汪定國(武漢市漢陽市政建設集團有限公司,湖北 武漢 430050)
建筑施工規(guī)模顯著增加,施工和管理難度顯著增加,原有進度管理方式呈現(xiàn)于復雜項目管理方面,自身不足逐步凸顯。建筑施工面積大、內(nèi)部結(jié)構(gòu)設計復雜等,施工進度難以實現(xiàn)全面、統(tǒng)籌及精細化優(yōu)化和管控。將BIM技術充分引入建筑施工進度管理中,可積極以3D可視化模型、4D模擬演示等技術,為現(xiàn)場管理人員對各環(huán)節(jié)進度把控優(yōu)化提供強有力的支撐,從本質(zhì)上減少工期延誤、設計質(zhì)量缺陷等不足,提高進度管理效率及質(zhì)量。需基于實際項目,發(fā)揮BIM技術的優(yōu)勢,不斷優(yōu)化進度管理計劃和方案,對其進行全方位管控,獲取較佳的經(jīng)濟效益。
隨著當下建筑工程數(shù)量顯著增加,對進度優(yōu)化和管控要求較高,其實際施工內(nèi)容較多,現(xiàn)場涵蓋部門和人員較多,增加進度管理難度,以下為建筑施工現(xiàn)場特征分析。
建筑工程施工周期較長,專業(yè)性較強,施工技術要求較高,需操作人員積極掌握其實際施工技術要點,保證整個施工實施具有規(guī)范化和專業(yè)化。
建筑施工內(nèi)部配合面較廣,參建單位較多,各系統(tǒng)內(nèi)較為復雜,且工程量較大,溝通協(xié)調(diào)難度較大。因部分交流和溝通不暢促使部分施工質(zhì)量不佳,促使整個項目進度延期,造價升高現(xiàn)象時有發(fā)生。
原有施工進度管理模式存在局限性,最終優(yōu)化成效不佳,深究其成因在于施工進度管理主體信息獲取不足和處理效率低下,積極引入BIM技術可從源頭解決該問題。基于BIM技術的建筑施工進度優(yōu)化,可將相關信息處于規(guī)劃設計、建造運行等全生命周期進行共享和傳遞,為施工進度優(yōu)化思路開啟新的視角,在施工進度優(yōu)化中發(fā)揮重要價值,體現(xiàn)在以下幾方面。
BIM可形象、直觀呈現(xiàn)信息數(shù)據(jù)和模型間的關系,從本質(zhì)消除因2D圖紙作為實際信息傳遞介質(zhì)帶來信息損失,建筑管理人員可精準性掌握設計人員實際意圖,并有計劃、有組織地開展施工任務目標,減少交流和溝通障礙造成施工工期的損失。
建筑施工周期較長,且具有一次性特征,原有施工進度優(yōu)化過程中,難以實現(xiàn)事前仿真模擬,促使設計階段產(chǎn)生問題、施工方案編制不足等難以提前發(fā)現(xiàn),為施工進度帶來較大的風險?;贐IM技術的進度優(yōu)化,可預先做好建筑工程仿真模擬,將出現(xiàn)問題及時進行處理,進一步實現(xiàn)設計、施工方案和工期優(yōu)化。
以BIM技術為核心支撐,整個建筑工程所有參建方均處于一個與現(xiàn)實施工環(huán)境相仿可視化環(huán)境下,有序開展自身工作任務,營造高效化協(xié)同環(huán)境,為參建方直觀、高效化做好施工方案及協(xié)調(diào)做以支撐,達成建筑施工進度問題的協(xié)同解決。
基于BIM技術建筑施工進度管理,支持管理者可進一步對現(xiàn)場各類資源實現(xiàn)高效化配置,提高自身資源利用率,進一步提高進度計劃精準性,保證資源配置與進度計劃相適應。
一方面,基于BIM技術建筑施工進度優(yōu)化流程。充分以BIM技術為核心支撐,以業(yè)主對進度管理的要求為著力點,聯(lián)合3D模型和進度相關數(shù)據(jù)信息為基礎,將信息進行整合匯總為BIM模型成果,并構(gòu)建完善的4D模型。通過選用BIM虛擬建造技術對建筑工程進行合理化拆分、進度計劃編制、進度動態(tài)化追蹤等工作,對其整個進度管理流程進行優(yōu)化,將進度數(shù)據(jù)信息與施工模擬聯(lián)動,達成現(xiàn)場、數(shù)據(jù)和模型一體化,最終將分析結(jié)果傳輸至4D模型中,提高施工進度優(yōu)化和管控效率。同時,可預先發(fā)現(xiàn)解決施工中可能產(chǎn)生的問題,進一步促使施工進度管理處于最佳狀態(tài),為實際施工提供更佳的指導,確保建筑工程保質(zhì)、保量完成。另一方面,基于BIM技術進度優(yōu)化的方法。BIM技術施工進度管理可處于初期計劃時期更易判定建造可行性問題,預先掌握進度管理和資源配置是否具有合理性及可靠性。編制和靈活性調(diào)整進度計劃方案,可依托循環(huán)施工模擬仿真進一步優(yōu)化,達成可視化進度追蹤、偏差分析等工作。
3.2.1 3D模型的構(gòu)建
4D施工進度模型構(gòu)建初期環(huán)節(jié)便為3D信息模型構(gòu)建,其內(nèi)部包含所有施工構(gòu)件信息,且保持各構(gòu)件信息的獨立性,3D模型將此類信息進行整合為完整數(shù)據(jù)庫,為各環(huán)節(jié)進度優(yōu)化提供參考。3D建筑模型主要是結(jié)合所畫構(gòu)建動態(tài)化審查各行,保證各專業(yè)模型建立合理,3D視圖中可呈現(xiàn)整個建筑模型,且動態(tài)化支持實施更新立面和剖面圖,每個視圖間存在較強的關聯(lián)性,可進行多維度、多視角全方位展示,修改調(diào)整其中一個構(gòu)件時,其他相關視圖便會自動化調(diào)整更改,促使建筑模型從原有整體至細節(jié),圖紙從原有2D轉(zhuǎn)化為3D,促使管理高效化。
3.2.2 工程進度4D模型構(gòu)建
構(gòu)建4D模型內(nèi)部涵蓋各類構(gòu)件的相關信息,其將3D模型與施工進度進行有效融合,自動化結(jié)合資源、施工進度等需求,進一步綜合性分析工程進度計劃精準性和優(yōu)化進度,應用者可隨意選取模型中相關組件,保證其與施工活動聯(lián)動,實現(xiàn)人機交互功能,4D模型憑借自身可視化、直觀性的優(yōu)勢,為建筑施工部門信息交流和溝通創(chuàng)設優(yōu)良的平臺。
3.3.1 基于BIM技術的進度跟蹤
建筑施工現(xiàn)場影響進度影響因素較多,促使最終任務目標難以如期完成,需對整個實施過程做好動態(tài)化管控,力爭預先發(fā)現(xiàn)進度存在的不足,采取相應的解決措施處理,保證施工進度優(yōu)化合理化?;贐IM技術進度跟蹤主要以大量信息為基準,對整個施工現(xiàn)場做好監(jiān)控和記錄,動態(tài)化更新各數(shù)據(jù),其重要強調(diào)兩方面,即進度信息收集、進度信息處理。一方面,信息收集匯總,當下可選取多元化的操作方式做好現(xiàn)場信息收集匯總,如視頻監(jiān)控等,對施工中各關鍵節(jié)點做好信息收集,及時將其反饋進度管理人員,進一步掌握現(xiàn)場進度實施狀況,為后續(xù)調(diào)整優(yōu)化管理策略提供參考。另一方面,信息處理。將上述收集匯總相關的施工進度信息,將其實施更新傳輸至建筑模型中,促使現(xiàn)場施工狀況、數(shù)據(jù)信息和模型保持相同步,利用更新后4D模型對整個現(xiàn)場做好追蹤。施工管理人員可直觀掌握各施工任務,對進度更易進行跟蹤和控制,及時發(fā)現(xiàn)潛在的施工工序和沖突矛盾不足。此外,還可自動化生成進度跟蹤可視圖、數(shù)據(jù)報表等,從多視角、多層次分析施工進度落實狀況,為及時處理各類問題和落實責任提供參考,促使進度優(yōu)化實現(xiàn)精細化目標。
3.3.2 基于BIM技術的施工組織過程
整個建筑施工過程中,需充分結(jié)合該項目做好現(xiàn)場施工組織工作,保證各環(huán)節(jié)有序?qū)嵤?,需積極落實以下工作:①基于BIM模型的項目工作結(jié)構(gòu)分解。施工單位需充分依托BIM平臺獲取安裝中實際所需信息,合理化劃分整個結(jié)構(gòu)目標,精準性計算材料實際耗損量和建設工程量。利用優(yōu)化后三維空間模型可動態(tài)化掌握施工信息,促使信息更具完整性、可靠性,提高建筑工程結(jié)構(gòu)目標分解質(zhì)量和效率;②基于BIM模型安裝方案設計。由于建筑施工過程中包含多個子項目,高質(zhì)量的施工方案設計,為后續(xù)項目進度管控提供強有力的支撐。處于BIM軟件平臺上聯(lián)合初期安裝施工方案和進度,對整個施工過程實施可視化模擬,精準性判定其與該施工過程中技術措施、機械設備是否合理,持續(xù)性對其進行優(yōu)化調(diào)整,如此重復進行演示,管理人員可對各類影響進度因素進行實時分析,合理選取施工方法和機械設備;③基于BIM模型施工進度計劃編制。施工進度計劃主要充分結(jié)合該項目實際任務時間、順序和資源配置,從整體層面做好統(tǒng)籌規(guī)劃,進一步為施工進度控制提供參考依據(jù),施工進度計劃是對整個項目進行時間管控?;贐IM模型安裝方案設計,管理人員可動態(tài)化掌握并落實施工操作時產(chǎn)生狀況,編制施工進度計劃合理化確定子系統(tǒng)實施作業(yè)工期、資源配置;④基于BIM模型資源供應量建立和分配。虛擬空間內(nèi)將整個建筑施工內(nèi)容劃分為各階段、設備及材料,充分利用BIM計算軟件精準性計算施工實際工程量,以及各工程量相適應的施工進度所需資源,促使各項任務目標實現(xiàn)良好的資源配置。
3.3.3 基于BIM技術的施工進度偏差分析
建筑施工過程中需對其全生命周期進行跟蹤,不斷將實際施工進度與初期制定施工進度計劃進行比對,分析進度信息、發(fā)現(xiàn)偏差等問題,采取相應的控制措施做好糾偏,保證初期進度計劃目標達成。基于BIM技術進度偏差分析核心為時間,充分選取多元化的比選方法,分析時間實際偏差、系統(tǒng)進度數(shù)據(jù)偏差分析結(jié)果和4D模型凸顯實際進度和計劃進度處于時間比對狀況。復雜項目形成進度偏差并非是時間的延誤,與資源成本密切相關,基于資源、成本層面做好進度偏差分析十分關鍵,可積極利用BIM技術偏差分析通過匯總資源成本耗損,從進度和資源成本關系圖中確定異常點,深層次分析其中進度偏差因素,對其實施更精準、更高效的進度偏差分析。一方面,從整個進度層面展開分析,結(jié)合整個建筑施工起止時間,將其與初期計劃時間進行比較。基于BIM技術和4D進度管理系統(tǒng)和充分從橫道圖、進度曲線做好比對,充分將實際施工進度與初期計劃進度做好比對,利用軟件著色方法真實呈現(xiàn),進度比對還可實現(xiàn)多視角功能,對兩種建造實際模擬過程進行比對。另一方面,從資源視角層面分析。正式施工過程中,各任務量實際比例難以精準衡量,但任務完成與其資源耗損息息相關,可最大限度分析任務資源分析報表、統(tǒng)計圖和資源需求供應曲線圖展開精細化分析,精準發(fā)現(xiàn)實際進度與初期設計進度產(chǎn)生的沖突和矛盾,進而保證整個施工周期處于可控化。
3.3.4 基于BIM技術進度調(diào)整
充分利用BIM技術可對建筑施工中增減任務、時間等方法進行預先仿真模擬,預先判定調(diào)整是否具有合理性,此類操作實施主要依附計算機,實際操作效率較快,且不會耗損現(xiàn)場資源,進一步提高整個進度優(yōu)化調(diào)整的效率和質(zhì)量,降低施工成本,減少人為計算產(chǎn)生誤差導致進度調(diào)整不佳的現(xiàn)象。同時,可積極選用BIM技術實現(xiàn)施工進度聯(lián)動修改,進度管理中模型進行調(diào)整時,與之相關聯(lián)的構(gòu)件的圖進行調(diào)整,若對模型構(gòu)件信息進行修改,與之相吻合的進度模型數(shù)據(jù)會相應變更,進一步節(jié)省大量進度調(diào)整時間和環(huán)節(jié)。
3.3.5 基于BIM技術進度優(yōu)化輔助應用
基于BIM技術進度優(yōu)化輔助應用主要體現(xiàn)在,BIM中碰撞檢查和施工模擬,前者主要可精準確定施工中各專業(yè)存在的沖突問題,不斷優(yōu)化管線布設,減少因返工產(chǎn)生工期損失;后者主要是仿真模擬施工度、方案和場地布設等,進一步優(yōu)化進度目標。建筑施工內(nèi)部參建方較多,各環(huán)節(jié)若未積極做好協(xié)調(diào),可能促使施工進度延后,充分依托BIM碰撞檢查技術預先將各專業(yè)圖紙相關問題進行預演,解決各專業(yè)沖突,為實現(xiàn)施工進度優(yōu)化提供助力。其次,施工模擬是BIM技術在進度優(yōu)化中的關鍵,充分進行高度模擬補充2D圖紙自身不足,將2D圖紙轉(zhuǎn)變?yōu)?D立體化模型,施工進度編制、更改均已建立3D模型為參考,對施工過程和關鍵階段進行預先判定,保證其施工方案編制合理性,以免產(chǎn)生工期進度延后,影響整個施工工期。施工3D仿真模擬,可對整個施工進行預演,直觀呈現(xiàn)施工環(huán)節(jié)間邏輯關系,有助于管理人員把關施工重難點,為施工及進度方案優(yōu)化提供保證,加快施工進度。
BIM技術用于建筑施工進度優(yōu)化中,可進一步解決原有進度管理模式存在的不足,提高進度優(yōu)化效率及質(zhì)量,減少工程實際變更,促使整個建筑工程信息更新及傳遞更具完整性及高效性,實現(xiàn)有效控制施工進度,保證施工質(zhì)量的同時,降低實際施工造價。