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建筑工程中的智能化施工技术与应用前景分析

姚化涛
  
建筑仓库媒体号
2023年46期
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摘要:在当今科技迅猛发展的时代背景下,智能化施工技术在建筑工程领域的应用呈现出日益广泛且深入的态势。本文全面且细致地阐述了建筑工程中智能化施工技术的主要类型,涵盖了建筑信息模型(BIM)技术、智能监控技术、自动化施工设备等关键领域,并深入剖析了其在显著提升施工效率、有力保障施工质量、有效降低施工成本等诸多方面所展现出的突出优势。与此同时,对智能化施工技术在未来建筑工程中的应用前景进行了前瞻性的展望,明确指出其发展趋势将朝着更为集成化、绿色化、人性化的方向演进,但同时也不可避免地面临着诸如技术标准尚不完善、专业人才严重短缺等一系列严峻挑战。

关键词:建筑工程;智能化施工技术;应用前景

引言

建筑工程作为国民经济的重要支柱产业,其施工技术的持续创新与不断发展对于切实提高工程质量、大幅缩短工期、显著降低成本具有举足轻重的关键意义。近些年来,伴随信息技术、自动化技术、人工智能等前沿领域的飞速进步,智能化施工技术如雨后春笋般涌现,并逐渐发展成为建筑工程领域备受瞩目的研究热点和主流发展趋势。智能化施工技术的广泛应用,不仅能够行之有效地解决传统施工长期存在的诸多棘手问题,还能够为建筑行业开辟全新的发展机遇和前所未有的严峻挑战。

一、智能化施工技术的主要类型

(一)建筑信息模型(BIM)技术

BIM技术作为一种基于数字化的先进建筑设计和施工管理技术,通过精心构建三维建筑模型,成功实现了建筑信息的全面集成和高效共享。在施工前期筹备阶段,巧妙运用BIM技术能够进行精准的碰撞检测、生动的施工模拟以及科学的进度计划优化等一系列关键工作,提前敏锐地发现并妥善解决施工过程中极有可能出现的各类问题,进而最大限度地减少变更和返工现象的发生,显著提高施工效率和工程质量。在某规模宏大的商业综合体项目中,通过BIM技术进行了全方位的施工模拟,成功发现了原设计方案中管道与结构梁之间存在的碰撞隐患,并及时且有效地进行了相应的调整优化,成功避免了施工过程中的返工问题,从而大幅缩短了工期约30天。这一成功案例充分彰显了BIM技术在提前预防和解决施工问题方面的显著优势。

(二)智能监控技术

智能监控技术涵盖了对施工现场的人员、设备、环境等多个重要方面的实时监测和深入的数据分析。通过精心安装各类传感器、高清摄像头等先进设备,可以实现对施工进度、质量、安全等关键环节的远程实时监控和及时有效的预警。

(三)自动化施工设备

自动化施工设备例如自动化起重机、混凝土喷射机器人、砌砖机器人等,能够出色地替代人工完成一系列重复性强、危险性高的工作任务,显著提高施工效率和精度。在某高层建筑项目中,创新性地采用了自动化混凝土喷射机器人,其施工效率是传统人工施工的3倍以上,并且喷射质量更加均匀稳定,极大地提升了工程的整体质量和施工效率。

二、智能化施工技术的优势

(一)大幅提高施工效率

智能化施工技术能够实现施工流程的优化和自动化,显著减少人工操作环节和不必要的等待时间,从而实现施工效率的大幅提升。例如,BIM 技术所具备的施工模拟和进度计划优化功能,能够使施工工序的安排更加科学合理,有效避免施工过程中的交叉干扰现象;自动化施工设备能够持续不间断地高效工作,大幅缩短了施工周期,为项目的早日竣工奠定了坚实基础。

(二)有力保障施工质量

通过智能监控技术对施工全过程的实时监测和深入的数据分析,可以及时准确地发现潜在的质量问题,并迅速采取有效的纠正措施,确保施工质量严格符合相关标准和要求。同时,自动化施工设备的高精度作业能够显著提高施工质量的稳定性和一致性,有效减少质量波动和瑕疵。

(三)显著降低施工成本

智能化施工技术的广泛应用能够有效减少人工成本、避免材料的浪费以及降低返工损失,从而实现施工总成本的显著降低。例如,BIM技术的碰撞检测功能能够及时避免因设计冲突导致的材料浪费和返工现象;自动化施工设备的高效作业能够大幅降低人工成本,提高资源利用效率。

三、智能化施工技术的应用前景

(一)集成化发展

在未来的发展进程中,智能化施工技术将更加注重系统的集成和整合,致力于实现不同技术之间的协同合作和无缝衔接。例如,将BIM技术与智能监控技术、自动化施工设备有机结合,构建一个功能强大、协同高效的智能化施工管理平台,实现对施工全过程的智能化精确控制和精细化管理。

(二)绿色化发展

随着全社会环保意识的日益增强和环保要求的不断提高,智能化施工技术必将朝着绿色化的方向蓬勃发展。通过引入智能化的能源管理系统、资源回收利用技术等先进手段,实现建筑施工过程中的节能减排和可持续发展,为构建绿色生态的建筑行业贡献力量。

(三)人性化发展

智能化施工技术将更加关注施工人员的工作环境改善和安全健康保障,通过配备智能化的安全防护设备、打造舒适便捷的工作设施等措施,显著提高施工人员的工作满意度和工作效率,充分体现以人为本的发展理念。

四、智能化施工技术面临的挑战

(一)技术标准不完善

当前,智能化施工技术的相关标准和规范仍处于不断完善的阶段,存在着一定的不足和缺陷,导致不同系统之间的兼容性和互操作性不尽如人意,给技术的大规模推广和广泛应用带来了诸多障碍和困难。

(二)专业人才短缺

智能化施工技术的实际应用需要具备跨领域知识和技能的复合型专业人才,既要求精通建筑工程的专业知识,又要熟悉信息技术、自动化技术等前沿领域的核心技术。然而,目前这类高素质的专业人才相对匮乏,在很大程度上制约了智能化施工技术的快速发展和广泛应用。

(三)成本较高

智能化施工技术在前期的投入较大,涵盖了设备购置、软件研发、人员培训等多个方面的高额费用,这在一定程度上限制了其在一些中小型建筑项目中的推广和应用,使得技术的普及面临着经济成本方面的巨大压力。

结论

智能化施工技术作为建筑工程领域的创新成果和前沿应用,已经在提升施工效率、保障施工质量、降低施工成本等关键方面展现出了令人瞩目的显著优势。随着科学技术的不断进步和应用场景的持续拓展,其在未来建筑工程中的应用前景必将更加广阔和光明。然而,在积极推广和广泛应用智能化施工技术的过程中,我们也需要勇敢面对并切实解决诸如技术标准不完善、专业人才短缺、成本较高等一系列现实挑战。只有通过政府、企业、科研机构以及社会各界的共同努力和协同合作,不断完善技术标准和规范、大力加强专业人才培养、有效降低技术应用成本,才能够有力推动智能化施工技术在建筑工程领域的健康、稳定、可持续发展,为建筑行业的转型升级和创新发展注入源源不断的强大动力,共同开创建筑工程领域的美好未来。

参考文献:

[1]魏健.建筑工程中电子信息与智能化技术的应用研究[J].城市建设理论研究(电子版),2020(04):23.

[2]杨建华.建筑工程中电子信息与智能化技术的应用研究[J].科技创新导报,2019,16(09):151-152.

[3]刘静.建筑工程中电子信息与智能化技术的应用研究[J].现代信息科技[2020-10-23].

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