綠色建筑中的BIM工程進度管理的應(yīng)用

王 龍

北京中瑞岳華工程管理咨詢有限公司山東分公司

1 前言

由于BIM 技術(shù)具有可視化、信息關(guān)聯(lián)性、模擬性、可出圖性等特點，因此，在綠色建筑的工程進度管理當(dāng)中得到廣泛應(yīng)用。該技術(shù)貫穿于建筑工程的全生命周期，能夠采集每一個施工節(jié)點的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，并將其反映在真實的實體模型當(dāng)中，技術(shù)人員通過對模型中各項技術(shù)參數(shù)的分析，能夠提前查找出問題點，精準(zhǔn)做出預(yù)判，并制訂行之有效的處理方案，避免給企業(yè)造成較大的經(jīng)濟損失。

2 BIM技術(shù)在綠色建筑工程進度管理中的應(yīng)用優(yōu)勢分析

2.1 規(guī)避工程圖紙設(shè)計缺陷

BIM 技術(shù)具有可出圖性，加之BIM 程序能夠在三維環(huán)境下完成設(shè)計過程，因此，可以直接生成打印出綠色建筑的平面及立體的剖面圖，工程技術(shù)人員在施工前，完全可以借助于三維模型，查找出建筑工程中的設(shè)計缺陷，然后與設(shè)計人員共同商討，能夠及時修改設(shè)計數(shù)據(jù)，降低圖紙設(shè)計的錯誤率。這樣一來，在施工生產(chǎn)過程中，可以有效降低設(shè)計變更頻次，避免給施工進度帶來不利影響[1]。

2.2 關(guān)聯(lián)進度計劃，及時更正錯誤

如果將BIM 技術(shù)引入到建筑工程的各個分項工程、分部工程當(dāng)中，即在每一道工序都構(gòu)建一個三維立體模型，不僅能夠掌握工程施工進度的具體信息，而且也能夠及時獲取影響工程進度的各種因素，查找出工程進度計劃中的錯誤與漏洞。由于三維模型與真實的建筑，各項數(shù)據(jù)信息完全對等，工程技術(shù)人員可以反復(fù)對模型設(shè)計流程進行優(yōu)化與參數(shù)調(diào)整，就能夠制訂與實際施工生產(chǎn)最為吻合的工程進度計劃，以彌補原進度計劃中的漏洞與不足之處。

2.3 完整的模型便于各方協(xié)調(diào)溝通

傳統(tǒng)的二維設(shè)計圖紙涉及到的數(shù)據(jù)信息相對較多，設(shè)計方、業(yè)主方、施工方在研討設(shè)計施工方案時，常常出現(xiàn)溝通不暢的情況，對圖紙中的關(guān)鍵施工工藝無法達成一致，而嚴(yán)重影響了工程進度。而應(yīng)用BIM 技術(shù)，參與工程建設(shè)的各方代表可以根據(jù)建筑模型，清晰直觀的了解到各項分部工程、分項工程的相關(guān)技術(shù)參數(shù)，施工各個階段的材料需求情況、資金使用情況、具體的工程量信息都能夠一目了然，這就為圖紙及方案會審節(jié)省了大量時間，工程各參與方也比較容易統(tǒng)一意見，有效避免了工程進度滯后情況的出現(xiàn)。

3 BIM技術(shù)在綠色建筑中的應(yīng)用效果

3.1 模擬外界自然環(huán)境

綠色建筑的外界自然環(huán)境因素包括氣溫、大氣濕度、太陽輻射、風(fēng)向、風(fēng)速以及綠色植被，利用BIM 的模擬程序可以對這些外界環(huán)境因素進行可視化分析，同時將這些信息與系統(tǒng)中的當(dāng)?shù)貧庀笮畔?shù)據(jù)庫進行比對，設(shè)計師在遵循“綠色環(huán)保”理念的基礎(chǔ)上，能夠精準(zhǔn)的分析出影響建筑物舒適度的太陽輻射角度、強度、通風(fēng)效果等因素，進而為設(shè)計建筑圖紙?zhí)峁┲匾膮⒖家罁?jù)。比如利用BIM技術(shù)模型對室外太陽輻射強度與熱量分布進行分析，通過真實的模擬數(shù)據(jù)，可以用于各種太陽能設(shè)備的方案設(shè)計與優(yōu)化，使這種可再生能源能夠得到高效利用。此外，BIM模型還能夠模擬出室外喜陽植物、喜陰植物的具體種植位置，在確保植物成活率的前提下，使各種植物釋放出更多的氧氣，以達到凈化建筑周邊環(huán)境的目的。

3.2 模擬室內(nèi)宜居環(huán)境

光環(huán)境、熱環(huán)境、聲環(huán)境、空氣質(zhì)量是建造綠色建筑室內(nèi)宜居環(huán)境的基本要素，設(shè)計人員可以利用BIM 技術(shù)構(gòu)建一個室內(nèi)宜居環(huán)境模型，將氣象信息、其他聲源信息、光照信息、空氣中的懸浮顆粒信息輸入模型當(dāng)中，對自然采光度、人工照明、其他源頭等要素進行仿真模擬，進而獲得建筑室內(nèi)各個施工工序的精準(zhǔn)參數(shù)，比如門廳朝向、門窗數(shù)量、通風(fēng)條件等，使室內(nèi)居住環(huán)境符合綠色建筑的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.3 模擬建筑材料的環(huán)保性能

綠色建筑材料無污染，不會對人體健康造成傷害，因此，基于綠色環(huán)保理念，在設(shè)計建筑圖紙過程中，應(yīng)當(dāng)將綠色材料納入到設(shè)計計劃當(dāng)中。設(shè)計人員可以利用BIM技術(shù)將建筑外墻保溫材料、室內(nèi)墻體粉刷材料、地面板材鋪裝材料的類型、導(dǎo)熱性、環(huán)保性能等技術(shù)參數(shù)進行仿真模擬，在突顯綠色建筑節(jié)能環(huán)保功效的同時，為施工企業(yè)提供了采購綠色建筑材料的參考范本。此外，BIM技術(shù)具有強大的數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計功能，尤其在材料資源節(jié)約利用方面，發(fā)揮著不可替代的關(guān)鍵性作用。比如對于一項復(fù)雜的綠色建筑工程來說，對材料的使用標(biāo)準(zhǔn)以及材料節(jié)約提出了高要求，如果利用BIM技術(shù)，可以將建筑的主體結(jié)構(gòu)以及水、電、暖等各道工序的設(shè)計內(nèi)容融為一體，并借助于BIM 技術(shù)的碰撞檢查功能，篩選出最為優(yōu)化的節(jié)材方案，這樣一來，大幅減少了材料資源浪費，為施工企業(yè)經(jīng)濟效益的提升提供了堅實的技術(shù)保障。

4 BIM技術(shù)在綠色建筑工程進度管理中的實際應(yīng)用

4.1 工作分解結(jié)構(gòu)編碼系統(tǒng)

BIM系統(tǒng)將建筑整體按照不同的功能特性分解成為若干個小型工作包，將影響工程進度的每一道施工工序轉(zhuǎn)換為獨立單元，這樣易于對工程進度予以有效控制。對于每一個獨立單元，按照BIM 系統(tǒng)的編碼原則分別進行統(tǒng)一編碼，以防止混淆每一個分解結(jié)構(gòu)，與此同時，每一個單元的檢索、變更、費用計算、進度安排、資源配置、質(zhì)量安全規(guī)定等內(nèi)容都可以和編碼系統(tǒng)進行比對參照。比如在外墻砌筑施工時，工程技術(shù)人員要獲取費用計算數(shù)據(jù)與時間進度安排，完全可以參照編碼系統(tǒng)中相對應(yīng)的內(nèi)容，并結(jié)合統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，合理安排施工任務(wù)，科學(xué)配備施工人員，以防止工程進度滯后情況的發(fā)生[2]。

4.2 三維立體模型與進度計劃的有效銜接

在構(gòu)建綠色建筑的三維立體模型時，需要保證模型符合國際IFC標(biāo)準(zhǔn)要求，將反映建筑的真實數(shù)據(jù)信息錄入到BIM系統(tǒng)當(dāng)中，以產(chǎn)生一個參數(shù)化模型，這一模型能夠準(zhǔn)確反映出真實建筑的每一項分部工程與分項工程的組成特征，比如構(gòu)配件類型、施工工序的先后時間、施工場地的狀態(tài)信息、工程設(shè)計變更信息等，這些真實數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲在BIM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)當(dāng)中，工程技術(shù)人員可以根據(jù)實際施工需要，快速調(diào)取出建筑物的三維立體模型，對工程進度進行全方位監(jiān)控與管理。

4.3 工程計劃進度與實際進度的實時比對

在建筑工程施工前，技術(shù)人員可以將影響工程進度的要素輸入到工作分解結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，在實際施工過程中，由于計劃進度與實際進度之間往往存在一定差距，此時，就可以借助于BIM 技術(shù)，將實際施工進度與數(shù)據(jù)庫中的進度信息進行綜合比對，技術(shù)人員通過比對結(jié)果，能夠及時查找出影響實際施工進度的主要因素，進而調(diào)整施工方案，優(yōu)化資源分配格局，以避免工程進度延后。

5 BIM技術(shù)在綠色建筑工程進度管理中的應(yīng)用案例

下面以某城市小區(qū)中的一棟16 層的民用住宅為例，對BIM技術(shù)在工程進度管理中的應(yīng)用方法予以闡述。首先是模型創(chuàng)建階段，這一階段主要是構(gòu)建主體工程模型，通過收集該建筑的各項技術(shù)參數(shù)，將其錄入到計算機系統(tǒng)當(dāng)中，然后根據(jù)BIM系統(tǒng)的建模功能，初步形成一個具象化的實體模型，工程技術(shù)人員可以通過模型，制訂工程進度計劃，設(shè)計方、施工方、業(yè)主方進行三方會審，在確定進度計劃的可行性以后，進入到施工動態(tài)管理階段。這一階段，BIM 模型能夠為施工方提供精準(zhǔn)的材料使用數(shù)量，采購人員結(jié)合這些數(shù)據(jù)，能夠制訂出符合實際施工生產(chǎn)需求的材料采購計劃，這樣，將有效避免材料浪費現(xiàn)象的發(fā)生。此外，為了保證合同工期，防止工程進度延后，施工方可以利用BIM 技術(shù)模擬出影響工程進度的外部自然氣候條件信息，比如對雨季降雨量的分析、降水頻次的分析、風(fēng)級與風(fēng)速的分析、惡劣天氣條件的分析，根據(jù)這些真實的數(shù)據(jù)信息，施工方能夠提前做好預(yù)防工作，并編制出科學(xué)合理的施工進度方案。BIM 技術(shù)可視化、模擬化的特點為建筑工程施工全過程提供了高價值的數(shù)據(jù)信息，尤其在工程進度管理方面，BIM技術(shù)這些獨有的功能優(yōu)勢，不僅排除了影響工程進度的各種負面因素，而且在保障綠色建筑施工質(zhì)量方面也發(fā)揮了正向促進作用。

6 結(jié)束語

經(jīng)過長期的摸索和實踐，目前，BIM技術(shù)應(yīng)用體系已日趨完善，在綠色建筑工程進度管理工作中的應(yīng)用價值日漸突顯。因此，在這種利好形勢下，建筑施工企業(yè)應(yīng)當(dāng)進一步拓展BIM技術(shù)的應(yīng)用范圍，在確保工程進度的前提下，建造出更多的優(yōu)質(zhì)工程與精品工程。