【摘要】文章通過(guò)查閱文獻(xiàn)和實(shí)踐調(diào)研等方法，對(duì)數(shù)字化技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。介紹了數(shù)字化技術(shù)的內(nèi)涵，并探討了數(shù)字化技術(shù)在建筑工程施工中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，數(shù)字化技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用，可以推動(dòng)工程施工模式轉(zhuǎn)型，提高施工效率與質(zhì)量，同時(shí)還能夠增加施工的安全性并減少施工成本。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字化技術(shù)；建筑工程；BIM技術(shù)；可視化技術(shù)

【中圖分類(lèi)號(hào)】TU74 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-6028（2024）11-0108-03

0 引言

數(shù)字化技術(shù)作為一種新興的信息技術(shù)，為建筑工程建設(shè)行業(yè)帶來(lái)了空前的發(fā)展機(jī)遇。憑借其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和分析能力，使建設(shè)工程施工擺脫了傳統(tǒng)模式的桎梏，進(jìn)入了精細(xì)化和智能化管理的新時(shí)期。以數(shù)字化技術(shù)為基礎(chǔ)的施工模式，可以對(duì)工程各個(gè)環(huán)節(jié)的需求和變化進(jìn)行準(zhǔn)確把握，達(dá)到最優(yōu)分配和高效使用的目的，保證工程質(zhì)量和施工進(jìn)度。數(shù)字化技術(shù)通過(guò)自動(dòng)化和智能化手段，降低了建設(shè)項(xiàng)目的人力物力成本，提高了建設(shè)效率。這種高效率、高精度的施工方法，不僅加快了項(xiàng)目進(jìn)度，還提升了項(xiàng)目的整體質(zhì)量，為建筑產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1 數(shù)字化技術(shù)的內(nèi)涵

作為21世紀(jì)技術(shù)發(fā)展的核心動(dòng)力之一，數(shù)字化技術(shù)的內(nèi)涵已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了數(shù)字的表達(dá)和存儲(chǔ)。它指的是運(yùn)用多種現(xiàn)代信息技術(shù)方法，把物質(zhì)世界中的信息、知識(shí)、流程甚至整個(gè)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成數(shù)字化的形式，并對(duì)其進(jìn)行有效的處理、傳輸、存儲(chǔ)、分析和使用的過(guò)程。這個(gè)過(guò)程包括精確獲取數(shù)據(jù)、智能化處理數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)傳輸和廣泛應(yīng)用數(shù)據(jù)等。

數(shù)字化技術(shù)不僅可以將海量復(fù)雜的大數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成有價(jià)值的信息，還能支撐智能建筑、智慧城市等行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，提高生產(chǎn)效率、服務(wù)質(zhì)量和決策的準(zhǔn)確性。與此同時(shí)，數(shù)字化技術(shù)也推動(dòng)了信息資源的共享和協(xié)作，打破了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的邊界，催生了新的商業(yè)模式，加快了世界經(jīng)濟(jì)一體化發(fā)展的步伐。利用云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，可以建立更靈活、更有效的運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行遠(yuǎn)程協(xié)同、實(shí)時(shí)監(jiān)控和智能化管理，為用戶提供更加個(gè)性化和便利的服務(wù)體驗(yàn)。

2 數(shù)字化技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 提高施工效率

積極應(yīng)用以建筑信息模型（BIM）、虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）等數(shù)字化技術(shù)為代表的技術(shù)，能顯著提高建設(shè)項(xiàng)目在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工等各個(gè)環(huán)節(jié)的效率。BIM技術(shù)通過(guò)建立三維數(shù)字模型，實(shí)現(xiàn)工程信息的整合與共享，從而促進(jìn)設(shè)計(jì)師、工程師、建筑師之間的協(xié)同工作，及時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)變更的溝通，減少重復(fù)勞動(dòng)與錯(cuò)誤[1]。同時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還為施工人員提供了一種沉浸式的施工仿真體驗(yàn)，使施工隊(duì)伍可以提前了解工程的具體情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決潛在問(wèn)題，從而大幅縮短建設(shè)周期，提高建設(shè)效率。

2.2 提高施工質(zhì)量

數(shù)字化技術(shù)在建設(shè)項(xiàng)目中的應(yīng)用，極大地提高了建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì)量。BIM可以準(zhǔn)確地展現(xiàn)出建筑結(jié)構(gòu)的每個(gè)細(xì)節(jié)，在設(shè)計(jì)到施工的整個(gè)過(guò)程中，任何微小的變化都可以得到及時(shí)反饋與調(diào)整，可以有效地避免由于設(shè)計(jì)、施工失誤而引起的質(zhì)量問(wèn)題[2]。此外，激光掃描、無(wú)人機(jī)等技術(shù)的應(yīng)用，使現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量與監(jiān)控更為精確，進(jìn)一步保證了工程的精度與質(zhì)量。

2.3 提高施工的安全性

在建筑項(xiàng)目施工過(guò)程中，安全始終是第一位。數(shù)字化技術(shù)為施工提供了可視化仿真與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)手段，提高了施工安全水平[3]。例如，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬高風(fēng)險(xiǎn)施工現(xiàn)場(chǎng)，開(kāi)展安全訓(xùn)練與演練，增強(qiáng)安全意識(shí)與應(yīng)變能力。同時(shí)，該系統(tǒng)還能對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的安全狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)存在的安全隱患進(jìn)行及時(shí)預(yù)警，為施工安全提供有力保障。

2.4 降低工程造價(jià)

數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用對(duì)降低建設(shè)項(xiàng)目的造價(jià)也有一定的幫助。一方面，通過(guò)精確的施工計(jì)劃與仿真，實(shí)現(xiàn)施工方案的優(yōu)化，降低材料浪費(fèi)并減少人力投入。另一方面，數(shù)字化的管理手段使物料的采購(gòu)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存等各個(gè)環(huán)節(jié)的效率更高、更透明，從而降低建筑企業(yè)的成本[4]。同時(shí)，BIM技術(shù)也可以幫助建筑工程人員預(yù)測(cè)和規(guī)避可能出現(xiàn)的問(wèn)題，降低設(shè)計(jì)變更、返工等額外費(fèi)用?？傊?，數(shù)字化技術(shù)在建設(shè)工程中具有明顯的成本優(yōu)勢(shì)。

3 數(shù)字化技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用

3.1 運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行建筑工程設(shè)計(jì)

在傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域，設(shè)計(jì)人員多依賴手工繪圖，受個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)的影響較大，數(shù)據(jù)支撐不足、考慮角度有限，導(dǎo)致設(shè)計(jì)結(jié)果存在諸多局限與缺陷。設(shè)計(jì)作為項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，施工人員參與程度較低，通常只有在施工階段才能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)反饋和調(diào)整，這無(wú)疑增加了設(shè)計(jì)變更的成本與時(shí)間成本。而B(niǎo)IM技術(shù)的引入，給建筑設(shè)計(jì)帶來(lái)了巨大變革。由于BIM技術(shù)在三維造型、數(shù)據(jù)整合等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，使建筑設(shè)計(jì)工作發(fā)生了革命性的變化。通過(guò)BIM平臺(tái)，設(shè)計(jì)者能夠快速、準(zhǔn)確地構(gòu)建高精度、高動(dòng)態(tài)的建筑物模型，涵蓋外觀造型及結(jié)構(gòu)、機(jī)電、給排水等多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，從而使設(shè)計(jì)更加全面、科學(xué)。BIM技術(shù)在信息交互方面的作用尤為突出，它打破了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中各專業(yè)之間的壁壘，使設(shè)計(jì)人員、工程師、施工人員等能夠在同一個(gè)模型上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的合作和交流。這種無(wú)縫的信息交換提高了工作的效率，減少了由于信息交流造成的誤會(huì)和錯(cuò)誤[5]。同時(shí)，BIM的協(xié)同功能保證了各專業(yè)間的密切協(xié)作，通過(guò)自動(dòng)化檢測(cè)、沖突分析等手段，提前發(fā)現(xiàn)并解決設(shè)計(jì)沖突，避免施工中出現(xiàn)的返工與延誤。另外，BIM技術(shù)還具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)管理能力，可以對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中產(chǎn)生的大量信息進(jìn)行集中存儲(chǔ)與管理。該方法不僅可以有效地避免信息的損失與遺漏，也為后續(xù)的建設(shè)、運(yùn)營(yíng)管理等工作提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。借助BIM技術(shù)，建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)變得更加精確和高效，保證了工程從設(shè)計(jì)向施工的平穩(wěn)過(guò)渡，為建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì)量、安全和進(jìn)度提供了強(qiáng)有力的保障。

3.2 利用信息化技術(shù)進(jìn)行施工模擬

隨著數(shù)字化技術(shù)在建筑工程建設(shè)領(lǐng)域的應(yīng)用，施工現(xiàn)場(chǎng)模擬和規(guī)劃經(jīng)歷了巨大的變革。通過(guò)建立高精度的建筑模型，建筑師可以以一種全新的視角，對(duì)施工過(guò)程中的每個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行全面了解，包括基礎(chǔ)處理、主體結(jié)構(gòu)建造、裝修裝飾等環(huán)節(jié)，都能在虛擬環(huán)境中提前演練。這種模擬不僅僅局限于靜態(tài)的展示，而且還融入了時(shí)間軸的概念，使施工人員能夠直觀地感受到施工進(jìn)度的進(jìn)展和變化，從而更好地進(jìn)行操作。數(shù)字施工仿真的核心是建模和信息提取，采用BIM技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)圖紙從2D到3D模型的轉(zhuǎn)換，融合材料屬性、施工順序、安全規(guī)范等多維信息。利用數(shù)字化手段，將這些信息準(zhǔn)確地提取出來(lái)，存放在云端或者本地服務(wù)器上，實(shí)現(xiàn)集中管理和高效共享。施工人員可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)，通過(guò)特定的軟件或平臺(tái)訪問(wèn)這些模型數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行深入分析和探討。同時(shí)，數(shù)字施工仿真技術(shù)對(duì)優(yōu)化和改進(jìn)設(shè)計(jì)方案起到了很大的作用。在虛擬環(huán)境下，設(shè)計(jì)人員可以方便地對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整，觀察不同方案對(duì)施工進(jìn)度、造價(jià)和安全等方面的影響，從中選出最佳方案。這種以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的決策方法，不但提高了設(shè)計(jì)的精度，還使設(shè)計(jì)方案更符合實(shí)際施工需要，降低了后期變更和返工的可能[6]。在項(xiàng)目實(shí)施之前，數(shù)字仿真技術(shù)可以幫助項(xiàng)目組提前識(shí)別和規(guī)避潛在的風(fēng)險(xiǎn)。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合施工模型動(dòng)力學(xué)仿真，對(duì)施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的地質(zhì)條件變化、材料供應(yīng)短缺、施工沖突等問(wèn)題進(jìn)行預(yù)測(cè)，提前制定相應(yīng)的對(duì)策。這一前瞻性的規(guī)劃，是建設(shè)工程質(zhì)量和安全的可靠保障。數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于建筑工程建設(shè)，不僅提高了施工效率和質(zhì)量，而且提高了施工的安全性和可控性。運(yùn)用施工仿真這種創(chuàng)新方法，可以更科學(xué)地規(guī)劃和實(shí)施建設(shè)項(xiàng)目的各個(gè)環(huán)節(jié)，為建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入新的活力。

3.3 利用可視化技術(shù)進(jìn)行工程施工的管理

數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于工程建設(shè)管理，已逐漸成為提高工程質(zhì)量、施工效率和有效控制工程造價(jià)的重要途徑。面對(duì)施工對(duì)象多、環(huán)境復(fù)雜多變等挑戰(zhàn)，以及我國(guó)建筑業(yè)高速發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)的諸多問(wèn)題，傳統(tǒng)管理模式已難以滿足現(xiàn)代化建設(shè)管理的需求。將數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于工程建設(shè)管理，不僅可以提高項(xiàng)目管理的科學(xué)性、精細(xì)化程度，還可以為實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目質(zhì)量、效率和費(fèi)用三者之間的最佳平衡提供強(qiáng)有力的支撐[7]。隨著技術(shù)水平的不斷提高和應(yīng)用場(chǎng)景的擴(kuò)展，數(shù)字化技術(shù)必將在今后建設(shè)項(xiàng)目管理工作中扮演越來(lái)越重要的角色。數(shù)字化技術(shù)的引進(jìn)給建筑工程施工管理帶來(lái)了巨大的變革。采用數(shù)字化技術(shù)，對(duì)工程項(xiàng)目的核心要素如進(jìn)度、質(zhì)量和造價(jià)進(jìn)行了全面和深入分析。項(xiàng)目管理軟件可實(shí)現(xiàn)對(duì)工程進(jìn)度的實(shí)時(shí)跟蹤，保證施工計(jì)劃與實(shí)際情況高度吻合，有效避免因信息不對(duì)稱或溝通不當(dāng)而造成的工期延誤。此外，數(shù)字化技術(shù)還實(shí)現(xiàn)了對(duì)工程質(zhì)量的精細(xì)化管理，利用數(shù)據(jù)分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量隱患，及早采取預(yù)防措施，顯著提高項(xiàng)目的整體質(zhì)量?？梢暬芾硎且环N應(yīng)用于施工管理的數(shù)字化技術(shù)，它利用三維建模、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)手段，把復(fù)雜的施工過(guò)程直觀地呈現(xiàn)給管理者和建設(shè)者。這種直觀的管理方法，不但可以減少交流成本，提高決策效率，而且可以迅速地發(fā)現(xiàn)和解決建設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，減少返工和浪費(fèi)。同時(shí)，可視化管理便于實(shí)時(shí)監(jiān)控施工過(guò)程，保證各施工活動(dòng)滿足規(guī)范要求，進(jìn)一步提高施工安全與合規(guī)水平。在成本控制方面，數(shù)字化技術(shù)同樣具有不可替代的地位。通過(guò)結(jié)合大數(shù)據(jù)分析與預(yù)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑施工過(guò)程中物料需求、人工成本等關(guān)鍵要素的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，為企業(yè)采購(gòu)與資源調(diào)配提供科學(xué)依據(jù)。數(shù)字化技術(shù)還可以對(duì)各種費(fèi)用的支出進(jìn)行有效的跟蹤與記錄，為成本控制與審計(jì)提供可靠的依據(jù)，幫助建筑單位達(dá)到成本最優(yōu)化。

3.4 運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)優(yōu)化施工現(xiàn)場(chǎng)管理

施工現(xiàn)場(chǎng)管理是保證建筑工程質(zhì)量與效率的重要環(huán)節(jié)之一。然而，目前的施工現(xiàn)場(chǎng)管理還存在著信息不對(duì)稱、信息交流不暢、監(jiān)督不力等諸多問(wèn)題，嚴(yán)重影響了工程建設(shè)的質(zhì)量與效率。因此，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行優(yōu)化已是大勢(shì)所趨。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)的不斷融合，建筑施工現(xiàn)場(chǎng)管理發(fā)生了前所未有的變化。施工現(xiàn)場(chǎng)信息管理系統(tǒng)是一種新型的信息采集系統(tǒng)，不僅包含了施工進(jìn)度、材料使用、人員調(diào)配等基礎(chǔ)信息，還能夠?qū)⑹┕み^(guò)程中出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題及安全隱患及時(shí)地反映出來(lái)[8]。同時(shí)，采用數(shù)字監(jiān)控技術(shù)，將施工現(xiàn)場(chǎng)管理推向一個(gè)新高度。通過(guò)安裝高清攝像頭、傳感器等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的全過(guò)程、全天候監(jiān)控，保證施工過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)和安全。此外，利用數(shù)字化技術(shù)，智能化地分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)隱患，為預(yù)防性維修提供科學(xué)依據(jù)。為了更好地運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)管理，必須建立健全的評(píng)價(jià)機(jī)制。通過(guò)定期評(píng)估與評(píng)估數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用狀況，能夠及時(shí)地發(fā)現(xiàn)和糾正應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，促進(jìn)技術(shù)的不斷優(yōu)化與升級(jí)。同時(shí)，評(píng)價(jià)機(jī)制可以有效地調(diào)動(dòng)施工人員的工作積極性與創(chuàng)造性，促進(jìn)數(shù)字化技術(shù)在施工現(xiàn)場(chǎng)的高度應(yīng)用。利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行優(yōu)化管理，提高施工質(zhì)量，降低工程造價(jià)，也是一種行之有效的方法。將數(shù)字化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有機(jī)結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)的信息化管理、動(dòng)態(tài)控制和科學(xué)評(píng)價(jià)，為建筑項(xiàng)目的順利開(kāi)展提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，數(shù)字化技術(shù)在建筑工程施工領(lǐng)域的深度應(yīng)用，不僅為建設(shè)質(zhì)量和進(jìn)度提供了支持，也為整個(gè)行業(yè)開(kāi)拓了一條高效、精準(zhǔn)的發(fā)展之路。通過(guò)精確的數(shù)據(jù)分析和智能化的決策支持，可以對(duì)施工中遇到的問(wèn)題進(jìn)行預(yù)判，對(duì)資源進(jìn)行優(yōu)化配置，有效地降低成本，提高工作效率。每位建筑從業(yè)人員應(yīng)積極運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)，以確保技術(shù)在建筑行業(yè)中扎根并發(fā)揮作用。這樣才能在提高建筑效率的同時(shí)，將我國(guó)建筑業(yè)推向智能化、綠色化和可持續(xù)性發(fā)展的方向，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步作出貢獻(xiàn)。

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