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摘要:數(shù)字化技術(shù)在各領(lǐng)域中都有著廣泛應(yīng)用，在工程施工行業(yè)中的應(yīng)用價值也逐漸凸顯出來，成為工程施工行業(yè)關(guān)注重點(diǎn)技術(shù)。為更好地對數(shù)字化技術(shù)展開應(yīng)用，確保我國工程施工行業(yè)發(fā)展能夠得到有效推動，將通過對數(shù)字化施工概念的介紹，對數(shù)字化技術(shù)在工程施工行業(yè)中的應(yīng)用價值以及具體應(yīng)用方式展開探討。

關(guān)鍵詞:數(shù)字化施工;數(shù)字化技術(shù);空間信息技術(shù);數(shù)字化監(jiān)管技術(shù);工程施工

行業(yè)工程施工存在諸多風(fēng)險因素，可能會因為自然環(huán)境或者人為操作等方面因素干擾，而出現(xiàn)施工安全問題。為妥善做好施工現(xiàn)場管理工作，保證事故發(fā)生頻率能夠得到有效控制，工程施工行業(yè)加大了對各種管理技術(shù)以及施工技術(shù)的研究力度，在此背景下數(shù)字化基礎(chǔ)開始在施工操作以及管理中得到應(yīng)用。數(shù)字化技術(shù)會在網(wǎng)絡(luò)以及計算機(jī)等技術(shù)平臺的支持之下，達(dá)到對工程施工進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控以及實(shí)時控制的目標(biāo)，能夠更好地減輕管理人員工作壓力，保證各項管理數(shù)據(jù)收集效率與準(zhǔn)確性，可以為高質(zhì)量的工程施工作業(yè)提供支持和保障。

1數(shù)字化施工

傳統(tǒng)工程施工存在施工技術(shù)單一以及人工操作效率低等方面的狀況，可能會因為操作不當(dāng)或者不規(guī)范的問題，而造成工程施工存在隱患，無法達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，會造成嚴(yán)重的安全事故。為對各種工程事故發(fā)生概率進(jìn)行有效控制，需要對施工質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把控，而數(shù)字化技術(shù)也在此環(huán)境中開始在工程施工中得到應(yīng)用［1］。通過對數(shù)字化技術(shù)的合理使用，能夠通過對工程施各個環(huán)節(jié)進(jìn)行建模的方式，通過設(shè)置虛擬建造模型，對工程設(shè)計方案可行性以及施工方案存在的問題進(jìn)行分析，會通過對相關(guān)技術(shù)軟件的應(yīng)用，完成對整體數(shù)據(jù)方案的計算，確定具體的施工參數(shù)以及最佳施工方案。可以利用數(shù)字化技術(shù)對工程建設(shè)施工進(jìn)行動態(tài)化模擬，能夠有效提高整體工程施工效率與質(zhì)量水平，實(shí)現(xiàn)對工程成本以及施工安全性的有效控制。

2工程施工中的數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用價值

2.1有利于提升工程施工管理效率

對數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，能夠有效提高整體工程的施工管理效率，可以加工技術(shù)的作用之下，實(shí)現(xiàn)對工程施工的智能化管理。在具體進(jìn)行施工過程中，會按照施工的特點(diǎn)以及具體情況，根據(jù)數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用特征，展開工程的施工管控［2］。能夠打破傳統(tǒng)人工管理效率低以及點(diǎn)對點(diǎn)施工管理存在困難等方面的限制，能夠通過對各項數(shù)據(jù)信息的詳細(xì)分析和研究，確定追加的工程管理方案，保證工程管理工作開展效率。

2.2有利于提升工程施工管理水平

能夠通過對各項數(shù)據(jù)信息的有效分析和研究，使用數(shù)字化技術(shù)展開管理系統(tǒng)的建設(shè)，可以通過構(gòu)建完善數(shù)字化信息處理平臺的方式，實(shí)現(xiàn)對各種工程信息的有效整合與處理，進(jìn)而幫助企業(yè)更好地展開工程管控工作，保證管理工作開展水平能夠得到切實(shí)提升。可通過購入成熟數(shù)字化信息管理平臺的方式，對工程施工過程中的各項數(shù)據(jù)信息進(jìn)行匯總和整理，按照工程的施工具體要求與規(guī)范做出精準(zhǔn)指示，保證工程的施工質(zhì)量能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求［3］。能夠利用數(shù)據(jù)管理平臺達(dá)到對各項數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)處理，及時發(fā)現(xiàn)施工異常狀況，以便對各種質(zhì)量問題進(jìn)行有效糾正與處理。

2.3有利于優(yōu)化施工管理流程

因為工程項目建設(shè)所涉及內(nèi)容相對較為復(fù)雜，需要進(jìn)行施工管理的分層相對較多，可能會出現(xiàn)信息部穩(wěn)定以及管理針對性不足等方面的問題，所以需要通過對數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，對管理規(guī)范機(jī)制以及管理流程進(jìn)行優(yōu)化［4］。可通過對先進(jìn)數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，構(gòu)建完善工程施工流程管理機(jī)制，確保各項施工管理工作能夠順利展開，能夠按照科學(xué)的施工安排進(jìn)行流程設(shè)置，這樣不僅能夠利用數(shù)字化系統(tǒng)對各項施工管理作出指示，保證施工過程中的各種事宜能夠安排得當(dāng)，同時還能夠保證不會出現(xiàn)管控遺漏或者其他方面狀況，能夠保證最終的項目建設(shè)質(zhì)量。

2.4有利于工程施工設(shè)計

因為數(shù)字化施工技術(shù)擁有良好的交互性以及沉浸性特點(diǎn)，能夠為用戶帶來較為強(qiáng)烈逼真的感官沖擊，使其能夠獲得身臨其境的體驗，可以更好地幫助管理人員以及涉及人員進(jìn)行方案評估以及設(shè)計輔助，所以更加有利于展開交互多維化的信息環(huán)境建設(shè)。技術(shù)人員能夠通過數(shù)字化施工技術(shù)應(yīng)用，展開設(shè)計風(fēng)險規(guī)避，通過構(gòu)建數(shù)字模型的方式展開項目設(shè)計目標(biāo)以及三維場景建設(shè)，能夠通過對規(guī)劃項目進(jìn)行仿真呈現(xiàn)的方式，及時對事先存在的規(guī)劃不周全問題進(jìn)行挽回和解決，能夠有效提高項目評估質(zhì)量。可通過對數(shù)字化施工系統(tǒng)的運(yùn)用，工程的各項數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，可以極大的提高方案設(shè)計質(zhì)量以及速度，保障方案設(shè)計與修改的靈活性。

3數(shù)字化技術(shù)在工程施工中的具體應(yīng)用

3.1數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用

3.1.1空間信息技術(shù)

該項技術(shù)能夠?qū)κ┕龅氐匦蔚孛惨约敖ㄖ锏雀黜椏臻g信息進(jìn)行數(shù)據(jù)收集與統(tǒng)一分析，能夠通過對全球定位系統(tǒng)以及遙感等技術(shù)的合理使用，對整體工程空間做出正確判斷以后評估。例如，在對地理信息系統(tǒng)進(jìn)行使用過程中，能夠利用系統(tǒng)對收集到的信息進(jìn)行可視化表達(dá)，將空間信息以更加立體化的方式呈現(xiàn)出來，可以更好地幫助技術(shù)人員完成工程項目風(fēng)險評價以及項目選址分析等各項工作［5］。由于系統(tǒng)中擁有良好的查詢功能，所以技術(shù)人員能夠利用系統(tǒng)隨時對各項信息進(jìn)行查詢，掌握實(shí)體的各項數(shù)據(jù)信息，明確空間坐標(biāo)以及其他相關(guān)內(nèi)容，具體情況可以通過對動態(tài)化過程信息的獲取，利用施工過程信息等各項數(shù)據(jù)內(nèi)容，完成高質(zhì)量的建設(shè)把控工作。

3.1.2設(shè)備數(shù)字化監(jiān)控技術(shù)

設(shè)備智能監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)\(yùn)輸以及照明等各項設(shè)備展開集中監(jiān)控和管理，可以突破傳統(tǒng)人工監(jiān)控在時間以及空間上的局限，通過對智能化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的方式，實(shí)現(xiàn)對工程施工全過程的有效監(jiān)控。能夠通過對計算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)以及計算機(jī)技術(shù)的合理使用，達(dá)到良好的集中管理以及分散控制的效果［6］。可通過構(gòu)建機(jī)電設(shè)備管理系統(tǒng)的方式，做好機(jī)電設(shè)備的操作以及綜合管控等各項工作，能夠達(dá)到良好的節(jié)能效果，可以通過和設(shè)備基礎(chǔ)各項信息進(jìn)行對比分析的方式，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備在運(yùn)行過程中存在的異常狀況，準(zhǔn)確對設(shè)備可能出現(xiàn)的隱患進(jìn)行排除，從而保證設(shè)備能夠為施工工作開展提供持續(xù)性支持。

3.1.3數(shù)字化施工監(jiān)控技術(shù)

數(shù)字化監(jiān)控技術(shù)會運(yùn)用現(xiàn)代化監(jiān)控手段，對工程施工全過程進(jìn)行不間斷、全方面的監(jiān)督管控，能夠為現(xiàn)場施工管理工作開展提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支持。施工管理團(tuán)隊能夠通過對數(shù)字化監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用，對各環(huán)節(jié)的施工情況進(jìn)行詳細(xì)監(jiān)管，并能夠?qū)θ藛T的操作行為以及安全防行為進(jìn)行評估，能夠及時發(fā)現(xiàn)工程施工過程中存在的人員操作失誤以及設(shè)備設(shè)置安全隱患等各項問題，能夠在第一時間對其作出糾正，保證工程施工能夠順利進(jìn)行［7］。為保證工程施工的安全性以及有效性，可利用監(jiān)控系統(tǒng)對工程施工展開重點(diǎn)監(jiān)控，做好材料堆放以及防火防盜等各項內(nèi)容的監(jiān)控工作，按照安全管理相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對存在隱患的地方進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控，及時對各項危險問題進(jìn)行制止，以便達(dá)到理想化安全管控效果。

3.2數(shù)字化管理模式應(yīng)用

3.2.1分解管理任務(wù)

因為建筑工程的施工管理內(nèi)容相對較多，單純采用直接管理模式，很容易會出現(xiàn)管理沒有重點(diǎn)以及管理雜亂無章等方面的問題，所以需要對工程管理內(nèi)容進(jìn)行分解，通過進(jìn)行項目清單羅列的方式，展開針對性的管理工作。在具體進(jìn)行分解管理過程中，需要運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)對所有的工程量進(jìn)行總結(jié)，通過羅列清單的方式，按照施工重點(diǎn)以及施工順序?qū)椖窟M(jìn)行分解［8］。需要保障分解項目的劃分明確性，并要對分解出的各個模塊進(jìn)行編碼設(shè)置，按照工程清單規(guī)范基本原則展開各模塊的編碼設(shè)計，從而為智能化的管理工作模式推廣奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。會按照各模塊的具體管控目標(biāo)，有針對性的對各模塊的工作內(nèi)容進(jìn)行管控，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)管控模式，保證工程管理質(zhì)量。

3.2.23D數(shù)字轉(zhuǎn)換技術(shù)

目前，國內(nèi)的工程施工技術(shù)水平以及管理方式都在不斷改進(jìn)，信息化技術(shù)也開始在工程施工中得到應(yīng)用，各種施工模式逐漸從傳統(tǒng)的人工繪制模式轉(zhuǎn)變?yōu)?D技術(shù)操作模式，尤其在圖紙設(shè)計中的表現(xiàn)更加突出。與傳統(tǒng)2d平面模式相比，3d繪制模式能夠?qū)?shù)據(jù)與模型的方式呈現(xiàn)出來，整體的施工方案呈現(xiàn)更加立體化以及直觀化，不僅能夠幫助設(shè)計人員及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計方案中存在的不足之處，同時還能夠通過進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入的方式，對各模型數(shù)據(jù)進(jìn)行自動化的調(diào)整，可以通過反復(fù)對比的方式獲得最佳施工設(shè)計方案，可以有效提高整體方案的設(shè)計效率以及更改速度，保證數(shù)據(jù)設(shè)置的精準(zhǔn)度［9］。而且利用數(shù)據(jù)模型還能夠?qū)崿F(xiàn)高精準(zhǔn)的技術(shù)交底模式，可以通過立體化的呈現(xiàn)方式，幫助施工人員更好地理解設(shè)計理念以及設(shè)計方案，可以及時根據(jù)工程施工現(xiàn)場具體情況對施工方案執(zhí)行存在問題的部分提出疑問，進(jìn)而通過與設(shè)計單位進(jìn)行有效溝通的方式，獲得最為科學(xué)的施工模式，避免后續(xù)出現(xiàn)大量返工的問題。

3.2.3做好數(shù)字化管理內(nèi)容落實(shí)

在對工程施工內(nèi)容進(jìn)行分解處理之后，需要根據(jù)施工內(nèi)容對施工過程中可能會出現(xiàn)的各項影響因素進(jìn)行研究。讓施工周期以及施工造價等都是影響工程施工的重要因素，需要通過對各項因素的綜合分析，明確施工過程中的具體施工周期以及施工成本具體控制范圍，從而通過進(jìn)行數(shù)字化表達(dá)的方式，利用數(shù)字化輔助模式，制定出較為精準(zhǔn)的施工管控方案。在進(jìn)行單位模塊具體數(shù)值確定過程中，需要對施工企業(yè)基本情況以及市場環(huán)境等各項情況進(jìn)行綜合考量，要明確工程建設(shè)情況以及投標(biāo)數(shù)據(jù)等各項內(nèi)容，保證單位模塊目標(biāo)確定的合理性以及有效性［10］。同時，需要在完成前期施工部署之后，通過進(jìn)行大數(shù)據(jù)收集的方式，利用數(shù)字化技術(shù)展開相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型建設(shè)，確定各模塊具體存在的問題，通過及時進(jìn)行處理的方式，保證各分項目的施工質(zhì)量。

3.2.4推行機(jī)械施工數(shù)字化管理模式

以往工程側(cè)進(jìn)行施工時，會采用傳統(tǒng)機(jī)械施工模式，會造成一定量的機(jī)械以及人工浪費(fèi)問題，導(dǎo)致施工成本以及施工質(zhì)量等受到不同程度的影響，很容易會出現(xiàn)無法在規(guī)定時間內(nèi)完成建設(shè)任務(wù)的狀況。所以需要通過借助數(shù)字化技術(shù)，對機(jī)械施工模式進(jìn)行調(diào)整，通過各項數(shù)據(jù)信息內(nèi)容，對工程機(jī)械使用情況進(jìn)行嚴(yán)格把控，做好施工設(shè)計以及操作評估，保證各項問題能夠得到及時改正［11］。同時，可以通過對數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，對施工現(xiàn)場操作情況進(jìn)行直觀觀察，保證施工各項操作的安全性以及標(biāo)準(zhǔn)度，確保工程施工能夠達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.4技術(shù)應(yīng)用注意事項

在使用數(shù)字化技術(shù)過程中，需要注意以下幾點(diǎn)問題:1)如果工程位于偏遠(yuǎn)地區(qū)，需要對監(jiān)控設(shè)備安裝位置進(jìn)行合理設(shè)置，保證設(shè)備使用信號，確保監(jiān)控對象數(shù)據(jù)輸入、輸出的連續(xù)性與穩(wěn)定性，保證電源供給質(zhì)量，對監(jiān)控部位進(jìn)行全過程監(jiān)管，及時進(jìn)行監(jiān)控設(shè)備的檢查與維修，保證監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量;2)需要保證空間信息技術(shù)的應(yīng)用準(zhǔn)確性，在進(jìn)行空間分析以及可視化之前，需要對信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性進(jìn)行驗證，保證數(shù)據(jù)的完整性以及精準(zhǔn)度;3)系統(tǒng)仿真技術(shù)在應(yīng)用過程中，需要做好仿真工程和實(shí)際工程之間差異分析，需要通過進(jìn)行仿真計算工程量和實(shí)際工程量進(jìn)行對比分析的方式，確定最終工程量，并以此為基礎(chǔ)展開相應(yīng)的施工方案設(shè)置;4)保證虛擬技術(shù)所使用軟件版權(quán)，避免因為使用盜版軟件而出現(xiàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的問題，保證多個智能體施工技術(shù)的協(xié)調(diào)性與統(tǒng)一性，確保技術(shù)應(yīng)用能夠發(fā)揮出最大的價值;5)因為數(shù)字化的技術(shù)種類相對較多，每一項技術(shù)都擁有不同的價值以及使用效能，所以，在進(jìn)行具體的選擇以及組合使用過程中，需要按照工程的具體使用要求以及技術(shù)各項性能做出對比分析之后才可以做出決斷，不可以盲目對數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，以防出現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用無法達(dá)到預(yù)期要求的狀況［12］。

4數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用發(fā)展趨勢

4.1系統(tǒng)仿真計算

系統(tǒng)仿真技術(shù)會利用信息技術(shù)以及系統(tǒng)工程等技術(shù)，通過對計算機(jī)等設(shè)備的應(yīng)用，運(yùn)用系統(tǒng)模型展開對真實(shí)以及設(shè)想系統(tǒng)的動態(tài)化研究。從上世紀(jì)70年代開始，主要用于工程施工過程仿真處理，會通過對循環(huán)網(wǎng)絡(luò)仿真軟件等先進(jìn)軟件的應(yīng)用，對管道以及橋梁等工程施工進(jìn)行模擬。雖然國內(nèi)的仿真技術(shù)起步相對較晚，但整體發(fā)展速度較為理想，已經(jīng)在水利水電工程中以及建筑工程等領(lǐng)域中得到了高質(zhì)量應(yīng)用。在今后，該項技術(shù)仍然會成為各行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容，會為我國的工程施工行業(yè)發(fā)展形成有效推動力，成為數(shù)字化技術(shù)重點(diǎn)研究內(nèi)容。

4.2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)會通過對計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，展開集視覺以及嗅覺等感官為一體的模擬環(huán)境建設(shè)，在高科技領(lǐng)域以及工程領(lǐng)域中的應(yīng)用較為理想。因為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠利用自身可視化特點(diǎn)，為工程的施工組織方案設(shè)計以及調(diào)整提供有力支持，并可以通過進(jìn)行實(shí)時交互修改參數(shù)的方式，為工程的施工方案改進(jìn)提供幫助，所以該項技術(shù)深受工程施工行業(yè)所重視。今后行業(yè)會進(jìn)一步加大對該項數(shù)字化技術(shù)的研究以及優(yōu)化力度，會對技術(shù)的深度以及廣度進(jìn)行不斷拓展。

4.3多智能體施工

各種新工藝以及新材料的不斷發(fā)展和應(yīng)用，使得工程建設(shè)項目規(guī)模呈現(xiàn)出不斷擴(kuò)大的趨勢，整體工程施工也變得更加復(fù)雜。在施工建設(shè)過程中需要涉及多項內(nèi)容，需要做好協(xié)調(diào)以及統(tǒng)籌規(guī)劃，而多智能化技術(shù)的應(yīng)用，可以為復(fù)雜系統(tǒng)的管理提供可靠助力。多智能體系由可計算智能體所組成，每一個智能體都是抽象或者物理實(shí)體，能夠在環(huán)境以及自身中產(chǎn)生作用，和其他智能體形成良好通信關(guān)系。

5結(jié)語

鑒于數(shù)字化技術(shù)在工程施工行業(yè)中的應(yīng)用優(yōu)勢和價值，工程施工行業(yè)需要進(jìn)一步加大對數(shù)字化技術(shù)的研究力度，不僅要掌握各種先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用方式方法，同時還要結(jié)合工程建設(shè)具體要求，對技術(shù)進(jìn)行合理挑選與應(yīng)用。注重技術(shù)應(yīng)用注意事項，做好軟件的挑選以及數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性把控等各項工作，確保數(shù)字化技術(shù)能夠在工程施工以及管理中發(fā)揮出更大的作用，從而高質(zhì)量的完成工程建設(shè)任務(wù)，為參建各方爭取到更加可觀的經(jīng)濟(jì)收益以及社會效益。

作者：李鑫 單位：山西應(yīng)用科技學(xué)院