王 龍

北京中瑞岳華工程管理咨詢有限公司山東分公司

1 前言

由于BIM 技術(shù)具有可視化、信息關(guān)聯(lián)性、模擬性、可出圖性等特點(diǎn)，因此，在綠色建筑的工程進(jìn)度管理當(dāng)中得到廣泛應(yīng)用。該技術(shù)貫穿于建筑工程的全生命周期，能夠采集每一個(gè)施工節(jié)點(diǎn)的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，并將其反映在真實(shí)的實(shí)體模型當(dāng)中，技術(shù)人員通過(guò)對(duì)模型中各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)的分析，能夠提前查找出問(wèn)題點(diǎn)，精準(zhǔn)做出預(yù)判，并制訂行之有效的處理方案，避免給企業(yè)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。

2 BIM技術(shù)在綠色建筑工程進(jìn)度管理中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析

2.1 規(guī)避工程圖紙?jiān)O(shè)計(jì)缺陷

BIM 技術(shù)具有可出圖性，加之BIM 程序能夠在三維環(huán)境下完成設(shè)計(jì)過(guò)程，因此，可以直接生成打印出綠色建筑的平面及立體的剖面圖，工程技術(shù)人員在施工前，完全可以借助于三維模型，查找出建筑工程中的設(shè)計(jì)缺陷，然后與設(shè)計(jì)人員共同商討，能夠及時(shí)修改設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，降低圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的錯(cuò)誤率。這樣一來(lái)，在施工生產(chǎn)過(guò)程中，可以有效降低設(shè)計(jì)變更頻次，避免給施工進(jìn)度帶來(lái)不利影響[1]。

2.2 關(guān)聯(lián)進(jìn)度計(jì)劃，及時(shí)更正錯(cuò)誤

如果將BIM 技術(shù)引入到建筑工程的各個(gè)分項(xiàng)工程、分部工程當(dāng)中，即在每一道工序都構(gòu)建一個(gè)三維立體模型，不僅能夠掌握工程施工進(jìn)度的具體信息，而且也能夠及時(shí)獲取影響工程進(jìn)度的各種因素，查找出工程進(jìn)度計(jì)劃中的錯(cuò)誤與漏洞。由于三維模型與真實(shí)的建筑，各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息完全對(duì)等，工程技術(shù)人員可以反復(fù)對(duì)模型設(shè)計(jì)流程進(jìn)行優(yōu)化與參數(shù)調(diào)整，就能夠制訂與實(shí)際施工生產(chǎn)最為吻合的工程進(jìn)度計(jì)劃，以彌補(bǔ)原進(jìn)度計(jì)劃中的漏洞與不足之處。

2.3 完整的模型便于各方協(xié)調(diào)溝通

傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)圖紙涉及到的數(shù)據(jù)信息相對(duì)較多，設(shè)計(jì)方、業(yè)主方、施工方在研討設(shè)計(jì)施工方案時(shí)，常常出現(xiàn)溝通不暢的情況，對(duì)圖紙中的關(guān)鍵施工工藝無(wú)法達(dá)成一致，而嚴(yán)重影響了工程進(jìn)度。而應(yīng)用BIM 技術(shù)，參與工程建設(shè)的各方代表可以根據(jù)建筑模型，清晰直觀的了解到各項(xiàng)分部工程、分項(xiàng)工程的相關(guān)技術(shù)參數(shù)，施工各個(gè)階段的材料需求情況、資金使用情況、具體的工程量信息都能夠一目了然，這就為圖紙及方案會(huì)審節(jié)省了大量時(shí)間，工程各參與方也比較容易統(tǒng)一意見(jiàn)，有效避免了工程進(jìn)度滯后情況的出現(xiàn)。

3 BIM技術(shù)在綠色建筑中的應(yīng)用效果

3.1 模擬外界自然環(huán)境

綠色建筑的外界自然環(huán)境因素包括氣溫、大氣濕度、太陽(yáng)輻射、風(fēng)向、風(fēng)速以及綠色植被，利用BIM 的模擬程序可以對(duì)這些外界環(huán)境因素進(jìn)行可視化分析，同時(shí)將這些信息與系統(tǒng)中的當(dāng)?shù)貧庀笮畔?shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，設(shè)計(jì)師在遵循“綠色環(huán)?！崩砟畹幕A(chǔ)上，能夠精準(zhǔn)的分析出影響建筑物舒適度的太陽(yáng)輻射角度、強(qiáng)度、通風(fēng)效果等因素，進(jìn)而為設(shè)計(jì)建筑圖紙?zhí)峁┲匾膮⒖家罁?jù)。比如利用BIM技術(shù)模型對(duì)室外太陽(yáng)輻射強(qiáng)度與熱量分布進(jìn)行分析，通過(guò)真實(shí)的模擬數(shù)據(jù)，可以用于各種太陽(yáng)能設(shè)備的方案設(shè)計(jì)與優(yōu)化，使這種可再生能源能夠得到高效利用。此外，BIM模型還能夠模擬出室外喜陽(yáng)植物、喜陰植物的具體種植位置，在確保植物成活率的前提下，使各種植物釋放出更多的氧氣，以達(dá)到凈化建筑周邊環(huán)境的目的。

3.2 模擬室內(nèi)宜居環(huán)境

光環(huán)境、熱環(huán)境、聲環(huán)境、空氣質(zhì)量是建造綠色建筑室內(nèi)宜居環(huán)境的基本要素，設(shè)計(jì)人員可以利用BIM 技術(shù)構(gòu)建一個(gè)室內(nèi)宜居環(huán)境模型，將氣象信息、其他聲源信息、光照信息、空氣中的懸浮顆粒信息輸入模型當(dāng)中，對(duì)自然采光度、人工照明、其他源頭等要素進(jìn)行仿真模擬，進(jìn)而獲得建筑室內(nèi)各個(gè)施工工序的精準(zhǔn)參數(shù)，比如門(mén)廳朝向、門(mén)窗數(shù)量、通風(fēng)條件等，使室內(nèi)居住環(huán)境符合綠色建筑的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.3 模擬建筑材料的環(huán)保性能

綠色建筑材料無(wú)污染，不會(huì)對(duì)人體健康造成傷害，因此，基于綠色環(huán)保理念，在設(shè)計(jì)建筑圖紙過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)將綠色材料納入到設(shè)計(jì)計(jì)劃當(dāng)中。設(shè)計(jì)人員可以利用BIM技術(shù)將建筑外墻保溫材料、室內(nèi)墻體粉刷材料、地面板材鋪裝材料的類型、導(dǎo)熱性、環(huán)保性能等技術(shù)參數(shù)進(jìn)行仿真模擬，在突顯綠色建筑節(jié)能環(huán)保功效的同時(shí)，為施工企業(yè)提供了采購(gòu)綠色建筑材料的參考范本。此外，BIM技術(shù)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計(jì)功能，尤其在材料資源節(jié)約利用方面，發(fā)揮著不可替代的關(guān)鍵性作用。比如對(duì)于一項(xiàng)復(fù)雜的綠色建筑工程來(lái)說(shuō)，對(duì)材料的使用標(biāo)準(zhǔn)以及材料節(jié)約提出了高要求，如果利用BIM技術(shù)，可以將建筑的主體結(jié)構(gòu)以及水、電、暖等各道工序的設(shè)計(jì)內(nèi)容融為一體，并借助于BIM 技術(shù)的碰撞檢查功能，篩選出最為優(yōu)化的節(jié)材方案，這樣一來(lái)，大幅減少了材料資源浪費(fèi)，為施工企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。

4 BIM技術(shù)在綠色建筑工程進(jìn)度管理中的實(shí)際應(yīng)用

4.1 工作分解結(jié)構(gòu)編碼系統(tǒng)

BIM系統(tǒng)將建筑整體按照不同的功能特性分解成為若干個(gè)小型工作包，將影響工程進(jìn)度的每一道施工工序轉(zhuǎn)換為獨(dú)立單元，這樣易于對(duì)工程進(jìn)度予以有效控制。對(duì)于每一個(gè)獨(dú)立單元，按照BIM 系統(tǒng)的編碼原則分別進(jìn)行統(tǒng)一編碼，以防止混淆每一個(gè)分解結(jié)構(gòu)，與此同時(shí)，每一個(gè)單元的檢索、變更、費(fèi)用計(jì)算、進(jìn)度安排、資源配置、質(zhì)量安全規(guī)定等內(nèi)容都可以和編碼系統(tǒng)進(jìn)行比對(duì)參照。比如在外墻砌筑施工時(shí)，工程技術(shù)人員要獲取費(fèi)用計(jì)算數(shù)據(jù)與時(shí)間進(jìn)度安排，完全可以參照編碼系統(tǒng)中相對(duì)應(yīng)的內(nèi)容，并結(jié)合統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，合理安排施工任務(wù)，科學(xué)配備施工人員，以防止工程進(jìn)度滯后情況的發(fā)生[2]。

4.2 三維立體模型與進(jìn)度計(jì)劃的有效銜接

在構(gòu)建綠色建筑的三維立體模型時(shí)，需要保證模型符合國(guó)際IFC標(biāo)準(zhǔn)要求，將反映建筑的真實(shí)數(shù)據(jù)信息錄入到BIM系統(tǒng)當(dāng)中，以產(chǎn)生一個(gè)參數(shù)化模型，這一模型能夠準(zhǔn)確反映出真實(shí)建筑的每一項(xiàng)分部工程與分項(xiàng)工程的組成特征，比如構(gòu)配件類型、施工工序的先后時(shí)間、施工場(chǎng)地的狀態(tài)信息、工程設(shè)計(jì)變更信息等，這些真實(shí)數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲(chǔ)在BIM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)當(dāng)中，工程技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際施工需要，快速調(diào)取出建筑物的三維立體模型，對(duì)工程進(jìn)度進(jìn)行全方位監(jiān)控與管理。

4.3 工程計(jì)劃進(jìn)度與實(shí)際進(jìn)度的實(shí)時(shí)比對(duì)

在建筑工程施工前，技術(shù)人員可以將影響工程進(jìn)度的要素輸入到工作分解結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中，在實(shí)際施工過(guò)程中，由于計(jì)劃進(jìn)度與實(shí)際進(jìn)度之間往往存在一定差距，此時(shí)，就可以借助于BIM 技術(shù)，將實(shí)際施工進(jìn)度與數(shù)據(jù)庫(kù)中的進(jìn)度信息進(jìn)行綜合比對(duì)，技術(shù)人員通過(guò)比對(duì)結(jié)果，能夠及時(shí)查找出影響實(shí)際施工進(jìn)度的主要因素，進(jìn)而調(diào)整施工方案，優(yōu)化資源分配格局，以避免工程進(jìn)度延后。

5 BIM技術(shù)在綠色建筑工程進(jìn)度管理中的應(yīng)用案例

下面以某城市小區(qū)中的一棟16 層的民用住宅為例，對(duì)BIM技術(shù)在工程進(jìn)度管理中的應(yīng)用方法予以闡述。首先是模型創(chuàng)建階段，這一階段主要是構(gòu)建主體工程模型，通過(guò)收集該建筑的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，將其錄入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中，然后根據(jù)BIM系統(tǒng)的建模功能，初步形成一個(gè)具象化的實(shí)體模型，工程技術(shù)人員可以通過(guò)模型，制訂工程進(jìn)度計(jì)劃，設(shè)計(jì)方、施工方、業(yè)主方進(jìn)行三方會(huì)審，在確定進(jìn)度計(jì)劃的可行性以后，進(jìn)入到施工動(dòng)態(tài)管理階段。這一階段，BIM 模型能夠?yàn)槭┕し教峁┚珳?zhǔn)的材料使用數(shù)量，采購(gòu)人員結(jié)合這些數(shù)據(jù)，能夠制訂出符合實(shí)際施工生產(chǎn)需求的材料采購(gòu)計(jì)劃，這樣，將有效避免材料浪費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生。此外，為了保證合同工期，防止工程進(jìn)度延后，施工方可以利用BIM 技術(shù)模擬出影響工程進(jìn)度的外部自然氣候條件信息，比如對(duì)雨季降雨量的分析、降水頻次的分析、風(fēng)級(jí)與風(fēng)速的分析、惡劣天氣條件的分析，根據(jù)這些真實(shí)的數(shù)據(jù)信息，施工方能夠提前做好預(yù)防工作，并編制出科學(xué)合理的施工進(jìn)度方案。BIM 技術(shù)可視化、模擬化的特點(diǎn)為建筑工程施工全過(guò)程提供了高價(jià)值的數(shù)據(jù)信息，尤其在工程進(jìn)度管理方面，BIM技術(shù)這些獨(dú)有的功能優(yōu)勢(shì)，不僅排除了影響工程進(jìn)度的各種負(fù)面因素，而且在保障綠色建筑施工質(zhì)量方面也發(fā)揮了正向促進(jìn)作用。

6 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的摸索和實(shí)踐，目前，BIM技術(shù)應(yīng)用體系已日趨完善，在綠色建筑工程進(jìn)度管理工作中的應(yīng)用價(jià)值日漸突顯。因此，在這種利好形勢(shì)下，建筑施工企業(yè)應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步拓展BIM技術(shù)的應(yīng)用范圍，在確保工程進(jìn)度的前提下，建造出更多的優(yōu)質(zhì)工程與精品工程。