基于BIM5D的施工管理全過程

葉 凱

(安徽建筑大學土木工程學院，安徽 合肥 230601)

0 引言

近些年，隨著BIM的廣泛應(yīng)用，在設(shè)計方案中使用BIM平臺進行輔助設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計已經(jīng)成為行業(yè)的共識與發(fā)展方向，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部《2016—2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》明確指出，推進基于BIM進行可視化操作、數(shù)值模擬和空間分析，有效傳遞和共享工程勘察信息；推廣基于BIM技術(shù)的多專業(yè)協(xié)同設(shè)計，促進不同專業(yè)間的數(shù)據(jù)共享，優(yōu)化設(shè)計流程和質(zhì)量，提高設(shè)計效率。在施工現(xiàn)場建設(shè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，實現(xiàn)項目現(xiàn)場與企業(yè)管理的信息互通。強化信息安全，完善信息化運維管理體系，保障設(shè)施及系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行。

基于BIM5D的施工過程管理工作不同于傳統(tǒng)的基于數(shù)據(jù)的工作，是基于模型的。根據(jù)個人或部門將分散的組織結(jié)構(gòu)更改為基于BIM5D管理平臺的集成組織結(jié)構(gòu)模型。其優(yōu)勢在于提高成本數(shù)據(jù)統(tǒng)計以及分析的精確性，保證工程計量支付的準確性，實現(xiàn)動態(tài)成本管理，真正實現(xiàn)協(xié)同工作。本文基于BIM5D平臺以某商業(yè)項目為例，介紹了BIM5D在不同專業(yè)上的應(yīng)用方式，在模擬施工過程中跟蹤和對比施工進度、工程量和成本。為實現(xiàn)施工成本的精細化、動態(tài)化管理提供了參考。

1 三維施工平面布置

三維施工平面布置是用于建設(shè)項目全過程臨建規(guī)劃設(shè)計的軟件?？梢酝ㄟ^繪制或者導入CAD圖紙、工程算量文件快速建立模型。軟件中含有施工項目的臨時設(shè)施構(gòu)件庫，所有模型均為矢量模型或者高清模型。

在項目成本文件中找到主要材料的消耗量，然后利用堆場和臨時設(shè)施的參考值計算堆場和臨時設(shè)施的面積，以進行施工布局。模型來源是工程造價中的GCL土建算量模型，提供擬建建筑的建筑物高度、輪廓等信息，導入模型后按照場地布置條例進行場地布置的設(shè)計為基礎(chǔ)，主體和裝飾三個施工區(qū)域建立場地布置文件。通過軟件內(nèi)置的合理性檢查輔助場地布置的建立，使場地布置更加合理。圖1為不同施工階段的三維場地布置。

2 模板腳手架設(shè)計

導入GCL模型或采用方便的圖紙建模，基于實體模型進行腳手架檢查計算，模板匹配計算，模架安全檢查和用量優(yōu)化。通過軟件計算可精確統(tǒng)計模板接觸面積，整張模板用量、加工模板用量、對拉螺栓等用量以及階段模板周轉(zhuǎn)量；腳手架各種規(guī)格管材用量，扣件用量，密布網(wǎng)用量，腳手板用量等材料用量統(tǒng)計。模型中三維可視化操作，便于使用者更清晰的分析工程中材料的各項信息和用量。

在模板設(shè)計中對材料屬性進行編輯，對模板參數(shù)進行設(shè)置。整層模塊化模型用于自動模塊化計算，提供智能模板拼板方案并提供優(yōu)化方案。布置完成后可以導出整層面積、構(gòu)件統(tǒng)計、材料統(tǒng)計等成果信息。在架體設(shè)計中對架體基本參數(shù)進行設(shè)置。依次執(zhí)行“布置參數(shù)”“高支模標準”參數(shù)設(shè)置。整層布置功能自動布置腳手架。自動布置完成后可以導出各種大樣圖和材料統(tǒng)計表，還可以導出腳手架的安全計算書。圖2為模板切割示意圖，圖3為外架三維示意圖。

3 BIM5D的施工管理

導入各專業(yè)模型數(shù)據(jù)進行模型整合和清單匹配。載入三維場布模型和模架模型，展現(xiàn)項目的空間結(jié)構(gòu)，切換構(gòu)件類型，可以單獨查看切換任意專業(yè)或構(gòu)件，提前發(fā)現(xiàn)和規(guī)避問題。圖4為整合后的整體模型，圖5為全專業(yè)模型剖面圖。

根據(jù)施工組織安排劃分不同的流水段，管理人員可以按照工作面的角度對任務(wù)完成情況進行分析。在工作面直接展示的物資工作量便于總包進行工作面管理；圖像進度顯示功能，三維結(jié)合項目里面與工作面，使項目的進度情況和任務(wù)完成情況一目了然。

施工模擬允許項目管理人員在施工前預(yù)測施工現(xiàn)場布置，對大型機械和施工期間各關(guān)鍵節(jié)點的措施布局。還可以預(yù)測每個月和每周所需的資金，材料和人工，確定問題并提前進行優(yōu)化。

導入項目計劃以關(guān)聯(lián)模型組件以形成4D計劃模擬。因此，首先評估投標單元的施工經(jīng)驗的強度。對于施工過程中的關(guān)鍵節(jié)點，將實時顯示相應(yīng)的施工條件，場地布置，臨時設(shè)施和機械租賃。它還使所有參與者能夠快速了解時間表的重要節(jié)點并加強進度控制。根據(jù)流水段、進度、時間、樓層和構(gòu)件的豐富工程統(tǒng)計，檢查施工中常用材料的時間表。滿足甲方定期報告和分包合同審查的申請要求。為物料采購和配額選擇提供準確的數(shù)據(jù)支持。軟件提供基于BIM技術(shù)的質(zhì)量和安全管理解決方案?；谠茍D像和文本記錄質(zhì)量及安全內(nèi)容自動實現(xiàn)手機與計算機數(shù)據(jù)的同步，并以文檔圖釘?shù)男问匠尸F(xiàn)模型中的場景和理想情況。與模型相關(guān)聯(lián)，跟蹤痕跡并協(xié)助生產(chǎn)人員可視化地管理質(zhì)量和安全問題。

在合約視圖中，仔細分析收入合同的工作，材料和設(shè)備，合理規(guī)劃分包成本，并從項目的源頭進行成本控制。該項目將分階段比較項目清單和資源計算(收入，項目成本，實際成本)，并找出項目支出問題，以控制項目成本。

BIM5D平臺中關(guān)聯(lián)計價和進度文件實時提供了人、材、機的消耗量，準確計算成本，估算材料準備和人工。在過去，管理人員只使用二維圖紙和經(jīng)驗來管理資源用量。在BIM5D平臺中，管理人員可以根據(jù)需要按照不同的方式如時間、樓層、構(gòu)件工程量及清單工程量等方式提取所需的資源用量，快速形成和提交報表到相關(guān)部門。通過BIM5D信息集成平臺可以實現(xiàn)施工過程中各專業(yè)數(shù)據(jù)的集成，為分包工程量核算、變更工程量計算和甲方工程量審批等提供數(shù)據(jù)支撐，有效提高施工管理的效率。

4 結(jié)語

建設(shè)工程的施工受到施工規(guī)模、工期和工程的復(fù)雜性等因素影響，在施工階段存在工程信息量巨大和不確定因素眾多等特點。成本信息往往會出現(xiàn)缺失和滯后，BIM技術(shù)與項目管理相結(jié)合，在施工資源管理的過程中有效的提升了施工管理的精細化程度，實現(xiàn)動態(tài)查詢，動態(tài)資源管理和成本跟蹤比較。BIM模型的一模多用，大大提升了項目管理的效率，BIM5D技術(shù)為實現(xiàn)施工成本的精細化、動態(tài)化管理提供了參考。