基于BIM技術(shù)的建設(shè)工程施工進(jìn)度動(dòng)態(tài)控制的探討

陳超

摘 要：BIM是在三維模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行發(fā)展，其中包括著對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)施以及運(yùn)營(yíng)維護(hù)，貫穿于建設(shè)項(xiàng)目整個(gè)生命周期內(nèi)，是一個(gè)數(shù)據(jù)化模型，其可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的共享與傳遞，可以為參與項(xiàng)目建設(shè)部門，提供建設(shè)所用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，該技術(shù)可以節(jié)約施工成本，科學(xué)的縮短工期。目前BIM技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用與建設(shè)工程施工中，文中對(duì)BIM技術(shù)在建筑施工進(jìn)度中的動(dòng)態(tài)控制應(yīng)用做了簡(jiǎn)單的論述。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；建筑施工；動(dòng)態(tài)控制；應(yīng)用

1 前言

在工程項(xiàng)目建設(shè)中，建設(shè)工程施工進(jìn)度控制與質(zhì)量控制、投資控制并列為工程建設(shè)控制的三大目標(biāo)，且由于施工階段是工程實(shí)體的形成階段，因此施工階段的進(jìn)度控制是整個(gè)工程項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度控制的重點(diǎn)，又是承包單位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工管理的核心。由于工程建設(shè)項(xiàng)目具有龐大、周期長(zhǎng)、復(fù)雜、相關(guān)單位多等特點(diǎn)，因而影響工程施工進(jìn)度控制的因素有很多，主要是會(huì)受到施工方案、天氣情況、資源調(diào)配、項(xiàng)目管理水平和人員素質(zhì)等多種因素影響，由于影響因素多，原計(jì)劃常常被打亂并需要時(shí)時(shí)調(diào)整，計(jì)劃趕不上變化，使得施工進(jìn)度的控制一直是建設(shè)工程項(xiàng)目管理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

2 BIM技術(shù)概述

2.1 BIM技術(shù)的概念

BIM又稱建筑信息模型，BIM最主要的作用就是信息共享。BIM技術(shù)以三維建模技術(shù)為基礎(chǔ)建立三維建筑模型，并將建筑工程的相關(guān)信息整合到參數(shù)模型中，是一種在工程設(shè)計(jì)建造管理方面進(jìn)行應(yīng)用的數(shù)據(jù)化工具。

2.2 BIM技術(shù)的作用

①信息共享。這是BIM技術(shù)最重要的作用之一。一方面，由于相關(guān)原因，工作人員橫向信息不能利用，本應(yīng)為完整一體的設(shè)計(jì)和施工被切開分為工程咨詢與勘察設(shè)計(jì)領(lǐng)域。另一方面，“錯(cuò)漏碰缺”造成的資源浪費(fèi)十分嚴(yán)重，而BIM技術(shù)就是要在項(xiàng)目策劃、項(xiàng)目實(shí)施、運(yùn)行和維護(hù)的全部周期過(guò)程中進(jìn)行交流、傳遞和共享，減少因?yàn)樾畔⒉煌〞扯斐傻母鞣N損失，減少人為的失誤和信息的流失，并提高技術(shù)人員的效率[1]。②BIM技術(shù)應(yīng)用可有效減少能耗和資源消耗。美國(guó)曾根據(jù)三十多個(gè)項(xiàng)目總結(jié)出使用BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。其中造價(jià)估算控制在3%精確度范圍內(nèi)，40%的預(yù)算外更改被消除，項(xiàng)目工期縮短7%。③BIM技術(shù)使得技術(shù)人員與業(yè)主溝通更容易，且可以更早的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題，改變過(guò)去“拋過(guò)墻式”的工作串聯(lián)方式。④計(jì)算更精確便捷。該領(lǐng)域需要的計(jì)算量是非常大的，有了這些共享的信息模型之后，工作人員的計(jì)算可以更快捷更精準(zhǔn)，也更節(jié)能環(huán)保減少浪費(fèi)。⑤有利于施工的組織協(xié)調(diào)。有了BIM技術(shù)的幫助，工作人員在虛擬數(shù)字化的領(lǐng)域里進(jìn)行各方協(xié)調(diào)十分方便。總的來(lái)說(shuō)，BIM技術(shù)有提高生產(chǎn)效率、縮短工期、節(jié)約成本等顯著優(yōu)點(diǎn)。

2.3 4D虛擬建造和進(jìn)度控制技術(shù)

從國(guó)外對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用來(lái)看，BIM模型中有建筑的構(gòu)件大小、數(shù)量和用材特性等信息使用BIM軟件中的“輸出”按鈕，可以輸出工程項(xiàng)目中的用材統(tǒng)計(jì)表、工程數(shù)量表、資金需用表、人材機(jī)配置表等重要表格。使用“進(jìn)度導(dǎo)入”按鈕，可以將施工進(jìn)度圖和建筑信息模型綁定，從而將3D的實(shí)體模型變成4D的信息模型，軟件根據(jù)既定的施工進(jìn)度和程序?qū)ㄖ?xiàng)目進(jìn)行模擬建造。工程施工時(shí)，工作人員將進(jìn)度信息輸入到BIM模型中利用軟件將實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度對(duì)比，并對(duì)未來(lái)的進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)控制[2]。

2.4 關(guān)于BIM技術(shù)的研究現(xiàn)狀

目前關(guān)于BIM技術(shù)的應(yīng)用主要集中于進(jìn)度管理。學(xué)者何關(guān)培認(rèn)為BIM技術(shù)的核心是信息，它是存儲(chǔ)信息的載體，是創(chuàng)建、管理和使用信息的過(guò)程。同濟(jì)大學(xué)何清華全面梳理了基于BIM技術(shù)的進(jìn)度管理系統(tǒng)。哈爾濱工業(yè)大學(xué)車謙認(rèn)為該技術(shù)以IFC數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)度分析信息模型為基礎(chǔ)發(fā)揮作用，哈爾濱工業(yè)大學(xué)廖龍輝通過(guò)對(duì)BIM的重新定義，并建立模型構(gòu)件來(lái)儲(chǔ)存與相關(guān)的項(xiàng)目進(jìn)度信息。復(fù)旦大學(xué)焦毅等學(xué)者使用魯班軟件將BIM技術(shù)應(yīng)用于項(xiàng)目的施工應(yīng)用，并通過(guò)構(gòu)建相同標(biāo)準(zhǔn)相同結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)模型，實(shí)現(xiàn)團(tuán)隊(duì)、企業(yè)、個(gè)人的數(shù)據(jù)共享。山東建筑大學(xué)紀(jì)凡榮將傳統(tǒng)的進(jìn)度管理方法與基于BIM技術(shù)的進(jìn)度管理方法從編制過(guò)程、技術(shù)及信息存儲(chǔ)等方面作了對(duì)比[3]。認(rèn)為使用BIM技術(shù)進(jìn)行進(jìn)度管理更好。

3 基于BIM的施工進(jìn)度動(dòng)態(tài)控制探討

3.1 施工進(jìn)度控制的整體框架

建設(shè)工程施工進(jìn)度控制是指編制工程中各個(gè)建設(shè)階段的工作內(nèi)容、持續(xù)時(shí)間、工作程序和銜接關(guān)系的計(jì)劃，并付諸實(shí)施，在此過(guò)程中要經(jīng)常檢查實(shí)際的進(jìn)度是否按照要求和計(jì)劃進(jìn)行，分析出現(xiàn)的偏差的原因，調(diào)整修改原計(jì)劃或采取一定的補(bǔ)救措施直至竣工并交付使用。根據(jù)工程項(xiàng)目施工進(jìn)度動(dòng)態(tài)控制流程，以及對(duì)進(jìn)度動(dòng)態(tài)控制軟件能實(shí)現(xiàn)自采集、自組織和自運(yùn)行功能的預(yù)期，基于BIM 技術(shù)的施工進(jìn)度軟件應(yīng)具有信息采集系統(tǒng)、信息組織系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)等三大系統(tǒng)。信息采集系統(tǒng)可以自動(dòng)采集業(yè)主方、設(shè)計(jì)方、施工方、監(jiān)理方、供應(yīng)商、分包商等提供的材料信息、工程量信息、施工過(guò)程信息等；信息組織系統(tǒng)將自動(dòng)從信息采集系統(tǒng)中導(dǎo)入數(shù)據(jù)，并按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)采集的信息加以編碼和建模處理，并將錄入信息與計(jì)劃信息進(jìn)行對(duì)比；信息處理系統(tǒng)提供4D 施工模擬、資源管理、進(jìn)度優(yōu)化等功能[4]。

3.2 施工進(jìn)度動(dòng)態(tài)控制流程

在總體進(jìn)度控制框架的架構(gòu)下，首先由公司的施工進(jìn)度編制員在征求項(xiàng)目經(jīng)理等人的意見后，編制總進(jìn)度計(jì)劃；然后，以總進(jìn)度計(jì)劃為目標(biāo)，與各分包商共同制定二級(jí)進(jìn)度計(jì)劃；最后，與各施工班組制定周進(jìn)度計(jì)劃。所有的各級(jí)進(jìn)度計(jì)劃，最終輸入到基于BIM 技術(shù)的施工進(jìn)度軟件中去。在輸入各級(jí)進(jìn)度計(jì)劃之后，施工過(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)控進(jìn)度執(zhí)行情況，協(xié)助計(jì)算機(jī)完成進(jìn)度的動(dòng)態(tài)控制。當(dāng)系統(tǒng)采集的進(jìn)度執(zhí)行情況與計(jì)劃情況不一致的時(shí)候，系統(tǒng)首先會(huì)自動(dòng)檢查計(jì)劃進(jìn)度的正確性，如果發(fā)現(xiàn)時(shí)計(jì)劃有誤，將會(huì)自動(dòng)停止任務(wù)、并提示返回修正進(jìn)度計(jì)劃；否則正常執(zhí)行。如果發(fā)現(xiàn)時(shí)進(jìn)度滯后，系統(tǒng)會(huì)主動(dòng)提示趕工措施、并持續(xù)跟蹤和反饋。

3.3 施工進(jìn)度動(dòng)態(tài)控制要點(diǎn)

要實(shí)施基于BIM 技術(shù)的建筑工程施工進(jìn)度動(dòng)態(tài)控制，關(guān)鍵在于建筑信息模型的建立和日常信息的收集處理。班組長(zhǎng)將實(shí)際進(jìn)度向進(jìn)度控制系統(tǒng)進(jìn)行校對(duì)匯總，系統(tǒng)再進(jìn)行自我組織和控制，這些是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)控制的基礎(chǔ)工作。班組長(zhǎng)的任務(wù)就是通過(guò)向控制系統(tǒng)錄入任務(wù)開工、完工、暫停、返修、造成上述問(wèn)題的原因等信息。系統(tǒng)則根據(jù)代碼的歸屬分發(fā)信息，并接受業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計(jì)等方的意見，自動(dòng)修正進(jìn)度計(jì)劃、并發(fā)出新的工作指示[5]。目前，工程中建立BIM模型常采用的REVIT軟件已經(jīng)被廣泛認(rèn)同，但是對(duì)中國(guó)而言，這款軟件也有較大缺陷，就是它的軟件規(guī)范庫(kù)中尚沒有中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)語(yǔ)

在建設(shè)項(xiàng)目的施工中應(yīng)用BIM技術(shù)，可以有效的控制施工進(jìn)度以及施工成本控制管理，起到了縮短施工工期的作用，不僅節(jié)約了施工成本，還提高了施工的效率，為企業(yè)創(chuàng)造更高的盈利空間。

參考文獻(xiàn)：

[1] 許炳，朱海龍.我國(guó)建筑業(yè)BIM應(yīng)用現(xiàn)狀及影響機(jī)理研究[J].建筑經(jīng)濟(jì)，2015（3）：10～14.

[2] 李萬(wàn)慶，徐圓圓，孟文清，陳明欣.基于BIM的工程項(xiàng)目進(jìn)度-成本-質(zhì)量動(dòng)態(tài)管理研究[J].價(jià)值工程，2016（13）：86～88.

[3] 朱海龍，唐元文.基于BIM的工程項(xiàng)目施工階段成本動(dòng)態(tài)控制研究[J].價(jià)值工程，2016（24）：71～74.