建筑工程施工进度受工程量、施工方案、施工技术、施工人员、施工材料、施工机械设备及资源等因素的影响,使得施工进度的预测与管理工作十分复杂,成为建筑工程项目管理的难点所在。近年来,BIM技术的出现为优化、细化建筑工程施工进度的预测和实现动态化、系统性的建筑工程施工进度控制带来了新的契机,为关于施工进度的管理与控制工作提供了坚实的平台和良好的技术支撑。积极了解BIM技术在建筑工程施工进度控制中的价值、应用思路、应用流程和具体方法,对提升BIM技术在建筑工程施工进度预测与管理中的应用效率与质量有着重要的意义。
虽然关于进度管理的理论、防范日趋成熟,但目前建筑工程施工进度管理成效仍然不理想,其中存在的主要问题有:首先,施工进度计划编制质量参差不齐。建筑工程项目的进度计划编制需要以大量视图图纸、工艺说明、合同文件等资料为依据,传统的进度计划编制需要人工对这些数据信息进行整合,且需要进度计划编制人员既具备良好的项目管理能力,又具有丰富的施工技术理论知识,而实际情况往往与这一要求存在偏差,因此施工进度计划的可参考性往往参差不齐;其次,目前的施工进度管理主要依靠事后控制,即在每个进度控制节点检查实际进度与计划进度之间的偏差,并采取补救措施,而在施工前则难以对施工难点、进度影响因素进行准确预测,因而不能提前采取优化措施,导致进度控制局面被动,成效偏低。
BIM技术通过对数据信息进行高度整合后,以模型为基础,以信息为重点,以软件为基本工具,体现出施工管理的可视化,提高工程管理的协调性。利用BIM技术,可通过施工模拟论证施工组织方案的可行性,进而形成更为合理的施工方案和更为准确的进度预测,并利用图像的方式更加直观、清晰地展示进度计划。此外还可实现4D虚拟施工,在动态仿真中合理安排施工工序,优化进度计划,进而各专业间协同工作更加便捷、高效。如此一来,当前施工进度计划编制质量差、进度管理主动性低的情况可得到很好的解决,则施工进度控制成效将进一步提升。
如图1所示,BIM技术在建筑工程施工进度预测与管理中的应用思路总体可分为信息采集、信息组织、进度控制三个环节。信息采集阶段,由施工项目管理单位从本单位、业主、设计单位、供应商等处全面搜集与建筑施工项目进度有关的信息,尤其是施工现场勘查信息、施工计量信息、施工材料相关信息、分项工程相关信息等等;完成信息采集后,进行信息组织,即将采集来的信息进行编码、存储,建立BIM模型,并编制施工组织设计方案,进行初步的进度预测;在完成初步的进度预测后,进行施工过程模拟,准确预测施工进度,并以此作为进度管理标准,并利用BIM系统对施工进度进行实时监测,对不符合施工进度要求的因素进行分析,并由进度管理人员作出相应的控制与调整,在此基础上,结合进度控制节点进行建筑工程施工周进度、二级进度和总进度对比、分析以及调整和控制,力求按施工进度预测情况完成各阶段施工。
图1 BIM技术在建筑工程施工进度预测与管理中的应用框架
基于以上思路,可建立BIM建筑工程进度预测流程,见图2。
图2 基于BIM技术的建筑工程施工进度预测流程
基于BIM技术的建筑工程进度预测与管理流程见图2所示。
首先利用Revit等软件制作建筑工程BIM模型(经过模型技术优化分析和调整后的模型);其次,参考施工组织设计方案进行三维施工模拟,对施工组织设计是否符合建筑工程项目的进度控制、成本控制和质量要求进行分析,如果不符合进度、成本、质量三大要求中的其中一者,即进行施工方案优化调整,调整后再次进行三维施工模拟,能够同时满足进度、成本、质量要求后确定最终施工方案;最后,结合最终施工方案中关于进度的控制方法、节点、要求等进行准确的工期预测。
建筑工程施工进度管理中,根据实际施工情况对照实际施工进度与计划进度,能够使管理人员及时发现进度延缓问题,分析进度延缓的产生原因,并采取相应的检查、控制、优化措施。利用BIM平台,可在预测工程施工进度的基础上,进行施工分期,将整个项目划分为若干子任务,将子任务与模型对应关联,单击模型可直接查看其任务状态计划开始时间、计划结束时间、实际开始时间、实际结束时间。施工进度管理人员可方便找出实际进度与计划进度之间的偏差,并采取合理的资源调配、施工队伍调整等进度调节措施。
施工进度动态模拟即据进度计划,对项目进度进行三维模拟,使得项目管理人员从进度动态模拟中对项目的施工过程形成更直观、清晰的认识,并了解各不同阶段项目的整体情况以及各工序之间的搭接关系。具体来说,可根据施工组织方案,为模型中的构件添加相应的时间属性,使施工组织方案与建筑模型关联,进而利用可将施工顺序进行三维演示,以便施工管理人员进行工序检查和进度对照。此外,当需要进行交叉施工时,利用这一功能也可论证较差施工的可行性,便于管理人员合理调配施工资源。
在施工过程中,对每个阶段或每个分项的工程量进行查询,并根据进度计划对比实际完成情况,是找出进度偏差并进行及时调整的重要途径。利用BIM平台可根据工程进展,对应的模型信息也会记录工程量并累计构件工程量,可以动态查询任意时间的构件工程量、系统动态进行工程量累计,进而帮助管理者实时掌握和监控工程量情况,为施工进度的动态管理控制提供可靠的依据。
随着建筑工程施工技术的发展和建设规模的不断扩大,其施工进度的预测与管理工作变得日趋复杂,传统的项目进度预测与管理方法显然不再适用。而BIM技术作为一种数据信息集成化、三维模型可视化且具有可预见性的技术,可充分利用建筑工程项目人员、材料、设备、成本、技术、工程量等信息实现更为准确的进度预测,并辅助进度管理人员实现实时、科学的动态管理和优化控制,很好地弥补了传统进度管理中的人为主观性缺陷,在建筑工程施工进度预测与管理中的应用价值与优势十分显著,值得进一步推广。
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