摘　要：智能建造是建筑行业转型升级的核心方向，全过程动态管控则是保障工程质量、效率与安全的关键环节。数字孪生技术通过构建物理实体与虚拟模型的实时映射，为智能建造管控提供了全新技术支撑。本文针对智能建造管控中存在的信息滞后、协同不足、决策被动等问题，结合数字孪生的虚实融合、实时交互特征，从模型构建、数据流转、协同管控及决策支持四个维度，提出智能建造全过程动态管控优化方案。研究旨在推动数字孪生技术与智能建造的深度融合，提升工程管控的精准性与智能化水平。

关键词：数字孪生；智能建造；动态管控；虚实映射

引言

智能建造依托数字技术实现工程建设的自动化、智能化升级，但其全过程涉及设计、施工、运维等多阶段，各环节信息割裂易导致管控失衡。传统管控模式依赖人工采集数据，难以实现对工程状态的实时感知与动态调整。数字孪生技术通过虚拟模型与物理工程的同步联动，可打破信息壁垒，实现全要素、全周期的精准管控。探索基于数字孪生的智能建造动态管控模式，解决各阶段管控脱节问题，对推动建筑行业高质量发展具有重要理论与实践价值。

一、数字孪生驱动智能建造动态管控的核心逻辑

（一）虚实融合的管控载体构建

数字孪生技术为智能建造提供了“物理实体-虚拟模型-数据链路”三位一体的管控载体。物理实体涵盖工程实体、施工设备、人员等全要素，虚拟模型则通过三维建模、参数化设计等技术，精准复现物理实体的几何特征、性能参数与运行状态。数据链路依托物联网、5G等技术，构建虚实之间的实时数据传输通道，使虚拟模型能够动态镜像物理实体的变化，形成“物理反馈-虚拟仿真-决策输出-物理执行”的闭环管控链路，为动态管控提供实体与数据双重支撑。

（二）全周期数据的实时流转支撑

智能建造动态管控核心在于数据实时性与完整性。数字孪生平台整合设计BIM数据、施工传感数据、运维设备数据等全周期信息，经标准化处理实现无缝衔接。通过物联网传感器、无人机等多元手段实时采集进度、质量数据，依托边缘计算、云计算快速分析存储，为管控决策提供即时支撑，打破数据滞后瓶颈。

（三）多主体协同的管控模式革新

智能建造涉及多主体，传统模式信息传递分散易生协同冲突。数字孪生平台构建统一协同界面，各主体凭权限获取工程数据与模型信息，实现设计意图传递、施工方案优化、监理意见反馈的精准高效。虚拟模型成为沟通核心，通过仿真模拟交叉作业场景提前规避矛盾，推动管控模式从“分散”向“集中协同”转变[1]。

二、智能建造全过程管控的现存问题及数字孪生技术的适配性

（一）管控信息滞后导致决策被动

传统智能建造管控中，数据采集多依赖人工记录与定期上报，数据传递环节繁琐，工程状态信息无法实时同步至管控终端。施工过程中的质量缺陷、进度偏差等问题难以及时发现，管控决策往往滞后于问题发生，导致返工成本增加、工程风险上升。数字孪生技术通过虚实实时映射，将物理工程的动态变化同步至虚拟模型，管控人员可通过虚拟模型实时掌握工程状态，实现问题的即时发现与快速响应，扭转决策被动局面。

（二）各阶段管控脱节缺乏整体协同

智能建造各阶段管控系统与标准独立，致“设计-施工”衔接不畅、“施工-运维”数据断层。设计模型难用于施工管控，施工数据支撑不了运维决策。数字孪生平台构建全周期统一模型与数据体系，实现设计模型直导施工、施工数据沉淀为运维资料，保障各阶段管控无缝协同。

（三）风险预判能力薄弱管控精度不足

智能建造风险因素复杂，传统管控依赖经验判断与事后处理，难实现风险预判与精准防控，且管控多聚焦宏观指标，缺乏细节把控。数字孪生通过虚拟仿真预演全流程，结合实时数据模拟风险演化，提前识别隐患，依托高精度模型实现细节管控，提升防控精度。

（四）技术融合不足制约管控效能发挥

部分企业引入数字孪生技术却未与智能建造深度融合，模型仅用于可视化展示，未联动施工机器人等设备，无法发挥协同效应。管控平台功能单一，缺乏数据分析、智能决策模块，技术应用局限于单一阶段，数字孪生价值难以充分释放[2]。

三、基于数字孪生的智能建造全过程动态管控实施路径

（一）构建全周期数字孪生模型体系

以全周期管控需求为导向，构建“设计-施工-运维”一体化数字孪生模型。设计阶段基于BIM构建含地质、材料数据的基础模型；施工阶段结合激光扫描、传感数据更新模型；运维阶段整合设备运行数据完善模型。建立版本管理机制保障模型连续一致，提供统一管控载体。

（二）搭建实时数据流转与处理平台

构建“感知-传输-处理-应用”全链路数据平台，保障管控数据的实时性与有效性。感知层部署物联网传感器、高清摄像头、智能安全帽等设备，实现对工程实体、施工环境、人员设备的全方位数据采集。传输层采用 5G+ 边缘计算技术，构建低延迟、高可靠的数据传输网络，确保数据实时上传至数字孪生平台。处理层通过大数据分析、人工智能算法对数据进行清洗、分析与挖掘，提取工程进度偏差、质量缺陷等关键信息。应用层将处理后的数据反馈至虚拟模型与管控终端，为动态管控提供数据支撑。

（三）建立多维度动态协同管控机制

以数字孪生平台为核心，建立多主体、多维度的协同管控机制。明确设计、施工、监理等各主体的管控职责与数据权限，通过平台实现信息共享与协同作业。设计变更通过虚拟模型进行验证后，直接推送至施工与监理终端，确保变更指令的精准执行。施工过程中出现的质量问题，通过平台实时反馈至设计单位，共同制定解决方案。构建“进度-质量-安全-成本”多维度管控模块，通过虚拟模型对各维度指标进行实时监测与动态调整，实现全要素协同管控。

预警功能，当工程指标超出阈值时，自动触发预警信号并推送至相关责任人，实现风险的及时处置。将智能决策结果通过数字孪生平台转化为具体管控指令，指导物理工程的施工与调整[3]。

（五）强化技术融合与标准体系建设

推动数字孪生技术与智能建造技术的深度融合，实现技术协同效应。将数字孪生平台与施工机器人、智能张拉设备等联动，通过虚拟模型下发操作指令，实现施工过程的自动化管控。建立数字孪生技术应用标准体系，明确模型构建精度、数据采集规范、接口技术要求等内容，确保技术应用的统一性与规范性。加强数字孪生技术人才培养，组建兼具建筑工程与数字技术知识的复合型团队，为技术落地提供人才保障。

四、面临挑战与未来展望

尽管前景广阔，但数字孪生赋能的全过程动态管控仍面临诸多挑战：标准与集成挑战、模型保真度与轻量化平衡、数据安全与隐私风险、初期投入与效益量化、复合型人才短缺等。

未来，随着BIM与物联网、人工智能技术的更深层次融合，边缘计算与5G网络为实时性提供更强保障，模型轻量化与云渲染技术不断发展，数字孪生在智能建造中的应用将逐步从“点状示范”走向“全过程普及”。其发展将更加注重“人机协同”的智能化决策，并向着“项目级-企业级-城市级”多尺度孪生互联的方向演进，最终推动建筑业迈向真正意义上的智能化、精益化新时代。

结语

数字孪生技术为智能建造全过程动态管控提供了革命性解决方案，其虚实融合、实时交互特征能够有效破解传统管控中的信息壁垒与决策困境。通过构建全周期数字孪生模型、搭建实时数据平台、建立协同管控机制及开发智能决策模块，可实现智能建造全过程的精准化、智能化管控。未来需进一步完善技术标准与应用模式，推动数字孪生技术在智能建造中的规模化应用，助力建筑行业实现高质量、可持续发展。

（四）开发智能决策与风险防控模块

依托数字孪生模型与实时数据，开发智能决策与风险防控功能模块。基于历史数据与实时监测信息，通过机器学习算法构建进度预测、质量评估等模型，对工程未来状态进行预判，为管控决策提供科学依据。利用虚拟仿真技术模拟极端天气、设备故障等风险场景，分析风险影响范围与程度，制定针对性防控措施。开发智能

参考文献

[1]尹智.基于数字孪生技术的建筑施工全过程协同控制研究 [J]. 世界家苑，2025（13）：52-54.

[2]宋晨星.基于数字孪生的建筑施工质量智能管理方法 [J]. 建筑机械，2024（12）：36-39.

[3]张云龙.数字孪生技术在智能建筑运维平台中的应用分析[J].绿色建造与智能建筑，2023（6）：20-24.