摘要:近年来,随着建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)技术在我国建筑业中得以快速发展、推广和应用,促进现代施工管理模式的不断完善,并推动建筑业的技术大变革。当前BIM技术在施工管理过程中的应用,使得施工过程中的人力物力财力更加的集约化,节省了大量的开支,显现出了巨大的活力,因此,在BIM技术在研究施工管理的过程中的地位不断被提升。本文将对BIM 技术在施工项目进度管理中的应用稍作探讨,为我国建设工程项目管理提供参考。
关键词:建筑信息模型(BIM);施工项目;进度控制
0 引言
目前我国正处于经济高速发展阶段,建筑行业是我国经济重要的支柱产业。而在建筑业突飞猛进的同时,项目管理水平却始终没有得到相应的提高。BIM技术在建筑领域中异军突起,成为建筑信息化的新立足点。BIM是一个高度集成度的建筑工程项目信息化模型。而在国内BIM技术的研究刚刚处于萌芽阶段,尚未形成把BIM技术大规模地应用到工程项目各个阶段乃至全生命周期中的形势。随着建筑的科技含量越来越高、施工工艺的复杂化,传统的施工进度管理技术己无法适应现在的施工管理。在施工项目进度管理中引用BIM技术,可加强管理者的进度控制能力、减小工程延误的风险率。
1 BIM技术的优势
基于BIM 技术的项目施工管理体系可以最大限度地提升项目生产效率、提高项目的整体质量、缩短项目施工周期、降低施工成本、提高施工效率、计划更精确,各工种之间的配合更好,图纸出错风险率降低。下面是基于BIM技术的项目施工管理体系的具体优势:
①现场模拟,三维展示。基于BIM技术的项目施工管理系统可以根据设计人员的需求制作三维模型,三维模型给人最直观的视觉演示,帮助管理人员理解项目施工管理流程。此外,设计人员可以在已经建好的BIM模型上进行二次开发,进一步提高三维动画效果,为住户提供真实的宣传动画。
②精确计算,提升效率。基于BIM技术的项目施工管理系统具有多个数据库,设计人员可以根据实际工程建立数据库,以6D关联数据库为例,6D关联数据库能够帮助设计师快速精确地计算出工程量,从而提高项目施工成本的预算的准确性和效率。此外,基于BIM技术的项目施工管理系统的计算对象达到构件级,可以为管理者有效地提高施工管理效率及提供所需的数据信息。
③精确计划,减少浪费。基于BIM技术的项目施工管理系统可以实现施工项目的精细化管理,传统的工程管理体系无法快速准确提供详细的施工数字,施工项目的管理过分依赖个人经验。基于BIM技术的项目施工管理系统可以为项目施工方制定精确的人员与材料管理计划,最大限度减少人力资源与建材资源的浪费,真正实现了限额领料与消耗控制。
2 施工项目进度管理
2.1 施工项目进度管理的概念
施工项目管理就是以一个项目为中心,为保证项目的正常施工,进行全方位的计划、控制与协调,使工程项目的质量达到国家标准,并且在保证质量的前提下,最大限度地节约成本,缩减施工周期,项目施工管理系统的目标对象包括进度、质量以及成本等。进度的狭隘定义是指建筑工程项目的完成情况,实质上,进度的定义十分广泛,必须将工程项目实施过程中消耗的时间、劳动力、材料、成本等多种资源进行有机整合,形成一个可以全面反映项目实施情况的指标。项目进度管理体系指的是可以调节控制各阶段项目进度的机制,在这个机制下,管理人员可以实时跟踪项目进展,并根据实际施工需求调整施工方案,保证项目可以在规定期限内完成。
2.2 施工项目进度管理的内容
施工项目进度管理系统关注了项目的整个进程,包括项目施工前、施工中以及施工后的完成情况。项目施工前的进度管理内容包括了施工工地环境监测、施工方案设计、施工风险分析等,同时管理人员必须根据施工需求编制施工总进度计划,对工程准备工作及各阶段施工内容做出时间计划。施工过程中进度管理内容包括了实时数据更新、预测施工进度、安全管理、根据现场施工需求改进施工方案等,除此之外,管理人员必须根据施工实时的需求更改设计,使得管理人员能够随时分配相应的人力、物力和财力资源,确保施工的正常进行。在工程项目建设初期,进度管理内容也十分重要,具体的内容包括工程项目验收、处理工程赔付、工程项目资料整合等。工程项目施工进度管理的内容也十分重要,具体内容包括项目验收、加工项目支付、项目信息集成等。
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3 基于BIM技术的施工项目进度管理系统
3.1 进度管理中BIM的应用
传统的施工项目进度管理系统过分依赖于管理人员的个人工作经验,对工程施工过程的时间安排不精确,大多通过网格图进行规划设计施工过程的安排,若工程的规模较小,可以利用传统的施工项目进度管理系统进行管理,但对于大型的工程施工项目,传统的施工项目进度管理系统就难以满足要求,进度计划中的很多工程量和工作量难以准确评估,仅能粗略估计工作时间,造成了人力资源的不合理分配,导致大量的资源浪费,并且工程项目的施工进度仍难以完善。传统的网络图进度计划是建立在二维模型中的,需要设计人员通过预先设定的不利参数来分析各阶段的问题,难以在关键节点上实现动态分析。
BIM技术的核心就是多维数字模型,通过应用这个数字模型可以减轻设计人员的进度规划负担,帮助设计人员实时更新模型数据,可以实现关键节点上的动态评估分析。如图1所示。基于BIM技术的施工项目进度管理系统可以实时跟踪工程项目的各个阶段,这个数据模型是建立在多个数据库上的,具体的资料包括施工图、水文地质资料以及其他建筑信息等,具体的方案设计包括了施工技术方案、施工组织设计、安全专项设计等,主体模型是三维数字模型,此外,基于BIM技术的施工项目进度管理系统还包含了潜在风险评估,帮助施工管理人员及时发现并根除潜在的危险因素,保证施工人员的人身安全。基于BIM技术的施工项目进度管理系统可以创建可视化环境,可从整体和阶段两个层面,对项目整体进度和阶段进度进行场景模拟与动态优化分析,实时调整施工顺序,为施工建设配置足够资源,保证项目的整体进度。
3.2 建筑施工数据集成和信息管理
在施工进度管理系统中,对模型数据的记录、分析、管理、访问和维护等操作主要完成于施工管理信息数据库中。为了实现这些数据的科学合理的管理,使所生成的模型能够直观、真实地表现工程领域的复杂结构,一般采用的方法是将模型对象封装,从而提升了数据处理能力。在系统中加入面向对象的计算方法,建立了面向对象的工程数据库系统,从而实现了较高层次的数据管理。使用该系统,操作人员可以制定施工进度计划、施工现场布置、资源配置,实现对施工进展和施工现场布置的可视化仿真
模拟,最终实现了对项目进度及综合资源的动态控制和管理。
3.3 施工工程量模拟统计
在BIM环境下,利用统计工程量信息模型,可以有效地减少数据输入的工作量。工程信息都是按照建筑构件实体的形式分类保存的,每一个单独的构件都存入了其类型、尺寸、位置、材质等重要的几何和物理信息,把这些不同的构件按类别汇总,通过读取构件的几何信息,就能计算出构件的周长、体积、表面积、重量等数学特性,然后就能很轻松地统计出该工程项目的各分部、分项工程的工程量总和。
3.4 施工计划设计阶段
在建模与工程量统计的基础上,按照流水施工的要求安排进度计划。将进度计划简化为:场地布置,楼板绕筑,结构柱绕筑,框架梁饶筑,楼梯绕筑,外墙饶筑,内墙砌筑,门窗安装。场地布置与模型中的地形进行关联,除了场地布置外,其它项施工任务按照流水施工的原则,分区域分层施工。在BIM平台上,为了进行施工模拟,其中关键的一项内容是将模型中的构件或构件组与进度计划进行一一对应并链接。
4 BIM技术的应用价值
①利用模型对建筑信息的真实描述特征,进行构件和管线的碰撞检测并优化设计,对施工机械的布置进行合理规划,在施工前尽可能早发现设计中存在的问题和施工场地的布置不合理,避免“错、缺、漏、碰”和方案变更,提高施工效率和质量。
②通过直观真实、动态可视的施工全程模拟和关键环节的施工模拟,可以展示施工全程进度。
③多种施工计划和工艺方案的实操性,选择优方案。
④施工阶段建立的工程信息模型,可在项目竣工后继续用于运营维护阶段的信息化物业管理,为项目设计阶段、施工阶段和运营维护阶段的数据交流提供了平台,实现了贯穿项目整个生命周期的数据交互。
⑤施工模拟技术是按照施工计划对项目施工全过程进行模拟,在模拟过程中会暴露出很多问题,如结构设计、安全措施、场地布局等各种不合理问题,这些问题都会在施工过程中影响实际工程进度,做到尽早发现并解决此类问题,并在模型中做相应的修改,可以达到缩短工期的目的。
⑥基于的工程量计算比基于图纸的更准确、简捷,预算也会更加精确、高效。
5 总结
基于BIM技术的施工项目进度管理系统可以有效提高项目施工的效率,减少项目施工成本,符合我国资源节约型经济发展模式。BIM技术在国外的有效应用以及其取得的良好成果,让我们看到了BIM技术为建筑行业带来的巨大利益。虽然BIM发展道路还很长,但是BIM的价值优势是不可忽视的,还有待更加深入的进行研究与应用。
参考文献:
[1]桑培东,肖立周.BIM在设计-施工一体化中的应用[J].施工技术,2012,41(17):25-26.
[2]车谦.基于BIM的施工项目进度风险预警研究[D].哈尔滨工业大学,2013.
论文作者:张丛恒
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/5/14
标签:进度论文; 项目论文; 管理系统论文; 技术论文; 模型论文; 施工项目论文; 计划论文; 《基层建设》2019年第5期论文;