竇安華 劉著(zhù)國 王 帥

智慧工地是一種嶄新的工程全生命周期管理理念。它立足于“互聯(lián)網(wǎng)+建筑大數據”的服務(wù)模式，采用云計算、大數據和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，整合相關(guān)核心資源，以可控化、數據化以及可視化的智能系統對項目管理進(jìn)行全方位立體化的實(shí)時(shí)監管，并根據實(shí)際作出智能響應。這不僅對安全文明施工意義重大，同時(shí)也有助于推動(dòng)建造方式變革、提升建筑業(yè)科技創(chuàng )新能力、促進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效、推進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)轉型升級。

如何加強施工現場(chǎng)安全管理、降低事故發(fā)生頻率、有效管理施工對環(huán)境的影響，需要建筑業(yè)與時(shí)俱進(jìn)，抓住互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的歷史機遇期，利用現有的成熟技術(shù)資源以及研發(fā)新的智能系統來(lái)更好地為建筑業(yè)服務(wù)。

智慧工地就是這樣一種嶄新的工程全生命周期管理理念。它通過(guò)遠程高速無(wú)線(xiàn)數據傳輸，實(shí)現實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的遠程報警、遠程監控及遠程通知，設備監控變成開(kāi)放的透明的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監控。它借助新一代的物聯(lián)網(wǎng)、云計算、決策分析優(yōu)化等信息技術(shù)，將人、機、物等各個(gè)核心系統結合起來(lái)，以一種更加智慧的方式運行。實(shí)現工地現場(chǎng)的互聯(lián)協(xié)同、危險感知、智能生產(chǎn)、構建項目信息化生態(tài)圈、改變施工各方的交互方式、工作方式及管理模式，以此實(shí)現在建造過(guò)程中向“安全、綠色、智慧”的目標發(fā)展。智慧工地的實(shí)施，可以節省人力投入提升監管效率、預防安全事故、超限及時(shí)報警、遠程聯(lián)控監控強化過(guò)程管控、積累安全大數據、構建風(fēng)險防控體系。

■ 智慧工地提升建筑施工質(zhì)量

互聯(lián)網(wǎng)+質(zhì)量平臺管理 質(zhì)量管理工作更加快速有效

通過(guò)移動(dòng)端對現場(chǎng)質(zhì)量進(jìn)行管控，方便記錄實(shí)施情況和匯報問(wèn)題，快捷分派任務(wù)和監督整改，有效查詢(xún)問(wèn)題和追溯責任，使質(zhì)量管理工作更快速有效地進(jìn)行。互聯(lián)網(wǎng)+質(zhì)量平臺管理系統可以實(shí)時(shí)、直觀(guān)地提供現場(chǎng)信息，對提高管理質(zhì)量有著(zhù)不可代替的重要作用，這是企業(yè)進(jìn)入現代化管理的重要標志之一。

互聯(lián)網(wǎng)+質(zhì)量平臺管理系統，做到了傳輸距離無(wú)界限，便于監控；極大地降低了綜合成本；此系統還可以讓管理層身在外地，隨時(shí)隨地掌握施工現場(chǎng)的生產(chǎn)狀況，實(shí)現對施工現場(chǎng)情況以及施工進(jìn)度情況的遠程監控。

BIM+VR體驗管理系統

節約人力成本 提高工作效率

BIM是從二維到多維、從信息分散到信息集成、從純人工協(xié)作到計算機輔助協(xié)同全新的模型展示方法和出圖、成果交付方式。VR技術(shù)則是將虛擬變?yōu)楝F實(shí)，讓人有一種身臨其境的體驗，它是借助計算機及最新傳感器技術(shù)創(chuàng )造的一種嶄新的人機交互方式。將BIM技術(shù)與VR技術(shù)聯(lián)合，產(chǎn)生的效果不言而喻。

工地建設初期，采用BIM技術(shù)生成可視化的三維設計模型，對二維的空間結構以及復雜節點(diǎn)進(jìn)行綜合設計，避免管線(xiàn)碰撞或遺漏而導致現場(chǎng)返工的問(wèn)題，大大節約了人力成本，提高了工作效率。通過(guò)身臨其境的安全體驗，進(jìn)行技術(shù)交底、安全知識宣貫與教育，提高和加深了施工人員與管理人員對現場(chǎng)安全生產(chǎn)的認識。

BIM+VR體驗管理系統的主要功能是在BIM技術(shù)實(shí)施全過(guò)程中與VR技術(shù)優(yōu)勢互補、相互融合、無(wú)縫集成BIM模型成果。無(wú)需繁瑣的模型處理以及軟件開(kāi)發(fā)，自然對接當前主流的虛擬現實(shí)設備，形成一套全新實(shí)用的技術(shù)解決方案。從開(kāi)始的方案階段到設計階段再到施工階段一直到后期的運行維護階段，無(wú)論項目處在哪個(gè)階段，這個(gè)項目的參與各方都可以使用BIM+VR體驗未建成的項目實(shí)際建成后的效果。

BIM+VR的效果就如同看3D-IMAX電影一樣，當體驗者戴上VR眼鏡之后，就好像身臨其境一般，整體的工程生動(dòng)形象地展示在眼前，仿佛可以觸手可及，體驗者可以在虛擬的建筑工程中隨意“攀爬 ”、“進(jìn)出”，可以形象直觀(guān)地感受到日夜交替下的工程風(fēng)景，同時(shí)也可以清楚地查看工程結構的每一個(gè)部件，也可以得到詳細的各種參數。

特種設備監控系統

（電梯、塔吊）安全有保障

在施工現場(chǎng)，特種設備的使用必不可少，比如壓力管道、塔吊、電梯、鍋爐等，其中，對塔吊和電梯的使用尤為頻繁，幾乎每個(gè)工地每天都會(huì )有多臺塔吊和電梯同時(shí)運行。然而，這些設備涉及生命安全、危險性較大，如果不能很好地監控，就會(huì )造成不可預估的損失。傳統的監控手段落后，這就造成了潛在的威脅。而把智慧工地的智能系統運用到項目中后期，在安全性、穩定性、效率性等方面必定會(huì )得到提升，人員和設備的安全也能得到更有力的保障。

特種設備監控系統，是根據傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)、數據采集技術(shù)、數據融合處理、無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò )與遠程數據通信技術(shù)和智能體技術(shù)，實(shí)現危險作業(yè)自動(dòng)報警并進(jìn)行控制、全天候 24h實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的遠程監管、遠程報警和遠程告知，使得特種設備監控成為開(kāi)放的、多方參與的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監控。

特種設備監控系統主要是對一個(gè)工地所有塔吊進(jìn)行監視控制。監視主要是指檢測各塔吊是否在發(fā)送自身位置數據；控制主要是指對塔吊靜態(tài)數據的添加修改發(fā)送接收，對系統參數的修改發(fā)送，對半徑吊重高度回轉的標定。所述系統為特種設備監控系統，對塔吊僅起安全保護的作用，主要應用于塔吊遠程的實(shí)時(shí)監控、遠程傳輸塔吊工況數據，避免因操作者的疏忽或判斷失誤而造成安全事故，可極大地保證塔機的安全使用。

此系統可以實(shí)現數據的無(wú)線(xiàn)傳輸，傳輸完畢對數據進(jìn)行記錄存儲，能夠實(shí)時(shí)顯示多種數據，完成對塔吊工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監測，例如重量、力矩、回轉角度、高度、幅度及風(fēng)速等監測。

特種設備監控系統旨在“預防為主”，對塔吊安全重大危險源進(jìn)行實(shí)時(shí)監控，減少了塔吊安全生產(chǎn)事故發(fā)生。塔吊群信息系統是遠程監控對區域內的多臺塔吊的運行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監控和管理，及時(shí)掌握區域內多臺塔吊的運行狀態(tài)。區域內塔吊的運行狀態(tài)的數據可以通過(guò)有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )或無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸到區域管理中心，而管理中心將會(huì )結合 GIS技術(shù)實(shí)現塔吊運行狀態(tài)的遠程監控，實(shí)現智能塔吊的物聯(lián)網(wǎng)、數字化工地管理。營(yíng)造安全、高效的工地環(huán)境，遠程監控系統必不可少。

雨水回收及屋面噴水降溫控制系統 節能環(huán)保綠色的新舉措

夏季高溫，施工現場(chǎng)屋內溫度和屋頂溫度會(huì )隨著(zhù)外界溫度的上升而上升，工地的板房屋頂一般是采用巖棉夾芯板進(jìn)行隔熱。但是，這種隔熱方法卻不盡如人意。如果能夠把雨水回收，當屋面溫度高時(shí)對其進(jìn)行噴灑，達到防暑降溫的目的，這樣既能有效地降溫又會(huì )減少空調的耗電，同時(shí)對雨水進(jìn)行循環(huán)利用節約水資源，一舉多得。

雨水回收及屋面噴水降溫控制系統包括給水、回水、補水與電氣設備及控制共4部分組成。通過(guò)這4部分的互相協(xié)調配合，可以充分發(fā)揮本系統的作用。有效地降低屋內的溫度。本系統可以收集每次降雨，充分利用非傳統水資源，盡量節省每一滴自來(lái)水。本系統不但可以改善屋內溫度，還會(huì )降低因長(cháng)時(shí)間吹空調而生病的可能，可謂是兩全其美。

雨水回收還可以用來(lái)現場(chǎng)洗車(chē)、混凝土養護、現場(chǎng)噴淋防塵除霾，并可與屋面噴水降溫控制系統聯(lián)動(dòng)，用于工人生活區板房降溫，節約水電能源，給工人創(chuàng )造舒適環(huán)境。從工地現場(chǎng)的安全角度考慮，還能避免夏天因高溫而引起的火災事故，取得經(jīng)濟效益和社會(huì )效益雙豐收，真正實(shí)現綠色施工。

雨水回收及屋面噴水降溫控制系統在現場(chǎng)實(shí)施取得了良好的效果，不僅保證了工人的正常的工作和休息，而且還達到了節約水資源的目的，極大地減少了水資源的消耗程度。

■ 智慧工地助力建筑業(yè)信息化全面升級

新時(shí)代，“互聯(lián)網(wǎng)+建筑業(yè)”表現形式越來(lái)越多樣化，越來(lái)越多地融入高端的IT技術(shù)，最終高效地滿(mǎn)足和實(shí)現了工程施工建設項目的綠色、智能、低碳、集約化的智慧管理模式。這些在智慧工地中應用到的智能系統與云存儲的結合使用，必定會(huì )引領(lǐng)智慧工地的一場(chǎng)全新變革。

平安工地

“安全第一，預防為主”是我國安全生產(chǎn)的方針。同時(shí)，安全管理是企業(yè)管理中的一項重要內容，它包括施工現場(chǎng)的全過(guò)程、全方位和全體人員。智慧工地就是充分利用新一代信息技術(shù)——“互聯(lián)網(wǎng) +”來(lái)提高安全管理水平，以最小的資源投入，把安全事故減小到最低，保障工地施工安全，實(shí)現工程效益最大化、價(jià)值最大化。將物聯(lián)網(wǎng)、智能設備、云計算、大數據等先進(jìn)的現代化技術(shù)運用到工程施工現場(chǎng)安全管理中來(lái)，成為解決工地施工安全最直接、最有效的手段。

平安工地的系統包括塔吊限位防碰撞及吊鉤可視化系統、廠(chǎng)區無(wú)線(xiàn)電子巡更系統、施工電梯安全監控系統、廠(chǎng)區周界防范系統、電氣防火監測系統、智能感應危險區域報警系統、工地卸料平臺監測報警系統、工地互聯(lián)網(wǎng)遠程視頻監控系統、車(chē)輛出入管理及道閘控制系統、紅外熱成像防火監測報警系統等。這些系統的應用，對工地的安全性能的提高是大有裨益的。

綠色工地

近年來(lái)，由于環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴重，而建筑施工也是造成環(huán)境污染的原因之一，整個(gè)社會(huì )對建筑業(yè)提出了更高的要求，綠色工地則成為行業(yè)轉型升級、持續發(fā)展的不二之選。綠色施工作為建筑全壽命周期中的一個(gè)重要階段，是實(shí)現建筑領(lǐng)域資源節約和節能減排的關(guān)鍵環(huán)節。綠色施工不僅是在工程施工中實(shí)施封閉施工，沒(méi)有塵土飛揚，沒(méi)有噪聲擾民，在工地四周栽花、種草，實(shí)施定時(shí)灑水等內容，它還涉及到可持續發(fā)展的各個(gè)方面，比如生態(tài)與環(huán)境保護、資源與能源利用、社會(huì )與經(jīng)濟的發(fā)展等內容。

綠色工地實(shí)施的系統包括環(huán)境監測及降塵除霾聯(lián)動(dòng)控制系統、水電無(wú)線(xiàn)節能及能效管理系統、臨建空氣能空調及熱水控制、廠(chǎng)區風(fēng)能太陽(yáng)能路燈控制系統、工地雨水回收及屋面噴水降溫控制系統、辦公區屋面光伏發(fā)電節能系統等。這些系統的實(shí)施對工地及其周邊的環(huán)境有利無(wú)弊。

和諧工地

智慧工地的運用在整個(gè)施工的最前端，在項目施工的一線(xiàn)現場(chǎng)，若工地上有突發(fā)狀況的發(fā)生，往往會(huì )影響到工地的穩定，企業(yè)的正常工作會(huì )受到干擾，從而影響社會(huì )的安定。因而，創(chuàng )建和諧工地既有利于保證工地現場(chǎng)的穩定，又有利于促進(jìn)企業(yè)的和諧發(fā)展，最重要的是，有利于構建和諧社會(huì )。從中央到地方，從企業(yè)到工地，都十分重視和諧創(chuàng )建，創(chuàng )建和諧工地已具備了良好的社會(huì )環(huán)境。

和諧工地使用的系統包括勞務(wù)門(mén)禁管理系統、施工人員定位系統、無(wú)線(xiàn)智能廣播系統、食堂及超市消費管理系統等。這些系統的運用將會(huì )使得和諧工地逐漸成為和諧企業(yè)、和諧社會(huì )的一個(gè)文明窗口。

智能工地

智能時(shí)代的風(fēng)暴已經(jīng)融入了我們生活的每個(gè)方面，智能手機、iPad等移動(dòng)終端智能設備已經(jīng)成為我們生活的必需品。智能工地就是通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為建筑施工質(zhì)量安全管理提供了先進(jìn)的技術(shù)手段，通過(guò)安裝在建筑施工作業(yè)現場(chǎng)的各類(lèi)傳感裝置，構建智能監控和防范體系，有效彌補傳統方法和技術(shù)在監管中的缺陷，實(shí)現對人、機、料、法、環(huán)的全方位實(shí)時(shí)監控，變被動(dòng)“監督”為主動(dòng)“監控”。

智能工地運行的系統包括工程質(zhì)量管理協(xié)作平臺系統、廠(chǎng)區無(wú)縫 AP覆蓋系統、3D掃描及打印技術(shù)、智能無(wú)人值守電子磅秤系統、BIM+VR體驗管理系統、智能觸控信息展示系統、智慧工地控制機房、互聯(lián)網(wǎng)遠程會(huì )議系統等。智能工地能夠有效提高建筑施工質(zhì)量，這些系統的運行能夠使我們的建筑行業(yè)更加高效和安全。

智慧工地是智慧城市理念在建筑工程行業(yè)的具體體現，平安工地、綠色工地、和諧工地、智能工地的創(chuàng )建是其重要表現。這不僅是一項功在當代、利在千秋的社會(huì )工程，同時(shí)，也是一項規模宏大、任務(wù)非常艱巨的系統工程。但由于難度大，情況復雜，還需各界共同努力，共同實(shí)現精益建造、綠色建造和生態(tài)建造，最終推進(jìn)建筑業(yè)信息化的全面升級。（來(lái)源：中國建筑報）