基于BIM5D的建筑工程施工動態(tài)管理及資源優(yōu)化對策分析

武文理

（中國三安建設集團有限公司，西安 710000）

1 引言

BIM 技術作為當前建筑行業(yè)的新型技術，能夠將施工活動匯總的各種數(shù)據(jù)信息集成構建三維模型，對建筑施工情況進行仿真模擬。而BIM5D 技術主要是基于BIM 平臺建立機電工程、土建工程、幕墻工程等三維模型，形成3D（三維模型）+1D（進度）+1D（成本）的五維建筑信息模型。基于BIM5D 的建筑工程動態(tài)管理流程如圖1 所示，該技術能夠將建筑施工過程中的進度、成本信息相關聯(lián)，利用BIM 技術的可視化特點，對有關數(shù)據(jù)信息進行汲取與調用，為管理人員的動態(tài)管理工作提供支持，使其不斷優(yōu)化建筑施工資源，提高建筑工程施工管理效率。

圖1 基于BIM5D的建筑工程動態(tài)管理流程圖

2 BIM5D技術的應用優(yōu)勢

2.1 提前檢測施工問題

在建筑工程施工活動中，通過運用BIM5D 技術能夠將項目施工模型、進度、成本之間進行關聯(lián)，有助于工作人員對施工活動中可能出現(xiàn)的問題進行推演，進而實現(xiàn)施工問題的提前檢測，減少后期施工設計變更，及時發(fā)現(xiàn)問題解決問題，減少返工。

2.2 有效控制施工進度

BIM5D 技術在控制工程施工進度方面具有較大的優(yōu)勢，工作人員通過將進度計劃與施工活動BIM 模型相結合，能夠對施工活動進行實時監(jiān)測，根據(jù)模型呈現(xiàn)出的結果，及時調整項目施工進度計劃。此外，依據(jù)BIM5D 呈現(xiàn)出的模型，工作人員還能夠及時調配施工資源，提高不同模塊資源的利用率，以此對工程進度進行有效控制，使其按照交付要求如期完工[1]。

2.3 降低項目施工成本

作為一種新型建筑工程技術，BIM5D 技術在建筑工程施工活動中的運用能夠在很大程度上發(fā)揮項目資源地價值，對項目施工成本進行有效控制。具體而言，即在BIM5D 技術條件下，有關工作人員能夠通過BIM 模型對施工活動中的物資消耗情況、人力資源分配情況、各環(huán)節(jié)施工開展情況進行查詢，依據(jù)施工實況及時開展物資調配工作，減少資源浪費現(xiàn)象，在保障工程質量的前提下提高施工速度，為降低項目施工成本奠定基礎。

3 基于BIM5D的建筑工程施工動態(tài)管理

3.1 三維建模與模型集成

作為BIM5D 技術應用的核心工作內容，模型的構建直接關系到最終建筑工程施工動態(tài)管理質量與效率，進而提高把控工程進度及成本的準確性。此外，三維模型的構建還能為后期施工動態(tài)管理中的物資管理、碰撞檢測等提供支持。工作人員需要注意的是，在建模過程中需要借助Rrvit 軟件對建筑工程中的墻、梁、柱體等主要結構部件建立渲染，并結合實況及時調整相關參數(shù)，以便展示出質量較高、效果較好的三維模型。

除了建模之外，還需要完成模型集成工作，將實體模型與場地模型相整合。這里的實體模型指代的是利用Rrvit 軟件構建的模型，其中還包括利用廣聯(lián)達鋼筋算量軟件等計算建成的模型。而場地模型指代的是根據(jù)工程項目場地情況布置的模型，模型集成示意圖如圖2 所示。

圖2 模型集成示意圖

3.2 進度管控與動態(tài)模擬

借助BIM5D 技術對建筑工程開展進度管控與動態(tài)模擬工作時，為有效協(xié)調各工程項目組織開展流水建設活動，縮短項目施工工期，提高項目施工效率，需要結合項目建設需求以及施工實況對各施工段進行劃分，促使各施工單位能夠有節(jié)奏地進行流水施工。在此過程中要采取以下3 方面措施：

1）按照項目流水施工方式，借助Project 軟件對施工過程中的各項資源合理配置，促使每道工序都能夠順利銜接。相關人員要注意做好不同工序的前置工作，以保證施工進度，避免在項目建設過程中因施工沖突等因素導致停工、窩工[2]。

2）將項目施工工期導入廣聯(lián)達BIM5D 軟件當中，關聯(lián)各流水施工模型，對模型中的每個構件都賦予相關進度信息，通過視圖模塊對這些構件進行精確計劃與管控。

3）當施工單位有序開展建設活動時，工作人員可以將施工實況實時反饋到BIM5D 中，以此判斷項目進度是否存在滯后、超前現(xiàn)象，進而對項目實現(xiàn)全過程動態(tài)管理?？偟膩碚f，通過BIM5D 這一技術可以對項目進行動態(tài)模擬與管控，充分發(fā)揮計算機網(wǎng)絡技術在項目管理中的作用，促使集成化管理、全過程動態(tài)管理工作的有序開展。

3.3 資源配置與物資管理

3.3.1 人力資源配置

眾所周知，建筑工程項目屬于勞動密集型產(chǎn)業(yè)，要對其進行專業(yè)化管理，保障項目施工質量及進度，需要從工程實況出發(fā)，對不同施工區(qū)段合理規(guī)劃施工內容，嚴格按照施工方案開展施工活動。在此過程中，工作人員還要對項目施工量進行精確計算，獲取有關施工區(qū)段的構件工程量與清單工程量，為后續(xù)建設活動的順利開展奠定基礎。BIM5D 技術的應用促使建筑項目中的工程量提取工作更加準確、便捷，同時，也為合理配置施工資源提供了平臺。例如，人力資源作為項目施工活動順利開展的重要構成內容，管理人員需要從項目準備階段開始，到?jīng)Q策階段以及結束階段，合理配置人力資源，并結合項目施工實況對人力資源調動不斷優(yōu)化，提高其資源利用率[3]。

3.3.2 物資管理優(yōu)化

物資管理作為建筑工程項目中的重要內容，直接影響后期施工質量及效率。其中，物資采購方式、運輸以及保存等都與工程成本有著緊密聯(lián)系。因為借助BIM5D 技術在前期構建三維模型開展模型集成工作等，工作人員可以直接通過模型對不同施工階段的物資量進行計算，在采購過程中結合計算結果優(yōu)化采購計劃，減少資源浪費現(xiàn)象。此外，針對施工材料存放問題，需要結合施工場地的水文地質、氣候條件采取科學合理的存放手段，避免因存放不當?shù)纫蛩貙е率┕げ牧鲜軗p無法繼續(xù)使用。

4 基于BIM5D的建筑工程施工資源配置優(yōu)化

基于BIM5D 技術的建筑工程方案優(yōu)化主要包含3 個方面，分別為工期優(yōu)化、資源配置優(yōu)化與費用優(yōu)化。其中，資源優(yōu)化是控制項目成本，使項目獲取最大經(jīng)濟效益的重要手段，工作人員需要采取科學合理的手段進行資源配置優(yōu)化工作。本文主要采取廣聯(lián)達BIM5D 技術對有關工程項目開展資源優(yōu)化工作。判斷資源配置是否合理的校驗方式主要有兩種：

1）探究項目資源分布直方圖是否呈現(xiàn)正態(tài)分布。在實際施工活動中，從施工開始、施工中、施工結束這3 個階段來看，開始與結束資源需求量小，正常施工過程中需求量大，資源配置分布符合正態(tài)分布為合理。

2）判斷時間—資源累積曲線是否呈S 形分布，與此同時，工作人員需要對資源累積曲線進行觀察，若資源需求曲線較為平緩，說明其變化率較為平均，那么資源分配較為均衡。若資源需求曲線呈現(xiàn)出陡峭現(xiàn)象，說明其變化速率不一，資源分布不均，極有可能導致施工活動中出現(xiàn)資源負荷過度或過輕等現(xiàn)象。通過這兩種檢驗方法能夠對工程施工活動中的關鍵節(jié)點進行布置，進而優(yōu)化配置項目資源。

5 BIM5D技術的建筑工程動態(tài)管理思考

在借助BIM5D 技術完成建筑工程動態(tài)管理工作時，通過三維渲染、虛擬施工等方式，能夠有效管控施工進度，優(yōu)化其資源配置，促使動態(tài)管理質量及效率得以提高。

5.1 虛擬施工

在工程項目建設活動中往往存在各種不確定性，借助BIM5D 技術進行虛擬施工能夠幫助工作人員有效掌握復雜的工序以及各施工階段執(zhí)行情況，確保項目工序銜接正確，及時發(fā)現(xiàn)施工中存在的不合理現(xiàn)象，盡快糾正，避免后期出現(xiàn)返工現(xiàn)象，保障工程項目質量及安全。但是需要注意的是，工作人員要對虛擬施工結果進行反復模擬，以免因為模型中相關參數(shù)不正確等問題，導致虛擬施工結果出現(xiàn)偏差，這樣不僅不利于施工管理，根據(jù)這一錯誤結果采取相關對策還極有可能對施工活動帶來不良影響[4]。

5.2 進度管控

通過BIM5D 技術將建筑工程的三維可視化模型、工程施工進度以及施工成本相聯(lián)系，能夠促使場地施工資源與布置信息集成為一體，進而幫助管理人員對建設活動中的資源、成本、進度、布置等開展可視化模擬，實現(xiàn)全方位動態(tài)管理。減少后期施工過程中的返工、浪費現(xiàn)象，保障建筑項目施工活動順利完成。需要注意的是，管理人員應根據(jù)模型管控進度的同時對工程實況進行充分考慮，并結合當?shù)貧夂驐l件等優(yōu)化施工安排，保障項目按時交付。

5.3 資源配置

將工程項目二維設計與BIM5D 設計進行校核，能夠幫助工作人員發(fā)現(xiàn)項目設計中存在的尺寸不統(tǒng)一現(xiàn)象、計劃與實際工程量不統(tǒng)一問題等，有助于減少項目后期設計變更問題。與此同時，管理人員能夠根據(jù)施工方案設計對建設活動中的人、材、機安排進行優(yōu)化，減少成本管理中的錯誤現(xiàn)象，避免出現(xiàn)工程資源浪費與短缺問題，提高利用率，降低施工成本。在此過程中，管理人員要與設計人員、技術人員做好交底工作，以便能夠深入探究項目設計中存在的不合理問題，在施工準備階段優(yōu)化施工方案，為后期施工奠定基礎。

6 結語

綜上所述，利用BIM5D 技術能夠幫助工作人員對項目開展全過程動態(tài)管理工作。在此過程中，管理人員要結合項目需求以及當?shù)厮牡刭|條件開展動態(tài)模擬工作，以此實現(xiàn)進度管控與資源優(yōu)化，做好技術人員、設計人員以及管理人員之間的交底工作，及時消除施工活動中存在的影響因素，避免對項目施工帶來影響，延長交付時間，提高成本?？偟膩碚f，BIM5D技術能夠幫助工作人員有效開展建筑工程動態(tài)管理與資源優(yōu)化工作，最終提高項目整體經(jīng)濟效益。