系统智能化运维，打通建造与运维数据链路。

四、智能建造技术落地优化保障策略

4.1 搭建全周期一体化智能建造体系

统筹设计、施工、运维全阶段技术规划，统一平台数据传输标准，打通多方数据共享通道，将数字化设计模型、施工监测数据直接赋能现场施工与后期运维，杜绝技术碎片化应用，最大化释放智能建造技术价值。

4.2 完善场地配套，优化工序适配方案

优化施工现场网络、设备基座基础设施配套，统一智能软硬件技术标准。结合原有施工流水工序优化智能设备穿插作业流程，平衡前期建设投入与工程综合收益，适配住宅、公共建筑、地下工程多类项目施工场景。

4.3 搭建分层人才培育体系

面向管理层开展智能建造管理体系培训，面向一线技术员开展平台操作、智能设备运维实操培训，校企联动定向培育跨领域复合型人才。优化岗位权责划分，打造懂施工、懂数字化、懂管控的专业技术班组，夯实人力保障。

五、结论

智能建造是建筑行业数字化、绿色化转型的核心支撑技术，具备协同性强、管控精细、安全可控、资源节约多重优势，可覆盖建筑设计、现场施工、安全质控、装配式施工、智慧运维全工程场景。当前技术落地存在体系割裂、配套不足、人才短缺、标准滞后多项短板，通过搭建全周期一体化技术体系、完善场地软硬件配套、培育复合型技术人才、优化项目管控机制，能够破解技术落地难题。全面推广智能建造技术，可根治传统建筑工程粗放施工、隐患多发、资源浪费痛点，提升建筑工程整体建设品质，助力建筑业高效低碳、智慧化长效发展。

参考文献

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