BIM技術(shù)的建設(shè)施工進(jìn)度優(yōu)化探索

張立新 吳亞飛

摘 要：首先簡述了BIM技術(shù)的概念和發(fā)展情況，分析了BIM技術(shù)的優(yōu)勢，然后根據(jù)施工進(jìn)度管理的內(nèi)容，分析如何在施工進(jìn)度管理中使用BIM技術(shù)，幫助企業(yè)優(yōu)化施工進(jìn)度管理，提高施工水平。

關(guān)鍵詞：BIM；建設(shè)施工進(jìn)度；優(yōu)化

引言：隨著建設(shè)項(xiàng)目規(guī)模的不斷擴(kuò)大，傳統(tǒng)的施工進(jìn)度管理難以滿足當(dāng)前施工管理的需要，在提高施工效率方面作用正在大大減弱[1]。通過使用BIM技術(shù)，可以準(zhǔn)確地計(jì)算建筑物的整體施工情況并制定合理的施工計(jì)劃。當(dāng)前，在用BIM技術(shù)優(yōu)化進(jìn)度管理，正在被行業(yè)所關(guān)注。

一、BIM技術(shù)的概念和發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 BIM技術(shù)概念

BIM技術(shù)的英文全稱是Building Information Model，翻譯成漢語即建筑信息體系，也可以稱之為虛擬設(shè)計(jì)和施工體系。BIM技術(shù)充分利用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的作用，從而自動(dòng)化和智能化的進(jìn)行建設(shè)施工管理。該技術(shù)是美國建筑業(yè)在20世紀(jì)90年代提出的，但仍然沒有統(tǒng)一的定義。從廣義上來講， BIM技術(shù)就是一個(gè)建設(shè)項(xiàng)目工程的數(shù)據(jù)模型，依靠建筑物的數(shù)據(jù)在電腦上進(jìn)行可視化的模擬，能夠提高設(shè)計(jì)的效率，從而縮短工程周期[2]。

1.2 BIM技術(shù)的優(yōu)勢

采用BIM技術(shù)，一方面可以顯著提高施工項(xiàng)目管理系統(tǒng)的生產(chǎn)效率，另一方面提高項(xiàng)目的整體質(zhì)量，縮短施工周期，實(shí)現(xiàn)完善的成本控制。以下是BIM技術(shù)的主要優(yōu)勢：

（1）現(xiàn)場模擬

依靠建設(shè)項(xiàng)目的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，BIM技術(shù)可以根據(jù)設(shè)計(jì)人員的需求輸出建設(shè)項(xiàng)目的三維模型。設(shè)計(jì)人員進(jìn)而還可以制作三維動(dòng)畫，演示建筑物的建設(shè)施工流程，使得展示變得更加直觀，管理人員可以更加深入理解項(xiàng)目的施工管理流程，并制定更加合理的管理計(jì)劃。設(shè)計(jì)人員自身也可以在已經(jīng)做好的BIM模型上進(jìn)行二次開發(fā)，讓三維動(dòng)畫變得更加直觀和真實(shí)，提高動(dòng)畫的表達(dá)能力。

（2）各種數(shù)據(jù)的精確計(jì)算

在建設(shè)系統(tǒng)管理中使用BIM技術(shù)時(shí)，根據(jù)施工項(xiàng)目建立多個(gè)數(shù)據(jù)庫，設(shè)計(jì)人員也可以根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況建立數(shù)據(jù)庫。例如，BIM技術(shù)中的6D關(guān)系數(shù)據(jù)庫，設(shè)計(jì)人員可以通過它精確計(jì)算工程量，它還可以準(zhǔn)確計(jì)算項(xiàng)目建設(shè)成本，提高成本計(jì)算效率。同時(shí)，依靠BIM技術(shù)的施工管理系統(tǒng)還可以為管理人員需要所需的相關(guān)信息，有效提升了施工管理的效率。

（3）減少浪費(fèi)

BIM技術(shù)的最大優(yōu)勢就在于對整個(gè)工程進(jìn)行著十分精細(xì)的管理，并且十分高效，電腦對各種施工數(shù)字的精確計(jì)算是人工無法比擬的，這也使得施工管理對人力的需求大大減少，避免因?yàn)楣芾砣藛T經(jīng)驗(yàn)與現(xiàn)實(shí)情況的偏差，造成建材的使用不合理，在施工過程中發(fā)生了大量的廢棄物，實(shí)現(xiàn)了對項(xiàng)目有限材料的控制。

1.3 BIM技術(shù)的發(fā)展情況

BIM技術(shù)于2003年開始制定各種技術(shù)指南，并在整個(gè)美國推廣。威斯康星州立法要求州內(nèi)的各種公共建筑項(xiàng)目在施工時(shí)必須要使用 BIM系統(tǒng)，在2010年開始美國的其他各州也開始推廣了 BIM技術(shù)協(xié)議。我國在2003年開始在施工建設(shè)行業(yè)當(dāng)中引進(jìn)BIM技術(shù)，當(dāng)前國內(nèi)對BIM技術(shù)的使用一般都是在設(shè)計(jì)工作上。

二、施工進(jìn)度管理

2.1 施工進(jìn)度管理的概念

項(xiàng)目施工進(jìn)度管理是根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況，按照標(biāo)準(zhǔn)施工要求制定施工方案。從而協(xié)調(diào)和控制施工過程，確保項(xiàng)目的最終質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求和規(guī)定[3]。同時(shí)，依靠合理的施工進(jìn)度管理還可以控制成本，縮短施工周期。在狹義概念方面，建設(shè)項(xiàng)目管理的主要內(nèi)容，它是管理施工目標(biāo)的進(jìn)度，質(zhì)量和成本。通過管理施工過程中消耗的時(shí)間，材料和人力等資源，包括成本管理工作的結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)全面管理工程全過程。管理人員能夠?qū)κ┕ろ?xiàng)目進(jìn)行及時(shí)調(diào)節(jié)，對施工進(jìn)展進(jìn)行跟蹤，并根據(jù)施工的實(shí)際情況，對施工方案進(jìn)行改良和調(diào)整，提高施工的整體效率。

2.2 施工進(jìn)度管理的內(nèi)容

施工項(xiàng)目進(jìn)度管理存在于整個(gè)施工過程的各個(gè)方面，包括施工前，施工和施工后管理。在正式施工開始之前，施工進(jìn)度管理主要是對施工現(xiàn)場環(huán)境，設(shè)計(jì)和施工方案進(jìn)行檢查，并分析施工項(xiàng)目存在的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。管理人員在這個(gè)階段會(huì)根據(jù)施工的需求制定整體的施工計(jì)劃，包括工程的準(zhǔn)備、各階段施工的時(shí)間安排[4]。在施工開始之后，進(jìn)度管理則需要對施工的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，并對施工接下來的發(fā)展進(jìn)行預(yù)測，再根據(jù)施工的要求以及施工情況等對施工進(jìn)行改良。管理人員在施工過程中可能還需要對施工的設(shè)計(jì)進(jìn)行更改，通過合理的對人力、設(shè)備進(jìn)行調(diào)度，改善施工的實(shí)際效率。在施工結(jié)束后，需要對工程進(jìn)行整體驗(yàn)收工作，這時(shí)進(jìn)度管理主要負(fù)責(zé)處理工程賠付和整合工程資料等。

三，BIM技術(shù)優(yōu)化施工進(jìn)度管理

從BIM系統(tǒng)的優(yōu)勢和施工進(jìn)度管理可以看出，BIM系統(tǒng)可以在施工進(jìn)度管理的許多任務(wù)中發(fā)揮作用。通過當(dāng)計(jì)算機(jī)代替人進(jìn)行計(jì)算，提高施工情況的可視化水平，施工進(jìn)度管理就能得到明顯的提升。

3.1 BIM系統(tǒng)在進(jìn)度管理中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的施工進(jìn)度管理當(dāng)中，個(gè)人經(jīng)驗(yàn)對接下來進(jìn)行決策判斷占了很大的比重，并且由于數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性不強(qiáng)，使得很難對工程各個(gè)項(xiàng)目的時(shí)間進(jìn)行精確安排。如果是比較小的建設(shè)工程，傳統(tǒng)的管理方法依然有效，依靠網(wǎng)格圖的規(guī)劃設(shè)計(jì)仍然可以保證施工管理的準(zhǔn)確。但是，目前我國建設(shè)項(xiàng)目規(guī)模不斷擴(kuò)大，復(fù)雜性不斷提升，傳統(tǒng)的建設(shè)管理方式難以滿足管理需求，管理施工進(jìn)度過程中存在許多未知的困難。首先，人無法對巨大的數(shù)字進(jìn)行評估，對時(shí)間的粗略計(jì)算會(huì)導(dǎo)致人力資源分配的不合理，造成大量的浪費(fèi)。其次，當(dāng)前的進(jìn)度管理需要?jiǎng)討B(tài)分析，而依靠人自身來進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析是十分困難的[5]。

BIM技術(shù)的優(yōu)勢就在于計(jì)算量大、計(jì)算精度和效率高，并且能夠進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。依靠多維數(shù)字模型，在設(shè)計(jì)過程中，可以減少設(shè)計(jì)人員安排時(shí)間表的負(fù)擔(dān)。依靠BIM系統(tǒng)，可以對出現(xiàn)的問題進(jìn)行計(jì)算，從而調(diào)整整個(gè)計(jì)劃。實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)整施工計(jì)劃全過程，確保計(jì)劃科學(xué)合理。在施工過程當(dāng)中， BIM技術(shù)可以對整個(gè)工程的各部分的實(shí)施情況進(jìn)行分析和監(jiān)控，掌握工程施工的進(jìn)展情況，預(yù)測項(xiàng)目的發(fā)展，幫助管理者確定更合理的施工組織設(shè)計(jì)。此外，BIM技術(shù)還可以分析項(xiàng)目的潛在風(fēng)險(xiǎn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目中可能存在的安全問題。使管理人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并做出判斷，以確保施工人員的安全。依靠BIM的可視化和動(dòng)態(tài)模擬，可以對整個(gè)工程進(jìn)行動(dòng)態(tài)的分析，并根據(jù)實(shí)際情況對施工的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，更加合理的使用工程資源。

3.2 BIM技術(shù)應(yīng)用的阻礙和對策

（1）當(dāng)前，使用 BIM技術(shù)進(jìn)行施工進(jìn)度管理的最大問題，就是不同軟件之間缺少統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，這使得在進(jìn)行軟件之間和系統(tǒng)之間的互用時(shí)，會(huì)有很大的障礙，很難同時(shí)利用不同的軟件的數(shù)據(jù)資源。政府和行業(yè)協(xié)會(huì)需要加快對BIM技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)完善的步伐，制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換、工程圖檔等標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)技術(shù)的普遍使用。

（2）專業(yè)的BIM技術(shù)人才不足，由于我國的BIM技術(shù)發(fā)展的很晚，使得高校和企業(yè)都沒有及時(shí)注重對BIM技術(shù)人員的培養(yǎng)，導(dǎo)致BIM技術(shù)人才有很大的缺口，從而造成了BIM技術(shù)的成熟度不足。這就需要推動(dòng)高校設(shè)置相關(guān)的課程或?qū)W科，為企業(yè)定向培養(yǎng)BIM技術(shù)應(yīng)用的專業(yè)人才。

結(jié)束語：BIM系統(tǒng)在我國的使用還有著一定的困難，但對于目前建設(shè)工程的進(jìn)度管理而言，是提高效率的必需技術(shù)手段。企業(yè)在進(jìn)行建設(shè)工程的項(xiàng)目實(shí)施過程中，需要加強(qiáng)對BIM技術(shù)的推廣，完善施工進(jìn)度管理，提高施工效率，提升工程質(zhì)量，降低建造成本，提高自身核心競爭力。

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