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BIM技术在建筑施工进度控制中的应用

2022-03-05李洁

工程建设与设计 2022年2期
关键词:施工进度计划建筑

李洁

(山东公用建设集团有限公司,山东 济宁 273110)

1 引言

建筑施工进度关系到整个建筑项目的经济收益,做好进度计划编制,获取准确的施工进度信息是建筑项目管理的最基本内容。但建筑项目施工具有强烈的复杂性、不确定性与变化性,要做到合理的进度预测和管控难度较大。

随着信息技术的发展,各行各业都进入了精细化管理的时代。在建筑工程项目中融入精细化管理理念,借助信息技术,科学、合理地制订施工进度计划、优化施工计划、缩短施工工期、提高施工质量,成为建筑施工行业高质量发展的目标。尤其是BIM 技术在建筑领域的发展,除了带给人们可视化的设计方案之外,项目全过程的进度把控也得以顺利实现[1]。

2 BIM技术在建筑施工进度控制中的价值

随着在建筑行业的逐渐深入,BIM 技术已经从设计工具发展到建造思维和理念。具体在项目管理中,通过对建筑项目全生命周期信息的收集和管理,建立项目精细化管理的方法论。依靠BIM 技术参数化设计、可模拟、集成化等优势,在建筑项目中呈现出跨专业、跨阶段的协同作业,几何与非几何信息的关联,静态与动态过程信息的实时交互,微观与宏观空间信息的整合等,使项目管理者可以做到对项目全过程、全方位信息的及时获取和掌握。

建筑项目管理可以依据BIM 信息模型,借助管理工具对项目进行全过程进度把控、质量监督和资源协调配置。项目管理者可以以设计的BIM 模型为基础,建立更适于项目管控的信息数据施工BIM 模型,以应对日趋复杂的施工条件。利用可靠性理论和概率论,充分考虑施工过程及工期影响因素的不确定性,分析目标工期和预测工期的复杂关系,建立施工进度随机预测模型。同时,探讨基于BIM 管理平台的施工进度可靠性预测集成管理方法,进一步提高建筑项目的利润空间。

BIM 模型包含大量的项目信息数据,如管线位置、材料信息、物资调配等,贯穿建筑项目从设计到运维的全生命周期,整个数据链完整、细致。利用模型优势,项目各参建方、各专业可以做到对项目的可视化描述以及参数化更改。BIM 技术在建筑施工进度控制中的应用优势如图1 所示[2]。

图1 BIM技术在建筑施工进度控制中的应用优势

3 BIM技术在建筑施工进度控制中的应用

3.1 当前工程项目施工中存在的进度控制问题

3.1.1 设计失误

在建筑施工中,其图纸审查包含多个专业,需要各专业共同设计和审查,由于各专业的特点以及审查不同步,造成图纸中出现大量的偏差,给施工环节造成大量的矛盾冲突,延误了施工进度。

3.1.2 进度计划不合理

建筑项目需要提前编制好完整的施工计划方案、施工目标、进度计划等内容,但编制者往往依据工作经验进行编制,主观且容易出现漏洞,延误了施工进度。

3.1.3 沟通不畅

工程项目的参与方众多、专业众多、环节和流程众多,需要多方配合和协调才能完成施工工作,但由于各专业进场时间不同,施工人员的能力水平不同,导致沟通不畅,从而延误了施工进度[3]。

3.1.4 环境影响

项目施工中,温度、湿度、地质等环境因素对施工进度的影响也较大,此外,还有水、电等能源因素的影响,极有可能延误施工进度。

3.2 基于BIM技术的施工进度编制流程

基于BIM 技术的施工进度控制主要利用BIM 的4D 和5D 模拟功能,科学预测施工进度,合理编制施工进度控制计划。BIM 的4D 模拟是指利用BIM 软件将模型与进度计划相关联,通过时间模拟进行进度计划演示,即在3D 模型上关联时间(进度计划)进行施工动态演示。BIM 的5D 模拟是指在4D 进度模拟的条件下加上模型信息如成本、工程量、质量信息等等数据。

施工进度计划的编制和应用只适用于施工现场的技术人员和管理层人员,但不能被参与工程的其他各方理解和接受,而BIM 的动态模拟能将施工中流水段及楼层施工以可视化的虚拟建造过程显示,使工程的进度信息表达得更明确。BIM的5D 动态模拟除了在时间上进行模拟之外,还能为管理者提供想要的数据信息。如每月的物资、劳动力情况或财务信息等[4]。

基于BIM 技术的施工进度编制流程为:

1)建立项目三维模型

通过参数化建模,得到可供各参与方共享的3D 模型,涵盖建筑、结构、机电等全方面信息,且项目设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策都在可视化的状态下进行,实现横向、纵向两个维度的数字化管理。

2)计算机编制进度计划

利用计算机编制项目进度计划,如Project 编制甘特图,在设定各分部分项工程时间进度的基础上加入资源、劳动力等条件,既避免了传统编制方法工作量大、效率低下且修改困难的不足,同时,又可以导出各分部分项工程所需的资源、劳动力曲线,从而合理组织施工。

3)施工模拟,优化调整

在三维模型基础上加入进度和成本因素,形成5D 模型,应用Navisworks、广联达BIM5D 等软件进行施工模拟,包括碰撞检查、施工过程模拟、进度模拟等,从而对模型和进度计划进行优化调整,减少后期项目实施过程中频繁出错。其次,在实际施工过程中,当实际进度滞后于计划进度时,可以调整进度计划中工作的持续时间或工作间的逻辑关系来达到赶工期的目的,通过模型数据的更新,再次进行施工模拟,确保后续工作顺利开展。

4)协同工作,信息共享

伴随工程进展,项目各参与方在以BIM 为基础的平台上实现协同工作,及时进行数据信息的传递和共享,一旦工程发生变更或索赔,通过GIS、红外线扫描、监控设施、移动IT 等将现场信息收集并传至云端数据库,更新原有5D 模型,相关参与方都可以在第一时间获取有效信息,从而采取应对措施,避免由于信息传递不及时而出现的工程延误。以广联达BIM5D为例(见图2),软件提供了模型视图、流水视图、施工模拟、合约视图、物件跟踪等多方向协同管理的可能性,通过三端一云,即移动端、Web 端、PC 端、BIM 云,可实现技术部、商务部、质量部、安全部、生产部等多部门多岗位协同办公。

图2 广联达BIM5D

3.3 BIM技术在施工进度控制中的具体应用

BIM 技术在进度控制中的应用主要是通过创建4D 模型对施工进度实施有效控制与管理,在施工前就可以发现和确定可能出现的问题,更好地指导实际施工。在模型创建前,首先应编制施工项目总进度计划,然后对施工项目进行分解,生成4D 模型,并将模型中的实际进度与原进度对比,据此优化原进度计划。

3.3.1 编制进度计划

传统做法认为,项目进度控制应以实现施工合同约定的竣工日期为最终目标。项目进度控制总目标要根据项目管理的需要进一步分解,而单位工程施工进度计划要在既定施工方案基础上,根据规定的工期和各种资源供应条件,对单位工程中的各分部分项工程的施工顺序、施工起止时间及衔接关系进行合理安排。利用BIM 技术模型编制进度计划,打破了传统编制方法的束缚,使得进度计划的编制更加有效与合理。

3.3.2 进度控制与纠偏

工程项目涉及的内容众多且建设周期较长,因此,容易受多种因素的影响。所以,在整个施工过程中要不断调整进度计划,这就需要工作人员对进度计划进行全过程跟踪,不断分析进度计划的动态实时数据,并将这些数据与进度计划进行对比分析,及时找到偏差并进行纠正,直至整个工程竣工。利用BIM 模型技术执行上述进度控制内容,能够大大节约时间并有效提高进度分析的准确性,进而实现对建筑施工过程的全过程动态控制[5]。

4 结语

综上所述,为了应对日趋复杂的建筑项目施工因素,引入BIM 技术,基于3D、4D、5D 模型做施工进度的精细化管理,可以有效解决各专业冲突等问题,对优化进度管控、质量提升、缩短工期起到了积极作用。

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