基于BIM的施工資源配置與施工進(jìn)度優(yōu)化研究

文/張華斌 柳州市經(jīng)濟(jì)實(shí)用住房發(fā)展中心 廣西柳州 545001

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，BIM技術(shù)被應(yīng)用于工程施工管理中，提高了工程建設(shè)施工的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，減少了傳統(tǒng)的施工資源配置的工作量，達(dá)到了施工進(jìn)度的優(yōu)化，提高了施工資源與進(jìn)度的優(yōu)化管理。

1、BIM的內(nèi)涵與利用價(jià)值

BIM是建立在三維技術(shù)之上，參照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，匯集幾何與非幾何信息，結(jié)構(gòu)與非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)等，把項(xiàng)目工程一個(gè)整體周期中的一切數(shù)據(jù)都整合至統(tǒng)一的項(xiàng)目管理平臺(tái)，最終搭建起一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，再憑借多工種之間相互配合的方式達(dá)到集成化管理的目標(biāo)。BIM作為一種技術(shù)或工具能夠達(dá)到不同的使用目標(biāo)與功能。

BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)工程4D或5D的模擬，從而掌握工程施工進(jìn)度，讓工程進(jìn)度更為清晰、準(zhǔn)確、直觀地呈現(xiàn)在模型中，而且同工程的施工進(jìn)度、計(jì)劃與造價(jià)控制等建立聯(lián)系，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)施工資源的科學(xué)配置、動(dòng)態(tài)優(yōu)化管理。

BIM技術(shù)應(yīng)用于施工資源配置與施工進(jìn)度優(yōu)化中體現(xiàn)出高度智能化、先進(jìn)化的特點(diǎn)，節(jié)省了工程資源配置時(shí)間，加快了工程施工進(jìn)度，逐步推動(dòng)并實(shí)現(xiàn)了施工工程的自動(dòng)化、智能化管理。

2、基于BIM施工資源配置與施工進(jìn)度的優(yōu)化研究

2.1 工程概況

此工程為政府辦公樓，主體為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，地面上10層，地下2層，總體高度為：38.2m,建筑總面積為62859.04m2, 抗震設(shè)防六度。此工程屬于大型建筑工程項(xiàng)目，決定在施工過(guò)程中借助BIM模型，其中研制出了直接針對(duì)于工程竣工、檢查、營(yíng)運(yùn)的信息系統(tǒng)，可以嘗試采用Revit軟件來(lái)創(chuàng)建BIM模型。

利用Revit模型，將數(shù)據(jù)、信息的傳輸，來(lái)把這一模型傳至廣聯(lián)達(dá)算量軟件內(nèi)部，通過(guò)二次建模最終形成鋼筋與土建模型，這一模型畫(huà)面更清晰、包含信息量更大。在BIM系統(tǒng)，集成3D模型、工程建設(shè)進(jìn)度、造價(jià)計(jì)量等之間形成了互動(dòng)關(guān)系，以此能夠達(dá)到對(duì)工程項(xiàng)目資源與施工進(jìn)度的優(yōu)化配置與動(dòng)態(tài)化管理。

2.2 3D模型的創(chuàng)建與使用

依托于軟件創(chuàng)建土建與鋼筋的3D模型，并將igm格式匯集至BIM5D軟件系統(tǒng)，可以把項(xiàng)目依照專業(yè)、樓層高度等來(lái)規(guī)劃，對(duì)于此工程項(xiàng)目決定依照專業(yè)來(lái)劃分成三個(gè)施工段，而且要把各段模型的構(gòu)件對(duì)應(yīng)關(guān)聯(lián)至各個(gè)施工段，創(chuàng)建施工進(jìn)度信息關(guān)聯(lián)模型，并對(duì)應(yīng)選出每個(gè)施工段所需的模型、構(gòu)件等。

2.3 施工資源的優(yōu)化配置

2.3.1 動(dòng)態(tài)查詢工程量信息

在BIM3D模型中，各構(gòu)件統(tǒng)一設(shè)置了時(shí)間、造價(jià)等數(shù)據(jù)信息的關(guān)聯(lián)，對(duì)此可以參照工程模型范圍、施工進(jìn)度、時(shí)間等來(lái)對(duì)應(yīng)高效地計(jì)算出相關(guān)工程量。也可以通過(guò)工程模型范圍來(lái)對(duì)應(yīng)獲得工程量信息，具體操作:選定所要計(jì)算的模型部位，系統(tǒng)則能自動(dòng)地算出其對(duì)應(yīng)的工程量。見(jiàn)圖1：

圖1：工程模型范圍查詢工程量

定位首層—施工段1，下面就能得出此部位所對(duì)應(yīng)的各個(gè)構(gòu)件工程量。這種方法方便更加高效地計(jì)算、統(tǒng)計(jì)工程量，也能為施工資源的優(yōu)化配置打好基礎(chǔ)。也可以通過(guò)時(shí)間進(jìn)度來(lái)對(duì)應(yīng)獲得某一時(shí)間區(qū)域需要消耗的工程量，再將所得的結(jié)果按照清單、樓層、流水段等來(lái)統(tǒng)一結(jié)算、匯總。鎖定某一施工階段，計(jì)價(jià)文件所提供的工程量就是清單工程量。將清單工程量和模型工程量之間進(jìn)行比較，則能得出這一施工時(shí)間范圍內(nèi)使用的構(gòu)建的數(shù)量和總量之間的比值，以及對(duì)應(yīng)的成本。從模型范圍、時(shí)間進(jìn)度兩大方面出發(fā)來(lái)查詢工程量，都能夠在可視化模型達(dá)到目的。

2.3.2 施工資源管理的優(yōu)化

隨著工程建設(shè)施工，需要有計(jì)劃地提供物資，而且要均衡地分配物資，最終來(lái)提高施工效率，控制施工成本，具體的資源優(yōu)化管理從兩方面出發(fā)：第一，參照施工進(jìn)度來(lái)科學(xué)地分配資源，通常根據(jù)任務(wù)類型、時(shí)差、日期等來(lái)明確具體的工作，最終達(dá)到資源均衡分配的目標(biāo)；第二，憑借人為的經(jīng)驗(yàn)來(lái)科學(xué)地布設(shè)施工場(chǎng)地，科學(xué)定位材料進(jìn)出場(chǎng)地。借助于BIM3D系統(tǒng)，能夠轉(zhuǎn)化橫道圖，使其成為勞動(dòng)力曲線，通過(guò)與工程造價(jià)、施工進(jìn)度等信息之間的關(guān)聯(lián)來(lái)評(píng)價(jià)工程施工材料的配置是否科學(xué)。

2.4 施工進(jìn)度的優(yōu)化

在BIM平臺(tái)中輸入工程進(jìn)度方面的信息、數(shù)據(jù)，而且要為各個(gè)施工進(jìn)度、計(jì)劃內(nèi)的各項(xiàng)工序之間建立屬性關(guān)聯(lián)，也可以嘗試手工關(guān)聯(lián)，此關(guān)聯(lián)一般需要依托于模型選擇需要的關(guān)聯(lián)構(gòu)件，這一關(guān)聯(lián)操作中，每個(gè)施工構(gòu)件都設(shè)置了相關(guān)的信息數(shù)據(jù)，而且具體的工程量也能夠憑借模型來(lái)對(duì)應(yīng)計(jì)算出來(lái)。BIM系統(tǒng)最典型的特征就是建立了信息之間的關(guān)聯(lián)，工程施工進(jìn)度信息與資源信息、造價(jià)數(shù)據(jù)等之間存在著相互關(guān)聯(lián)性，這樣就可以借助施工材料的配置等模型來(lái)對(duì)工程施工進(jìn)度是否合理做出更加明智的判斷，及時(shí)調(diào)整不科學(xué)的施工進(jìn)度和計(jì)劃，這樣就控制了施工管理任務(wù)，減輕了施工計(jì)劃管理工作負(fù)擔(dān)。憑借對(duì)工程施工進(jìn)度的模仿與模擬，能夠提前對(duì)工程施工的進(jìn)度、計(jì)劃等作出合理的預(yù)測(cè)，從中提前預(yù)知工程施工中容易出現(xiàn)的問(wèn)題。

3、BIM系統(tǒng)對(duì)施工資源與施工進(jìn)度優(yōu)化的意義

3.1 精準(zhǔn)地分配物質(zhì)、控制了成本

BIM系統(tǒng)能夠依照樓層、位置、流水分區(qū)等來(lái)對(duì)應(yīng)查找信息，再結(jié)合工程施工季度來(lái)具體決定各周、各月施工材料需求量，并能查詢到材料消耗量，參照這一系統(tǒng)來(lái)提前分配施工資源，達(dá)到對(duì)資源的優(yōu)化配置管控，控制了工程項(xiàng)目施工材料的浪費(fèi)，減少了工程施工成本，也能為未來(lái)的工程施工投入作為參照。

3.2 數(shù)據(jù)信息統(tǒng)計(jì)，提高資源管理水平

傳統(tǒng)的工程施工管理中，最常出現(xiàn)的問(wèn)題就是：無(wú)法編制進(jìn)度計(jì)劃，進(jìn)度跟蹤難度大，需要多方配合來(lái)制定施工進(jìn)度與計(jì)劃，而且施工中也可能出現(xiàn)多種矛盾與沖突，影響了工程施工進(jìn)度與效率。在BIM系統(tǒng)的輔助下，能夠科學(xué)地劃分工作面，計(jì)算出勞動(dòng)力，也能在視頻上對(duì)工程的關(guān)鍵部位來(lái)加以模擬，從中來(lái)分析施工進(jìn)度是否科學(xué)、合理，憑借對(duì)施工進(jìn)度、計(jì)劃等的對(duì)比，來(lái)對(duì)應(yīng)科學(xué)地分配資源。

總結(jié)：

BIM系統(tǒng)為工程建設(shè)施工管理提供了全新的出路，通過(guò)建立施工資源、施工進(jìn)度等的關(guān)聯(lián)，提高了施工資源配置效率，達(dá)到了資源的優(yōu)化配置，控制了資源的浪費(fèi)，提高了工程施工管理水平。

[1]謝兆旭.基于BIM的施工資源優(yōu)化方法研究[J].南昌航空大學(xué),2016.

[2]張建平.基于BIM和4D技術(shù)的建筑施工優(yōu)化及動(dòng)態(tài)管理[J].中國(guó)建設(shè)信息化,2011.

[3]金鳳清.基于BIM和4D技術(shù)的建筑施工優(yōu)化及動(dòng)態(tài)管理[J].裝飾裝修天地,2017.