馮春杰
(山西六建集團有限公司,山西太原 030024)
在建筑工程施工過程中,工程施工進(jìn)度會受到很多因素的影響,例如施工工藝、施工技術(shù)、施工環(huán)境以及施工人員專業(yè)水平等。建筑工程施工過程復(fù)雜且施工時間較長,造成工程施工進(jìn)度難以預(yù)測和控制。為有效預(yù)測和控制建筑工程施工進(jìn)度,建筑企業(yè)需要合理應(yīng)用BIM 技術(shù),嚴(yán)格把控施工各個環(huán)節(jié),實現(xiàn)對施工進(jìn)度的全面和高效管理。
BIM 技術(shù)是建筑企業(yè)在工程建設(shè)過程中使用的一項數(shù)據(jù)化工具,使用該技術(shù)能夠有效延長建筑工程的全壽命周期。BIM 技術(shù)并非單純的3D 建模技術(shù),它包含建筑工程所有構(gòu)件對象的幾何信息、工程性能以及工程狀態(tài)等,同時還包含所有非構(gòu)件對象的狀態(tài)信息,例如空間狀態(tài)信息和運動行為信息等。傳統(tǒng)的建筑繪圖技術(shù)只具有記錄幾何信息的功能,例如點、線、面等元素的信息。當(dāng)下的BIM 技術(shù)具有通過參數(shù)化的模型塑造功能,可將建筑工程中的各項幾何信息組合成參數(shù)組件。傳統(tǒng)的建筑工程只在工程設(shè)計和工程建設(shè)階段有信息傳遞,因此建筑物施工完畢后會被直接交給使用者,并不會攜帶建筑物使用手冊。但是BIM技術(shù)得到有效應(yīng)用后,能夠?qū)崿F(xiàn)對工程設(shè)計與工程建設(shè)階段所產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)信息的整理和記錄,同時還能將建筑工程建設(shè)信息延續(xù)到建筑物的后期使用和運營階段,建筑物使用者甚至可以將這些數(shù)據(jù)作為建筑物被毀壞和拆除時的回收證據(jù)。當(dāng)下建筑工程施工中所使用到的BIM 技術(shù)具有可視化、協(xié)調(diào)性、優(yōu)化性、可出圖性以及模擬性等特點,對建筑工程施工的意義重大。
社會經(jīng)濟的快速發(fā)展使得人們對生活水平的要求越來越高,對于建筑行業(yè)而言,為提高建筑工程施工質(zhì)量和施工效率,很多建筑企業(yè)開始加大了對工程施工進(jìn)度控制的重視程度。與此同時,建筑工程施工進(jìn)度控制理論越來越豐富,有效推動了建筑行業(yè)的發(fā)展。由于建筑施工進(jìn)度控制理念提出的時間較晚,造成當(dāng)下建筑施工進(jìn)度控制情況存在一些明顯的不足,主要有以下兩個方面的問題:
①建筑工程施工進(jìn)度計劃不夠完善。建筑工程施工計劃的主要目的是將工程施工時間控制在一定范圍內(nèi),施工人員按照施工計劃能夠在不同的時間段內(nèi)完成相應(yīng)的工作任務(wù),能夠保證工程施工進(jìn)度不會受任何因素的影響。建筑工程施工進(jìn)度計劃的制定需要以施工圖紙、施工工藝說明以及施工合同等多項材料數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ),并由專門的工程施工進(jìn)度控制管理人員結(jié)合自身的工程施工經(jīng)驗和施工進(jìn)度控制理論,完成對建筑工程施工進(jìn)度的有效控制;②缺少對建筑工程施工進(jìn)度預(yù)測的重視。就當(dāng)下而言,大部分建筑企業(yè)只注重事后控制,幾乎不對工程施工進(jìn)行前期預(yù)測,導(dǎo)致建筑工程施工進(jìn)度得不到有效控制。
為保證建筑企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益,建筑企業(yè)需要合理運用先進(jìn)的BIM 技術(shù),有效開展對建筑工程施工進(jìn)度的控制工作,對建筑工程的施工進(jìn)度進(jìn)行預(yù)測和控制,實現(xiàn)對建筑工程施工的可視化管理。
在建筑工程施工工程中,BIM 技術(shù)的作用是通過數(shù)字化和集成建筑施工各項工作信息,并利用交互式平臺為建筑施工提供信息交流工作協(xié)同的方法。BIM 技術(shù)具有很多優(yōu)點,可視化、集成化以及交互化是該技術(shù)的最大特點。為保證BIM 技術(shù)的應(yīng)用效果,建筑工程管理人員需要合理利用建筑信息模型,獲取更多建筑工程施工的信息,從而可有效判斷建筑工程施工項目決策的正確性、有效性以及適用性。BIM 技術(shù)的適用性主要體現(xiàn)在三個方面:①能夠?qū)⒔ㄖこ绦畔⑦M(jìn)行集成,并將工程信息以更加直觀的形式展示出來,可有效防止工程信息丟失;②使用BIM 技術(shù)能夠模擬預(yù)演建筑工程施工過程,可視化建筑工程施工過程,有效避免工程施工過程中存在的問題;③使用BIM 技術(shù)能夠為施工各方提供交互式平臺,施工各方能夠在平臺上進(jìn)行交流,可有效提高建筑工程施工效率。因此,很有必要將BIM 技術(shù)應(yīng)用到建筑施工過程中,有效控制建筑工程施工進(jìn)度,保證建筑工程施工項目的按時完成。
3.2.1 設(shè)計方案和模型之間的轉(zhuǎn)換
在傳統(tǒng)的建筑施工過程中,設(shè)計人員主要使用二維圖紙展示項目信息,施工人員主要依據(jù)施工圖紙完成施工工作。該施工方案并不能很好地控制項目施工進(jìn)度,因此建筑施工質(zhì)量得到有效保證。將BIM 技術(shù)應(yīng)用到建筑工程施工進(jìn)度管理中后,能夠在三維模型的基礎(chǔ)上添加施工進(jìn)度信息,繼而可形成四維管理空間。在該管理空間添加項目成本信息可生成5D 集成模型,在添加項目進(jìn)度檢測信息后能夠快速形成6D 施工進(jìn)度管控模型。隨著BIM 技術(shù)的不斷發(fā)展,BIM 技術(shù)能夠構(gòu)建的模型正朝著7D、8D 等多維度空間發(fā)展。
3.2.2 建筑工程施工進(jìn)度信息關(guān)聯(lián)
為有效控制建筑工程施工進(jìn)度,施工人員需要在3D 模型中添加項目進(jìn)度信息,同時生成4D 模型。這一步的難點在于建筑工程施工項目中的構(gòu)件數(shù)量較多,項目進(jìn)度信息添加工作量較大,需要耗費大量的人力和物力,且需要反復(fù)進(jìn)行調(diào)試和修改。為解決這個問題,可將3D 模型與項目進(jìn)度控制軟件結(jié)合起來,設(shè)定規(guī)則保證3D 模型和構(gòu)建群相關(guān)聯(lián),從而可實現(xiàn)對建筑工程施工項目進(jìn)度信息的添加。
3.2.3 建筑工程施工相關(guān)軟件接口
為解決項目進(jìn)度信息添加工作量大的問題,上文提到了項目進(jìn)度控制軟件。這里所說的軟件接口即為項目進(jìn)度軟件接口。不同軟件之間的接口不同,需要對軟件接口進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,才能實現(xiàn)對項目進(jìn)度信息的合理添加。這里可以使用國際上應(yīng)用最多的IFC 標(biāo)準(zhǔn),基于IFC 標(biāo)準(zhǔn)的軟件能夠支持IFC 標(biāo)準(zhǔn)文件格式,不需要對信息數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,直接就可實現(xiàn)兩個軟件之間的對接。如果軟件不支持IFC 標(biāo)準(zhǔn)文件格式,使用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器即可對數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,最后可實現(xiàn)兩個軟件之間的信息互通。
3.2.4 工程施工進(jìn)度實時聯(lián)動修改
在實際的建筑工程施工過程中,管理人員需要實時關(guān)注工程施工情況。當(dāng)工程實際施工進(jìn)度和預(yù)測進(jìn)度出現(xiàn)一定的偏差時,需要采取偏差糾正措施,有效處理進(jìn)度偏差。如果進(jìn)度偏差較大,則需要調(diào)整工程施工進(jìn)度計劃。利用BIM 技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)多軟件之間的實時聯(lián)動修改,有效解決工程施工進(jìn)度偏差的問題,從而可推動建筑工程施工項目的順利開展。
3.2.5 工程數(shù)據(jù)并發(fā)訪問管理技術(shù)
將BIM 技術(shù)應(yīng)用到建筑工程施工進(jìn)度控制中后,可實現(xiàn)對各部門之間的信息共享,同時各部門之間還能協(xié)同作業(yè)?;贗FC 標(biāo)準(zhǔn)的BIM 技術(shù)模型比較復(fù)雜,容易產(chǎn)生用戶并發(fā)訪問的情況。為解決這個問題,可使用嵌入遷出機制,對不同級別的工作人員設(shè)置不同的訪問權(quán)限,有效避免并發(fā)訪問問題的發(fā)生。使用該機制后,能夠支持多人對項目進(jìn)度信息的訪問,但是只能允許一個人對項目進(jìn)度信息進(jìn)行修改,可有效避免多人修改項目進(jìn)度信息造成信息丟失的問題[1]。
3.3.1 編制工程進(jìn)度計劃
施工進(jìn)度計劃編制是建筑施工進(jìn)度管理中的一項重要內(nèi)容,在該工作環(huán)節(jié)中引入BIM 技術(shù)后,能夠在3D 模型的基礎(chǔ)上建立WBS 工作分解結(jié)構(gòu),同時還能在建筑模型構(gòu)建和施工工序之間建立關(guān)聯(lián)關(guān)系。施工人員利用進(jìn)度管理軟件,即可實現(xiàn)工程施工進(jìn)度的可視化管理。進(jìn)度計劃編制有三個環(huán)節(jié),分別是工作量提取、WBS 工作分解和創(chuàng)建Project 項目進(jìn)度數(shù)據(jù)。首先,工作量提取可作為工程施工項目進(jìn)度計劃的數(shù)據(jù)支撐,提高工作清單的準(zhǔn)確度即有效控制工程施工進(jìn)度。其次,WBS 工作分解是指將建筑工程施工任務(wù)進(jìn)行層層分解,從而可使施工任務(wù)條理更加清楚。最后,WBS 工作分解完畢后,可利用Project 軟件對項目進(jìn)度計劃進(jìn)行編輯,建立項目任務(wù)列表,明確日工作量,然后對各項工作作業(yè)時間和作業(yè)質(zhì)量進(jìn)行設(shè)定,同時在軟件中設(shè)置前置任務(wù)列,并建立項目各工作之間的邏輯關(guān)系。通過這樣的方式,能夠有效編制建筑工程施工項目的進(jìn)度計劃。
3.3.2 跟蹤分析工程進(jìn)度
進(jìn)度跟蹤分析是指施工人員使用BIM 技術(shù),通過拍照、錄像等手段,對施工現(xiàn)場作業(yè)情況進(jìn)行記錄,同時與模型對應(yīng)部門進(jìn)行關(guān)聯(lián),讓相關(guān)部門充分了解項目施工動態(tài),有利于控制建筑工程施工進(jìn)度。
3.3.3 分析工程進(jìn)度偏差
在建筑工程施工進(jìn)度管理過程中,實際項目進(jìn)度和計劃項目進(jìn)度會出現(xiàn)誤差。出現(xiàn)誤差時,相關(guān)工作人員需要明確誤差出現(xiàn)的具體原因,并使用進(jìn)度角度分析和資源角度分析兩種分析方法,有效分析出現(xiàn)進(jìn)度誤差的原因,并采取有效措施處理項目進(jìn)度誤差,保證建筑工程施工項目的正常運行[2]。
總而言之,建筑施工進(jìn)度控制對建筑工程建設(shè)的意義重大,為提高建筑工程施工質(zhì)量和施工效率,建筑企業(yè)需要合理運用BIM 技術(shù),有效把控建筑工程施工各個環(huán)節(jié),從而可實現(xiàn)對建筑施工進(jìn)度的科學(xué)管理和控制,確保建筑工程能夠在規(guī)定的時間內(nèi)建設(shè)完畢并擁有較高的建設(shè)質(zhì)量。長期下來,建筑企業(yè)將能夠有效控制建筑工程的施工進(jìn)度,工程建設(shè)水平將不斷得到提高。