BIM 技術(shù)在建筑施工進(jìn)度控制中的應(yīng)用探討

馮春杰

（山西六建集團(tuán)有限公司，山西太原 030024）

0 引言

在建筑工程施工過(guò)程中，工程施工進(jìn)度會(huì)受到很多因素的影響，例如施工工藝、施工技術(shù)、施工環(huán)境以及施工人員專業(yè)水平等。建筑工程施工過(guò)程復(fù)雜且施工時(shí)間較長(zhǎng)，造成工程施工進(jìn)度難以預(yù)測(cè)和控制。為有效預(yù)測(cè)和控制建筑工程施工進(jìn)度，建筑企業(yè)需要合理應(yīng)用BIM 技術(shù)，嚴(yán)格把控施工各個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工進(jìn)度的全面和高效管理。

1 BIM 技術(shù)概述

BIM 技術(shù)是建筑企業(yè)在工程建設(shè)過(guò)程中使用的一項(xiàng)數(shù)據(jù)化工具，使用該技術(shù)能夠有效延長(zhǎng)建筑工程的全壽命周期。BIM 技術(shù)并非單純的3D 建模技術(shù)，它包含建筑工程所有構(gòu)件對(duì)象的幾何信息、工程性能以及工程狀態(tài)等，同時(shí)還包含所有非構(gòu)件對(duì)象的狀態(tài)信息，例如空間狀態(tài)信息和運(yùn)動(dòng)行為信息等。傳統(tǒng)的建筑繪圖技術(shù)只具有記錄幾何信息的功能，例如點(diǎn)、線、面等元素的信息。當(dāng)下的BIM 技術(shù)具有通過(guò)參數(shù)化的模型塑造功能，可將建筑工程中的各項(xiàng)幾何信息組合成參數(shù)組件。傳統(tǒng)的建筑工程只在工程設(shè)計(jì)和工程建設(shè)階段有信息傳遞，因此建筑物施工完畢后會(huì)被直接交給使用者，并不會(huì)攜帶建筑物使用手冊(cè)。但是BIM技術(shù)得到有效應(yīng)用后，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)工程設(shè)計(jì)與工程建設(shè)階段所產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)信息的整理和記錄，同時(shí)還能將建筑工程建設(shè)信息延續(xù)到建筑物的后期使用和運(yùn)營(yíng)階段，建筑物使用者甚至可以將這些數(shù)據(jù)作為建筑物被毀壞和拆除時(shí)的回收證據(jù)。當(dāng)下建筑工程施工中所使用到的BIM 技術(shù)具有可視化、協(xié)調(diào)性、優(yōu)化性、可出圖性以及模擬性等特點(diǎn)，對(duì)建筑工程施工的意義重大。

2 BIM 技術(shù)對(duì)建筑施工進(jìn)度控制的重要意義

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使得人們對(duì)生活水平的要求越來(lái)越高，對(duì)于建筑行業(yè)而言，為提高建筑工程施工質(zhì)量和施工效率，很多建筑企業(yè)開(kāi)始加大了對(duì)工程施工進(jìn)度控制的重視程度。與此同時(shí)，建筑工程施工進(jìn)度控制理論越來(lái)越豐富，有效推動(dòng)了建筑行業(yè)的發(fā)展。由于建筑施工進(jìn)度控制理念提出的時(shí)間較晚，造成當(dāng)下建筑施工進(jìn)度控制情況存在一些明顯的不足，主要有以下兩個(gè)方面的問(wèn)題：

①建筑工程施工進(jìn)度計(jì)劃不夠完善。建筑工程施工計(jì)劃的主要目的是將工程施工時(shí)間控制在一定范圍內(nèi)，施工人員按照施工計(jì)劃能夠在不同的時(shí)間段內(nèi)完成相應(yīng)的工作任務(wù)，能夠保證工程施工進(jìn)度不會(huì)受任何因素的影響。建筑工程施工進(jìn)度計(jì)劃的制定需要以施工圖紙、施工工藝說(shuō)明以及施工合同等多項(xiàng)材料數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，并由專門(mén)的工程施工進(jìn)度控制管理人員結(jié)合自身的工程施工經(jīng)驗(yàn)和施工進(jìn)度控制理論，完成對(duì)建筑工程施工進(jìn)度的有效控制；②缺少對(duì)建筑工程施工進(jìn)度預(yù)測(cè)的重視。就當(dāng)下而言，大部分建筑企業(yè)只注重事后控制，幾乎不對(duì)工程施工進(jìn)行前期預(yù)測(cè)，導(dǎo)致建筑工程施工進(jìn)度得不到有效控制。

為保證建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，建筑企業(yè)需要合理運(yùn)用先進(jìn)的BIM 技術(shù)，有效開(kāi)展對(duì)建筑工程施工進(jìn)度的控制工作，對(duì)建筑工程的施工進(jìn)度進(jìn)行預(yù)測(cè)和控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑工程施工的可視化管理。

3 在建筑施工進(jìn)度控制中應(yīng)用BIM 技術(shù)的有效策略

3.1 科學(xué)分析BIM 技術(shù)的適用性

在建筑工程施工工程中，BIM 技術(shù)的作用是通過(guò)數(shù)字化和集成建筑施工各項(xiàng)工作信息，并利用交互式平臺(tái)為建筑施工提供信息交流工作協(xié)同的方法。BIM 技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)，可視化、集成化以及交互化是該技術(shù)的最大特點(diǎn)。為保證BIM 技術(shù)的應(yīng)用效果，建筑工程管理人員需要合理利用建筑信息模型，獲取更多建筑工程施工的信息，從而可有效判斷建筑工程施工項(xiàng)目決策的正確性、有效性以及適用性。BIM 技術(shù)的適用性主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：①能夠?qū)⒔ㄖこ绦畔⑦M(jìn)行集成，并將工程信息以更加直觀的形式展示出來(lái)，可有效防止工程信息丟失；②使用BIM 技術(shù)能夠模擬預(yù)演建筑工程施工過(guò)程，可視化建筑工程施工過(guò)程，有效避免工程施工過(guò)程中存在的問(wèn)題；③使用BIM 技術(shù)能夠?yàn)槭┕じ鞣教峁┙换ナ狡脚_(tái)，施工各方能夠在平臺(tái)上進(jìn)行交流，可有效提高建筑工程施工效率。因此，很有必要將BIM 技術(shù)應(yīng)用到建筑施工過(guò)程中，有效控制建筑工程施工進(jìn)度，保證建筑工程施工項(xiàng)目的按時(shí)完成。

3.2 有效把控進(jìn)度控制的重難點(diǎn)

3.2.1 設(shè)計(jì)方案和模型之間的轉(zhuǎn)換

在傳統(tǒng)的建筑施工過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員主要使用二維圖紙展示項(xiàng)目信息，施工人員主要依據(jù)施工圖紙完成施工工作。該施工方案并不能很好地控制項(xiàng)目施工進(jìn)度，因此建筑施工質(zhì)量得到有效保證。將BIM 技術(shù)應(yīng)用到建筑工程施工進(jìn)度管理中后，能夠在三維模型的基礎(chǔ)上添加施工進(jìn)度信息，繼而可形成四維管理空間。在該管理空間添加項(xiàng)目成本信息可生成5D 集成模型，在添加項(xiàng)目進(jìn)度檢測(cè)信息后能夠快速形成6D 施工進(jìn)度管控模型。隨著B(niǎo)IM 技術(shù)的不斷發(fā)展，BIM 技術(shù)能夠構(gòu)建的模型正朝著7D、8D 等多維度空間發(fā)展。

3.2.2 建筑工程施工進(jìn)度信息關(guān)聯(lián)

為有效控制建筑工程施工進(jìn)度，施工人員需要在3D 模型中添加項(xiàng)目進(jìn)度信息，同時(shí)生成4D 模型。這一步的難點(diǎn)在于建筑工程施工項(xiàng)目中的構(gòu)件數(shù)量較多，項(xiàng)目進(jìn)度信息添加工作量較大，需要耗費(fèi)大量的人力和物力，且需要反復(fù)進(jìn)行調(diào)試和修改。為解決這個(gè)問(wèn)題，可將3D 模型與項(xiàng)目進(jìn)度控制軟件結(jié)合起來(lái)，設(shè)定規(guī)則保證3D 模型和構(gòu)建群相關(guān)聯(lián)，從而可實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑工程施工項(xiàng)目進(jìn)度信息的添加。

3.2.3 建筑工程施工相關(guān)軟件接口

為解決項(xiàng)目進(jìn)度信息添加工作量大的問(wèn)題，上文提到了項(xiàng)目進(jìn)度控制軟件。這里所說(shuō)的軟件接口即為項(xiàng)目進(jìn)度軟件接口。不同軟件之間的接口不同，需要對(duì)軟件接口進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度信息的合理添加。這里可以使用國(guó)際上應(yīng)用最多的IFC 標(biāo)準(zhǔn)，基于IFC 標(biāo)準(zhǔn)的軟件能夠支持IFC 標(biāo)準(zhǔn)文件格式，不需要對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，直接就可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)軟件之間的對(duì)接。如果軟件不支持IFC 標(biāo)準(zhǔn)文件格式，使用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器即可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，最后可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)軟件之間的信息互通。

3.2.4 工程施工進(jìn)度實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)修改

在實(shí)際的建筑工程施工過(guò)程中，管理人員需要實(shí)時(shí)關(guān)注工程施工情況。當(dāng)工程實(shí)際施工進(jìn)度和預(yù)測(cè)進(jìn)度出現(xiàn)一定的偏差時(shí)，需要采取偏差糾正措施，有效處理進(jìn)度偏差。如果進(jìn)度偏差較大，則需要調(diào)整工程施工進(jìn)度計(jì)劃。利用BIM 技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)多軟件之間的實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)修改，有效解決工程施工進(jìn)度偏差的問(wèn)題，從而可推動(dòng)建筑工程施工項(xiàng)目的順利開(kāi)展。

3.2.5 工程數(shù)據(jù)并發(fā)訪問(wèn)管理技術(shù)

將BIM 技術(shù)應(yīng)用到建筑工程施工進(jìn)度控制中后，可實(shí)現(xiàn)對(duì)各部門(mén)之間的信息共享，同時(shí)各部門(mén)之間還能協(xié)同作業(yè)。基于IFC 標(biāo)準(zhǔn)的BIM 技術(shù)模型比較復(fù)雜，容易產(chǎn)生用戶并發(fā)訪問(wèn)的情況。為解決這個(gè)問(wèn)題，可使用嵌入遷出機(jī)制，對(duì)不同級(jí)別的工作人員設(shè)置不同的訪問(wèn)權(quán)限，有效避免并發(fā)訪問(wèn)問(wèn)題的發(fā)生。使用該機(jī)制后，能夠支持多人對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度信息的訪問(wèn)，但是只能允許一個(gè)人對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度信息進(jìn)行修改，可有效避免多人修改項(xiàng)目進(jìn)度信息造成信息丟失的問(wèn)題[1]。

3.3 合理分析施工進(jìn)度控制要點(diǎn)

3.3.1 編制工程進(jìn)度計(jì)劃

施工進(jìn)度計(jì)劃編制是建筑施工進(jìn)度管理中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，在該工作環(huán)節(jié)中引入BIM 技術(shù)后，能夠在3D 模型的基礎(chǔ)上建立WBS 工作分解結(jié)構(gòu)，同時(shí)還能在建筑模型構(gòu)建和施工工序之間建立關(guān)聯(lián)關(guān)系。施工人員利用進(jìn)度管理軟件，即可實(shí)現(xiàn)工程施工進(jìn)度的可視化管理。進(jìn)度計(jì)劃編制有三個(gè)環(huán)節(jié)，分別是工作量提取、WBS 工作分解和創(chuàng)建Project 項(xiàng)目進(jìn)度數(shù)據(jù)。首先，工作量提取可作為工程施工項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃的數(shù)據(jù)支撐，提高工作清單的準(zhǔn)確度即有效控制工程施工進(jìn)度。其次，WBS 工作分解是指將建筑工程施工任務(wù)進(jìn)行層層分解，從而可使施工任務(wù)條理更加清楚。最后，WBS 工作分解完畢后，可利用Project 軟件對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行編輯，建立項(xiàng)目任務(wù)列表，明確日工作量，然后對(duì)各項(xiàng)工作作業(yè)時(shí)間和作業(yè)質(zhì)量進(jìn)行設(shè)定，同時(shí)在軟件中設(shè)置前置任務(wù)列，并建立項(xiàng)目各工作之間的邏輯關(guān)系。通過(guò)這樣的方式，能夠有效編制建筑工程施工項(xiàng)目的進(jìn)度計(jì)劃。

3.3.2 跟蹤分析工程進(jìn)度

進(jìn)度跟蹤分析是指施工人員使用BIM 技術(shù)，通過(guò)拍照、錄像等手段，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)情況進(jìn)行記錄，同時(shí)與模型對(duì)應(yīng)部門(mén)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，讓相關(guān)部門(mén)充分了解項(xiàng)目施工動(dòng)態(tài)，有利于控制建筑工程施工進(jìn)度。

3.3.3 分析工程進(jìn)度偏差

在建筑工程施工進(jìn)度管理過(guò)程中，實(shí)際項(xiàng)目進(jìn)度和計(jì)劃項(xiàng)目進(jìn)度會(huì)出現(xiàn)誤差。出現(xiàn)誤差時(shí)，相關(guān)工作人員需要明確誤差出現(xiàn)的具體原因，并使用進(jìn)度角度分析和資源角度分析兩種分析方法，有效分析出現(xiàn)進(jìn)度誤差的原因，并采取有效措施處理項(xiàng)目進(jìn)度誤差，保證建筑工程施工項(xiàng)目的正常運(yùn)行[2]。

4 結(jié)論

總而言之，建筑施工進(jìn)度控制對(duì)建筑工程建設(shè)的意義重大，為提高建筑工程施工質(zhì)量和施工效率，建筑企業(yè)需要合理運(yùn)用BIM 技術(shù)，有效把控建筑工程施工各個(gè)環(huán)節(jié)，從而可實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑施工進(jìn)度的科學(xué)管理和控制，確保建筑工程能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)建設(shè)完畢并擁有較高的建設(shè)質(zhì)量。長(zhǎng)期下來(lái)，建筑企業(yè)將能夠有效控制建筑工程的施工進(jìn)度，工程建設(shè)水平將不斷得到提高。