房屋建筑施工管理的现代化问题

任金山

“实施国家大数据战略，加快建设数字中国。”自21世纪以来，数字经济等新兴产业正蓬勃发展。目前，数字化应用已渗透到建筑施工各阶段，不仅涉及建筑产品本身的数据，还涉及建设过程中相关的人、材、物、进度、成本、质量、安全等多方面数据。房屋建筑施工现代化管理已经和大数据、信息技术、物联网等产生了直接联系，建筑行业作为我国国民经济支柱产业，必须朝着数字化、在线化、智能化的方向转型升级。就行业现状而言，现代化管理技术在各地建筑工程中的应用仍旧有待进一步普及，本文立足于该实际情况，详尽阐述房屋建筑施工现代化管理方式以及相关问题。

一、房屋建筑施工管理现代化背景

《中国建筑施工行业信息化发展报告（2018）》明确指出：数字经济等新兴产业正蓬勃发展，数字中国、网络强国、智慧社会将成未来创新型国家的重要特征，数字化技术目前已经和现代化管理产生了千丝万缕的关系。从各行各业现代化管理发展现状来看，因建筑工程的个性化和复杂性，以及多年来建筑施工行业的历史痼疾，很多数据并没有被很好地收集，形成的数据集合又多数成为孤岛，以至于建筑工程现代化管理体系的形成遭遇了诸多阻碍。实际上，2010 年起，我国就一直在推动建筑行业管理体系现代化转型，同时建筑工程的建设形式变化也为建筑工程现代化管理提供了良好的基础条件，比如装配式建筑的广泛应用、BIM 技术的广泛应用。伴随着装配式构件的普及，许多企业也在尝试在施工现场采取智慧化管理措施，以应对装配式构件的精准化安装需求。国家在这方面也编制了相应的指导文件，比如住建部发布的《2016-2020建筑信息化发展纲要》，指出在建筑工程施工过程中利用云计算、物联网、BIM 等技术方法，重新构筑建筑工程管理过程，提高建筑工程管理信息集成能力，建立完善且健全的建筑工程现代化管理体系。而21 世纪以来，物联网、Radio Frequency Identification、传感器技术、设计可视化、施工可视化等核心技术的确取得了快速发展，在工业生产方面也发挥了较大作用。发达国家在建筑工程现代化管理方面走在前列，比如瑞士就开发了以物联网为基础的建筑远程自动化监测系统，通过连接现场布置的各种传感器，直接获取工程建设信息。同时，为解决信息安全问题以及传输问题，还研发有符合建筑工程信息化管理需求的Narrow Band Internet of Things 技术。我国工信部也针对建筑工程信息化管理发展发布了《关于全面推进移动互联网NB-IOT 建设发展的通知》，而我国因近几年在5G 技术方面取得显著优势，这也为建筑工程现代化信息管理创造了良好条件。中国建筑施工行业信息化发展报告将2018 年的主题定为“大数据应用与发展”，旨在通过展现现阶段建筑施工行业大数据应用现状，总结归纳大数据应用理论体系和实践情况，挖掘大数据技术的巨大应用价值，进而引发行业企业对大数据技术的重视。总的来说，目前我国建筑工程现代化管理已经有了一个良好的发展环境，现代化管理将会成为建筑行业可持续发展的主要推动力。

二、建筑工程现代化管理技术分析

物联网是建筑工程现代化管理的基础，WIFI、5G、Zigbee 等是确保信息互联互通的技术框架，将这些技术应用在建筑工程管理中，管理者能够有效监测到建筑工程建设实际情况，然后有针对性的采取措施保证建筑工程持续推进。诚然，建筑工程建设是一个极其复杂的过程，其中变量因素相对较多，建筑本身随着施工进度不断推进也在不断变化，故传统信息技术在建筑工程管理中应用就表现出了一定的弊端。近几年，WIFI、蓝牙、现场总线等技术都表现出了一定的弊端，具体表现为成本高、功耗高、通讯距离受限制，而上文所述的Narrow Band Internet of Things 就符合建筑工程信息管理的基本需要。

1.NB-IOT 技术特征

NB-IOT 是典型的广域物联网代表技术，表现出低成本、广覆盖面、低功耗等等优势，NB-IOT 的技术特征为：蜂窝通讯技术、授权频段、最大200kHz 带宽、400%GSM 覆盖范围、高安全性、高速率。

2.NB-IOT 在装配式建筑工程中的应用优势

NB-IOT 最大的特征是直接降低了现代化管理技术的应用难度，同时可满足建筑工程覆盖范围需求，并支持纳入海量信息以及海量信息数据采集，在信息传输通道饱和的情况下，也支持高效率传输，始终确保施工管理人员能够有效监控建筑工程建设实际情况。客观而言，在建筑工程管理中应用NB-IOT，最大优势是支持建筑信息的有效传输，支持形成一个完善、可靠的施工管理系统，结合BIM 技术以及现场监控技术，可构成一个可视化施工技术体系，同时结合RFID 技术，可进一步规范管理过程。

三、建筑工程现代化管理实例

1.工程概况

某工程地块总用地面积：53955.2m2。总建筑面积119300.63m2，其中设一层地下室，建筑面积为38165.81m2，地上总建筑面积为81134.82m2。总计28栋建筑，其中8 栋为20-21 层的高层，20 栋为2-3 层的多层。工程为剪力墙结构，3 层及以上至顶层外墙、阳台板、空调板、外凸窗、楼梯为PC 装配式混凝土结构，其中部分外墙竖向板采用高强灌浆施工技术。本工程应用叠合板结构体系，地上六至八层，施工难度大。本工程执行试验段指导施工及“样板房引路”的工作方式。一二层为试验段指导施工阶段，我司在主体结构工程施工至二层时的10 个日历天内同步进行毛坯样板房、装修样板房的施工工作。在试验阶段通过边施工边总结的指导思想，与建设单位、监理单位以及有关专家总结经验，不断的改善施工方法。根据设计图纸的具体要求和叠合板图集，确定薄板的型号，规格、现浇混凝土叠合层的混凝土厚度、强度等级和配筋参数。薄板具体施工工艺流程图。本工程为5mm 叠合板＋7.5 现浇板。

2.现代管理框架搭建

如图1 所示，该工程以NB-IOT 技术为基础，采用无线网络技术，通过M2M 平台，让手机端、PC 端、平板端可直接获取工程建设实际情况。一是NB-IOT 管理系统的终端节点，该节点采用实时传输信息的模式，结合GPS 技术以及QML5883L 双模定位传感器以及倾角传感器等，直接传输信息到基站；二是NB-IOT 独立部署基站，并通过Singleran 接入无线网；三是M2M 平台，直接用于接受基站传输数据功能。

该系统硬件部署基于BC95 模块，该模块由上海远通信技术有限公司研发，搭载高性能芯片，连接QMC5883L 传感器，结合GPS 定位技术，集合装配式建筑管理必要电子单元，可实现建筑数据实时传输以及高精度的定位（系统功能架构可见图2）。

图1 NB-IOT系统结构

3.管理流程

该工程施工存在大量预制构件吊装的情况，施工精度要求高，施工工序相对复杂，且部分预制构件自重较大，故需要利用信息化技术强化管理，重构管理流程，具体为：施工人员信息化培训→模块安装→终端信息绑定→RFID构件扫描以及上传→激活模块→运输构件→起吊→NBIOT 系统实时监控→系统指导吊装→墙板安装→信息上传。管理全程管理人员都可直接获取现场建筑构件信息，传感器直接反馈吊装实际情况，管理人员可根据终端数据落实相应的指导措施。预制墙板安装完 成后进行后续的灌浆处理，检验墙板平整度、垂直度等关键点，确认无误后通过手持设备确认构件安装完毕，所有信息均实现线上管理，全程高效且精准。

图2 NB-IOT系统功能架构

四、结语

综上所述，BIM 应用、BIM 深度应用、互联网应用、智慧工地，到近期的大数据应用，始终代表着我国建筑施工行业的前沿技术和最新理念。我国建筑工程管理正迎来一次新的发展变革，随着时代发展，大数据必将改变施工环境、技术手段、管理方式等，带来新发明和新服务。广大从业者对此要有足够的认识，在改革管理理念的同时，掌握高新技术方法，以信息技术来提高建筑工程管理水准，引领项目全过程变革与升级，有效提升项目管理水平和交付能力，实现建筑产品升级。诚然，行业革新必然会出现诸多问题，还望广大从业者在实践中不断探索，不断总结相应的技术方法以及施工管理经验。