當(dāng)前，傳統(tǒng)的建筑施工作業(yè)方式正逐漸被一些高新技術(shù)所顛覆。建筑施工行業(yè)正在加速轉(zhuǎn)型升級，由勞動密集型向技術(shù)、知識和管理密集型轉(zhuǎn)變。近期發(fā)布的《中國建筑施工行業(yè)信息化發(fā)展報告(2016)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與發(fā)展》深度論述了建筑施工行業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢，認(rèn)為建筑施工行業(yè)轉(zhuǎn)型升級離不開互聯(lián)網(wǎng)的支持與深度應(yīng)用，智慧建造、智慧企業(yè)將是未來建筑施工行業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)展的方向。記者對報告內(nèi)容進(jìn)行梳理，圍繞智慧建造、智慧企業(yè)、新興技術(shù)三大關(guān)鍵詞，透視“建筑業(yè)+互聯(lián)網(wǎng)”未來圖景。
智慧建造
智慧建造，是以BIM、大數(shù)據(jù)、智能化、移動通信、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)信息化技術(shù)為支撐，實現(xiàn)企業(yè)集約化經(jīng)營和項目精益化管理，實現(xiàn)低碳、低排放、高品質(zhì)、可持續(xù)的建造過程。
■智能穿戴設(shè)備將成重要裝備
智能穿戴設(shè)備，是可以直接穿在身上或整合到衣服、配件上的一種便攜式設(shè)備，借助軟件支持以及數(shù)據(jù)交互、云端交互來實現(xiàn)強大的功能。智能穿戴設(shè)備將成為建筑工人的重要單兵裝備，與施工環(huán)境緊密結(jié)合，為建筑施工帶來很大轉(zhuǎn)變。
智能穿戴設(shè)備在施工中的應(yīng)用主要包括：智能手環(huán)可用于對現(xiàn)場施工人員的跟蹤管理;佩戴智能眼鏡，可將虛擬模型畫面與工程實體對比分析，及時發(fā)現(xiàn)并糾正問題;智能口罩上的粒子傳感器可實時監(jiān)測施工作業(yè)區(qū)域空氣質(zhì)量，并把定位資料和采集到的信息傳到手機(jī)上應(yīng)用并共享;借助穿戴的運動攝像裝置，可記錄現(xiàn)場質(zhì)量驗收過程等。
■移動智能終端將成重要工具
智能終端，具有接入互聯(lián)網(wǎng)能力，通常搭載各種操作系統(tǒng)，根據(jù)用戶需求定制各種功能。常見的智能終端包括移動智能終端、車載智能終端、智能電視等。施工現(xiàn)場的移動智能終端正在向?qū)嵱没?、集成化方向發(fā)展，是智慧建造技術(shù)平臺向生產(chǎn)一線延伸的重要工具。
移動智能終端在施工中的應(yīng)用主要包括：配合相應(yīng)的項目管理系統(tǒng)，實時查閱施工規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、圖紙、施工方案等;可直接展示設(shè)計模型，向現(xiàn)場施工人員進(jìn)行設(shè)計交底;加強施工質(zhì)量、安全的過程管理，實時確認(rèn)分部分項形象進(jìn)度，輔助分部分項質(zhì)量驗收;可現(xiàn)場對施工質(zhì)量和安全文明施工情況進(jìn)行檢查并拍照，將發(fā)現(xiàn)的問題和照片匯總后生成整改通知單下發(fā)給相關(guān)責(zé)任人，整改后現(xiàn)場核查并拍照比對;可在模型中手動模擬漫游，通過樓層、專業(yè)和流水段的過濾來查看模型和模型信息，并隨時與實體部分進(jìn)行對比。同時，還可提前模擬作業(yè)通道是否保持暢通、各種設(shè)施和材料的存放是否符合安全衛(wèi)生和施工總平面圖的要求等。
■建筑機(jī)器人將成輔助工具
建筑機(jī)器人應(yīng)用于施工的基本模式，是通過與設(shè)計信息(特別是BIM模型)集成，實現(xiàn)設(shè)計幾何信息與機(jī)器人加工運動方式和軌跡的對接，完成機(jī)器人預(yù)制加工指令的轉(zhuǎn)譯與輸出。建筑機(jī)器人建造流程需要仿真模擬與監(jiān)測，支持高度靈活、個性化的建筑產(chǎn)品服務(wù)和生產(chǎn)模式。未來，建筑機(jī)器人不是簡單施工工藝的替代，將在方方面面成為智慧建造的輔助工具，成為施工方案的一部分。
建筑機(jī)器人在施工中的應(yīng)用主要包括：全位置焊接機(jī)器人，可用于超高層鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場安裝焊接作業(yè)，提高焊接質(zhì)量，確保施工安全;超高層外表面噴涂機(jī)器人，不僅可以解決高空作業(yè)安全問題，還可提高施工速度和精度;大型板材安裝機(jī)器人，可用于大型場館、樓堂殿宇、火車站、機(jī)場裝飾用大理石壁板、玻璃幕墻、天花板等的安裝作業(yè)，無需搭建腳手架，由兩名操作工人即可完成大范圍移動作業(yè)。
云機(jī)器人是云計算與機(jī)器人學(xué)的結(jié)合。機(jī)器人本身不需要存儲所有資料信息或具備超強的計算能力，只是在需要時連接相關(guān)服務(wù)器并獲得所需信息。例如：機(jī)器人拍攝周圍環(huán)境照片并上傳到服務(wù)器端，服務(wù)器端檢索出類似的照片，并計算出機(jī)器人的行進(jìn)路徑以避開障礙物，同時將這些信息儲存起來，方便其他機(jī)器人檢索。所有機(jī)器人可以共享數(shù)據(jù)庫，減少了開發(fā)人員的開發(fā)時間，還可以通過云計算實現(xiàn)自我學(xué)習(xí)。
智慧企業(yè)
在傳統(tǒng)建筑施工企業(yè)向智慧企業(yè)的升級、轉(zhuǎn)變過程中，互聯(lián)網(wǎng)的作用不只是支持企業(yè)業(yè)務(wù)，更應(yīng)成為驅(qū)動企業(yè)轉(zhuǎn)型的主要動力，影響并幫助企業(yè)實現(xiàn)自身業(yè)務(wù)流程、商業(yè)模式的轉(zhuǎn)變。建筑施工企業(yè)應(yīng)轉(zhuǎn)變IT部門支持業(yè)務(wù)的角色，發(fā)揮IT技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的最大價值，通過建立業(yè)務(wù)價值導(dǎo)向的互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略，使管控機(jī)制、企業(yè)架構(gòu)、IT能力三個領(lǐng)域深入融合，真正實現(xiàn)業(yè)務(wù)與IT、互聯(lián)網(wǎng)的完美結(jié)合，驅(qū)動業(yè)務(wù)發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數(shù)據(jù)對于智慧企業(yè)形成和發(fā)展至關(guān)重要，物聯(lián)網(wǎng)是智慧企業(yè)互通互聯(lián)的基礎(chǔ)，云計算是智慧企業(yè)的平臺和支撐，大數(shù)據(jù)積累和應(yīng)用是智慧企業(yè)的目標(biāo)。
■物聯(lián)網(wǎng)將成為企業(yè)精益管理的基礎(chǔ)
物聯(lián)網(wǎng)可為建筑業(yè)推進(jìn)大數(shù)據(jù)應(yīng)用提供技術(shù)支撐。大數(shù)據(jù)分析需要以大量原始數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，但數(shù)據(jù)采集工作量巨大，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為施工現(xiàn)場各類原始數(shù)據(jù)的持續(xù)采集提供了可能性，利用安裝在施工現(xiàn)場的前端智能傳感設(shè)備采集視頻數(shù)據(jù)、粉塵數(shù)據(jù)、噪音數(shù)據(jù)、升降機(jī)數(shù)據(jù)、塔吊數(shù)據(jù)、溫濕度數(shù)據(jù)、人員信息數(shù)據(jù)等。
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于施工全過程主要體現(xiàn)在如下幾方面：
實現(xiàn)建筑設(shè)施自動化控制。對智能建筑內(nèi)供電設(shè)備、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)、恒壓供水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)的運行狀態(tài)信息、能耗信息、參數(shù)信息等進(jìn)行監(jiān)測;對室內(nèi)的溫度、濕度、空氣質(zhì)量和照明情況實時監(jiān)測并進(jìn)行調(diào)控。
實現(xiàn)大型建筑安全狀況監(jiān)控。通過傳感器獲得大型建筑安全特征的相關(guān)參數(shù)，自動采集、傳輸數(shù)據(jù)，在專業(yè)軟件的輔助下對大型建筑安全狀況進(jìn)行評估和預(yù)警，實現(xiàn)遠(yuǎn)程實時監(jiān)控。
加強大型機(jī)械設(shè)備的安全管理。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可對電梯運行安全進(jìn)行監(jiān)測，及時上報數(shù)據(jù)、安全報警，有效落實安全監(jiān)管職責(zé);可實時監(jiān)控并記錄大型塔吊的運行狀態(tài)，最大程度地減少安全事故的發(fā)生，同時也能為事故處理提供有效證據(jù)。
加強施工現(xiàn)場人員管理。工地考勤、門禁設(shè)備與項目管理系統(tǒng)集成應(yīng)用，可采集勞務(wù)工人數(shù)據(jù)信息，實施實名制管理;通過項目管理系統(tǒng)、移動終端設(shè)備，利用現(xiàn)場施工人員身份射頻識別裝置，可定位和跟蹤現(xiàn)場施工人員，掌握其工作情況，以便管理人員精準(zhǔn)定位掌握人員情況，還可對施工人員超時工作情況自動預(yù)警。當(dāng)現(xiàn)場發(fā)生緊急情況時，施工人員可通過標(biāo)簽按鈕向監(jiān)控中心呼叫，監(jiān)控中心可向施工現(xiàn)場發(fā)送相應(yīng)指令。
加強進(jìn)場材料和構(gòu)件管理。對裝配式建筑每個部件的設(shè)計、生產(chǎn)、倉儲、運輸、安裝、運維直至拆除，實行全生命周期的質(zhì)量追蹤管理，保證項目建設(shè)過程的質(zhì)量監(jiān)督與控制。施工過程中的物料運輸、進(jìn)場、出入庫、盤點領(lǐng)料等，均可采用射頻電子標(biāo)簽實施跟蹤和監(jiān)控。相關(guān)數(shù)據(jù)可直接進(jìn)入項目管理系統(tǒng)，與BIM模型數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，完成對施工進(jìn)度、重點部位、隱蔽工程等部位的材料設(shè)備校核工作。
加強施工現(xiàn)場安全環(huán)境管理。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對建筑工地的環(huán)境、大體積混凝土澆筑、鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變、地基、預(yù)應(yīng)力梁、基坑支護(hù)以及危險區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測，通過信息系統(tǒng)進(jìn)行分析預(yù)警。此外，還可以在復(fù)雜的地質(zhì)條件下，對地下空間施工進(jìn)行監(jiān)測。
■云計算將成為企業(yè)改造現(xiàn)有信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺
利用云計算技術(shù)可以在數(shù)秒之內(nèi)處理數(shù)以千萬計甚至億計的信息，達(dá)到與“超級計算機(jī)”同樣強大的效能。建筑業(yè)企業(yè)和單位需要利用云計算改造提升現(xiàn)有信息系統(tǒng)，以降低信息化投入成本，挖掘云計算在生產(chǎn)、管理方面的應(yīng)用價值。
在降低硬件投入、減少維護(hù)工作量方面，企業(yè)可以選擇基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)模式，有助于解決硬件問題。完全自動化的部署與運維目前已經(jīng)相當(dāng)成熟，很多企業(yè)開始了自動化進(jìn)程，輕松地在云中快速部署和管理應(yīng)用程序，自動處理容量預(yù)配置、負(fù)載均衡和應(yīng)用程序狀況監(jiān)控的部署細(xì)節(jié)。云平臺可以消除單點故障，提升應(yīng)用系統(tǒng)的可用性，應(yīng)對海量訪問。
云計算與BIM的結(jié)合。云計算為BIM應(yīng)用提供了強大的硬件資源保障。由于BIM對硬件的要求很高，極大地限制了企業(yè)在項目層面的應(yīng)用。而云平臺可以共享硬件資源，整合運算處理能力，消除企業(yè)全面推廣應(yīng)用BIM的顧慮。同時，BIM技術(shù)與協(xié)同設(shè)計技術(shù)將成為互相依賴、密不可分的整體，云計算可以解決協(xié)同工作中最基本的標(biāo)準(zhǔn)化及應(yīng)用程序標(biāo)準(zhǔn)化的問題。
大數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用需要依賴于強大的云計算平臺。云平臺可用于海量數(shù)據(jù)處理計算，讓企業(yè)專注數(shù)據(jù)分析和挖掘，最大化發(fā)揮數(shù)據(jù)價值。云平臺還可提供大數(shù)據(jù)分析服務(wù)，一站式完成海量數(shù)據(jù)的整合、清洗、加工以及交互式探索分析和深度數(shù)據(jù)挖掘。
軟件廠商將軟件系統(tǒng)發(fā)布在云平臺上，企業(yè)可根據(jù)業(yè)務(wù)需求購買軟件服務(wù)，并按照時間與運用模塊向軟件廠商付費，而軟件的維護(hù)與升級則由軟件開發(fā)商統(tǒng)一在云平臺上進(jìn)行，提高了軟件服務(wù)的使用率，降低了軟件使用成本，有利于行業(yè)信息化的推進(jìn)。
■大數(shù)據(jù)將成為企業(yè)提升管理效益的重要手段
在“互聯(lián)網(wǎng)+”的時代，數(shù)據(jù)的價值和重要性將逐步體現(xiàn)。企業(yè)要提高競爭力、實現(xiàn)持續(xù)發(fā)展，就必須將業(yè)務(wù)、技術(shù)和管理信息全面實現(xiàn)數(shù)據(jù)化，關(guān)鍵是要用“大數(shù)據(jù)”思維提升宏觀把控和微觀決策水平，充分運用大數(shù)據(jù)制定企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略、實施戰(zhàn)略決策。
大數(shù)據(jù)應(yīng)用主要體現(xiàn)在如下幾方面：
實現(xiàn)企業(yè)大數(shù)據(jù)智能化決策分析。企業(yè)通過收集和分析大量內(nèi)外部數(shù)據(jù)，獲取有價值的信息，據(jù)此預(yù)測市場需求，進(jìn)行智能化決策分析。
實現(xiàn)項目勞務(wù)人員大數(shù)據(jù)分析。對工地勞務(wù)人員進(jìn)行有效登記注冊，隨時了解其工作狀態(tài);與征信服務(wù)平臺對接，可查詢項目勞務(wù)隊和勞務(wù)人員的征信狀況;對階段用工情況進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，系統(tǒng)會自動分析出每個項目階段所涉及的班組工種、工日、工時等相關(guān)數(shù)據(jù);利用用工數(shù)據(jù)可以分析分包隊伍工作效率以及價格的合理性，通過與其他項目類似數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向?qū)Ρ确治龅?，積累成本分析經(jīng)驗數(shù)據(jù)。
實現(xiàn)工程質(zhì)量監(jiān)管大數(shù)據(jù)分析。在工程質(zhì)量檢測及監(jiān)管中運用大數(shù)據(jù)，可以有效提高檢測數(shù)據(jù)的真實、準(zhǔn)確和可靠性。通過深入挖掘檢測數(shù)據(jù)中存在的共性問題，特別是異常檢測數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性，對質(zhì)量問題發(fā)出預(yù)警信息，更有效地指導(dǎo)施工過程質(zhì)量控制、實施工程質(zhì)量監(jiān)管。
實現(xiàn)安全環(huán)境監(jiān)測大數(shù)據(jù)分析。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對大量監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選過濾，對施工噪音、粉塵等數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合評估，對大型機(jī)械設(shè)備運行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可及時進(jìn)行風(fēng)險預(yù)警，有助于監(jiān)管部門和工程項目做好施工安全管理和環(huán)境監(jiān)測工作。
新興技術(shù)
在新興技術(shù)的支持下，互聯(lián)網(wǎng)本身也在迅猛發(fā)展，以下技術(shù)將是未來互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的熱點，將對建筑施工互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用產(chǎn)生巨大影響。
■高效電池提升智能設(shè)備續(xù)航能力
互聯(lián)網(wǎng)智能設(shè)備和裝置的續(xù)航能力一直是被詬病的領(lǐng)域，以石墨烯電池為代表的高效電池技術(shù)是決定移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要因素。隨著批量化生產(chǎn)、快速充電以及大尺寸等難題的逐步突破，石墨烯的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用步伐正在加快，基于目前已有的研究成果，最先實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的領(lǐng)域可能是移動設(shè)備、航空航天、新能源電池領(lǐng)域。
建筑工地由于場受地條件限制，很多智能設(shè)備需要電池支持應(yīng)用。如，監(jiān)控施工變形的設(shè)備需要實時采集數(shù)據(jù)并上傳，但設(shè)備布控位置往往很難接通電力，即使能接電力，成本也會很高，高效電池的應(yīng)用可以很好地解決設(shè)備長期運行的問題。
■無線充電讓移動設(shè)備充電無障礙
無線充電技術(shù)是移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要技術(shù)之一。2015年6月，無線充電三大陣營之一的A4WP(無線充電聯(lián)盟)宣布，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)升級，所支持的充電功率增加到50瓦。這意味著筆記本電腦、平板電腦等大功率設(shè)備也可以實現(xiàn)無線充電。如果類似Wi-Fi那樣擁有超遠(yuǎn)傳輸距離、穩(wěn)定性更好的無線充電技術(shù)大規(guī)模普及，電腦周邊的設(shè)備需要以各種線纜連接的狀況將成為歷史。
未來，低功率的施工現(xiàn)場移動機(jī)器人，如掃描、放樣機(jī)器人等均可借助無線充電技術(shù)實現(xiàn)無人值守的長距離行走和工作。
■光無線通信簡化施工現(xiàn)場互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境部署
光無線通信又稱“光保真技術(shù)”(LightFidelity簡稱LiFi)，是一種利用可見光波譜(如燈泡發(fā)出的光)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜聼o線傳輸技術(shù)。光無線通信同時具有光纖通信和移動通信的優(yōu)勢，可實現(xiàn)寬帶傳輸，組網(wǎng)機(jī)動靈活，無需頻率申請，且具有抗電磁干擾、保密性好的特點，這項技術(shù)的研究目前受到廣泛重視。
由于施工現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜且在不斷變化，布置有線網(wǎng)絡(luò)成本高、不穩(wěn)定，如果光無線通信能應(yīng)用于施工現(xiàn)場組網(wǎng)，將大大簡化施工現(xiàn)場互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境部署。
