羅麗蘋，陳潤(rùn)楠，苑丁杰

（廣東理工學(xué)院，廣東 肇慶 526100）

1 引言

目前，建設(shè)項(xiàng)目施工進(jìn)度控制的系統(tǒng)管理方法在管理理念上存在諸多問題，導(dǎo)致實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃目標(biāo)的偏差在項(xiàng)目建設(shè)初期就被立即反映出來，施工進(jìn)度過程中的偏差、滯后及超期失控都會(huì)導(dǎo)致圍繞施工進(jìn)度制定的勞動(dòng)力需求計(jì)劃、材料供應(yīng)計(jì)劃、資金需求計(jì)劃等資源需求的分配計(jì)劃的可執(zhí)行性降低，管理不到位，嚴(yán)重影響了企業(yè)的信譽(yù)和效益，容易使企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于不利地位。同時(shí)進(jìn)度控制是項(xiàng)目管理的三大目標(biāo)之一，在項(xiàng)目實(shí)施中進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理循環(huán)，涉及的業(yè)主、施工方和監(jiān)理單位都對(duì)進(jìn)度目標(biāo)負(fù)責(zé)，且目前的人工收集信息、檢查、分析及糾偏措施不能有效滿足項(xiàng)目管理需求，存在著獲取工程信息不及時(shí)、不全面、不準(zhǔn)確的問題。因此，我們提出了基于BIM軟件與計(jì)算機(jī)可視化優(yōu)化改進(jìn)施工進(jìn)度控制的方法和程序，以便更好地為進(jìn)度控制提供方向和方法，使建筑施工進(jìn)度更好、更及時(shí)得到控制。

2 建筑施工進(jìn)度施工控制存在的問題

當(dāng)前，我國(guó)大部分施工企業(yè)主要存在著以下的問題。

2.1 缺乏專業(yè)的項(xiàng)目管理部門

從目前建筑企業(yè)的人才建設(shè)和現(xiàn)場(chǎng)人員配置來看，現(xiàn)場(chǎng)施工管理人員的專業(yè)水平和經(jīng)驗(yàn)的進(jìn)度管理水平較為不均衡，管理人才的流動(dòng)性較大，而缺乏完整可行的專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃，是當(dāng)今建筑企業(yè)發(fā)展和現(xiàn)場(chǎng)管理面臨的一大弊端。負(fù)責(zé)不同工作的管理人員在經(jīng)驗(yàn)上有所不同，缺乏其他工作的知識(shí)面學(xué)習(xí)，所以采取項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)制模式。但項(xiàng)目經(jīng)理也只是以項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行管理，在這種情況下，一旦出現(xiàn)遺漏或錯(cuò)誤決策，就會(huì)影響項(xiàng)目的正常推進(jìn)。此外，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，對(duì)工程項(xiàng)目需求的增加，建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施周期也在拉長(zhǎng)，而大型項(xiàng)目涉及的部門較多，在項(xiàng)目建設(shè)過程中需要多部門的共同協(xié)調(diào)和配合。這時(shí)，就需要一個(gè)獨(dú)立的建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)度管理部門來協(xié)調(diào)和溝通各部門的關(guān)系，統(tǒng)籌項(xiàng)目的推進(jìn)。

2.2 項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃設(shè)置不合理

施工計(jì)劃中不確定因素較多，結(jié)合不同的部門、不同的工作量，必須制定出一套完整、科學(xué)的施工進(jìn)度計(jì)劃。但存在一些建設(shè)單位對(duì)施工進(jìn)度計(jì)劃不夠重視，在分配任務(wù)及資源配置方面沒有經(jīng)過周全的計(jì)算，一旦在施工過程中出現(xiàn)差錯(cuò)，將對(duì)整個(gè)項(xiàng)目帶來一定的損失。

2.3 項(xiàng)目實(shí)施過程不嚴(yán)謹(jǐn)

許多項(xiàng)目在建設(shè)過程中往往需要大量的人力、物力、財(cái)力以及相關(guān)設(shè)備的投入，科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕ㄔO(shè)計(jì)劃是保證建設(shè)項(xiàng)目順利實(shí)現(xiàn)的重要因素之一。但在施工過程中，材料采購(gòu)計(jì)劃執(zhí)行力不足、人員分配不合理、施工機(jī)械不到位、技術(shù)不過關(guān)等都會(huì)對(duì)項(xiàng)目造成一定的延期。并且，隨著社會(huì)對(duì)建筑技術(shù)要求不斷提升，施工單位必須不斷提升技術(shù)研發(fā)能力，確保建筑施工工作可以順利進(jìn)展。如果必要的施工技術(shù)不達(dá)標(biāo)，可能會(huì)導(dǎo)致返工率增加，進(jìn)而導(dǎo)致施工進(jìn)度延緩。如果項(xiàng)目技術(shù)不合格，研發(fā)過程進(jìn)一步拉長(zhǎng)，容易造成項(xiàng)目進(jìn)度進(jìn)一步延誤。因此，有必要加強(qiáng)對(duì)項(xiàng)目實(shí)施過程的管理，確保項(xiàng)目實(shí)施過程的嚴(yán)謹(jǐn)性。

2.4 項(xiàng)目設(shè)計(jì)變更問題

在每一個(gè)項(xiàng)目中，施工圖設(shè)計(jì)必是實(shí)施中的基礎(chǔ)與依據(jù)，其信息的準(zhǔn)確性將直接影響到整個(gè)項(xiàng)目。一些項(xiàng)目設(shè)計(jì)單位在對(duì)施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)時(shí)，如果沒有及時(shí)地進(jìn)行合理的溝通，將會(huì)出現(xiàn)交叉施工、管道碰撞等問題的出現(xiàn)[1]。導(dǎo)致設(shè)計(jì)單位在圖紙審查和設(shè)計(jì)提交階段未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理這些問題，就會(huì)產(chǎn)生不必要的延誤，進(jìn)而進(jìn)行施工設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)變更和返工，影響了施工進(jìn)度。

3 技術(shù)路線

3.1 運(yùn)用BIM技術(shù)構(gòu)建項(xiàng)目模型

3.1.1 加載BIM建筑模型

確立CAD圖樣并進(jìn)行修改，剔除多余的冗余信息[2]。采用建筑樣板創(chuàng)建樓房的項(xiàng)目文件。在Revit軟件插入選項(xiàng)卡下的“鏈接CAD”按鈕。

圖1 CAD圖紙加載選擇項(xiàng)

將先前設(shè)計(jì)好的CAD圖紙以導(dǎo)入的方式加載進(jìn)新建的建筑樣板當(dāng)中進(jìn)行定位，確定縱向垂直方向，以梁面為工作平面，繪制道路中心線。

3.1.2 布置受力構(gòu)件

為滿足計(jì)算要求，采用Revit軟件進(jìn)行建模，建立LOD300的BIM模型，模型中應(yīng)包含板、梁、柱、墻等基本組件，根據(jù)CAD圖紙，布置好受力構(gòu)件的位置。

3.1.3 布置門窗構(gòu)件

當(dāng)布置特殊的門窗時(shí)，需要用到“族”。在“插入”選項(xiàng)里找到“載入族”工具，然后選取需要載入的族類別。最后在“建筑”選項(xiàng)里點(diǎn)擊“門”或“窗”工具，如圖2所示。將各構(gòu)件進(jìn)行整合后，得到整棟建筑的BIM模型。

圖2 面板按鈕

3.1.4 進(jìn)度信息管控

通過Revit軟件建立起一個(gè)施工進(jìn)度中的模型，模型包含了實(shí)際工程中的構(gòu)架、空間、材質(zhì)等信息。得到該模型后，將模型與Navisworks Manage以及Project進(jìn)度信息相結(jié)合[3]，導(dǎo)入所有構(gòu)件的時(shí)間，形成BIM實(shí)時(shí)監(jiān)控、模擬的模型。以工程施工WBS工作分解結(jié)構(gòu)為核心，對(duì)施工中風(fēng)險(xiǎn)、質(zhì)量、進(jìn)度、空間等進(jìn)行管理，建立模型空間劃分、工程進(jìn)度的關(guān)聯(lián)機(jī)制。

3.2 基于BIM與計(jì)算機(jī)可視化的建筑施工進(jìn)度控制

3.2.1 建立對(duì)比數(shù)據(jù)庫(kù)和反饋機(jī)制

在BIM的3D建筑模型的基礎(chǔ)上加上時(shí)間維度，構(gòu)造出4D的建筑信息模型[4]，借助計(jì)算機(jī)視覺相關(guān)的可視化設(shè)備[5]，對(duì)每一個(gè)時(shí)間維度中的施工進(jìn)展進(jìn)行可視化模擬。實(shí)現(xiàn)模型與進(jìn)度計(jì)劃相聯(lián)系，即將采集到的圖片與模型中的對(duì)象對(duì)應(yīng)起來。

構(gòu)造完成后，模型即可生成當(dāng)前施工進(jìn)度情況進(jìn)行模擬試驗(yàn)，模擬試驗(yàn)過程中，若發(fā)現(xiàn)碰撞、質(zhì)量及搭建錯(cuò)誤等問題，計(jì)算機(jī)會(huì)通過反饋機(jī)制，及時(shí)提出反饋，相關(guān)人員可根據(jù)模型與實(shí)際工程進(jìn)度進(jìn)行比較分析，確認(rèn)是否存在碰撞、質(zhì)量等問題，讓現(xiàn)場(chǎng)施工人員及時(shí)進(jìn)行整改。若存在大型問題，由相關(guān)專家給出解決方案，實(shí)施修改，并且記錄下來。

3.2.2 基于可視化技術(shù)的施工進(jìn)度狀態(tài)識(shí)別

通過采集到的圖像，將其信息、數(shù)據(jù)以及施工環(huán)境運(yùn)用仿真模擬的手段，與三維模型相結(jié)合，準(zhǔn)確定位到模型中的對(duì)象，進(jìn)行對(duì)數(shù)據(jù)可視化的表達(dá)，使信息圖視覺化，更加快速和直觀地表達(dá)位置信息及數(shù)據(jù)。

3.2.3 數(shù)據(jù)檢測(cè)

數(shù)據(jù)檢測(cè)在施工進(jìn)度狀態(tài)可表現(xiàn)在質(zhì)量監(jiān)測(cè)、技術(shù)交底、碰撞檢測(cè)及孔洞預(yù)留、收集現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量數(shù)據(jù)等[6]。

①質(zhì)量監(jiān)測(cè)：通過計(jì)算機(jī)視覺采集到的圖像去獲取質(zhì)量信息，將其導(dǎo)入到計(jì)算機(jī)當(dāng)中與BIM模型相結(jié)合，觀察實(shí)際中的工程質(zhì)量與模擬出的建筑模型進(jìn)行對(duì)比，若存在質(zhì)量問題，立即讓現(xiàn)場(chǎng)施工人員進(jìn)行整改。結(jié)果再次進(jìn)行核對(duì)，并記錄在案。

②技術(shù)交底：通過先前建立的BIM模型、計(jì)算機(jī)視覺，使施工技術(shù)人員可以了解整個(gè)施工流程，更加直觀地了解施工中可能出現(xiàn)的復(fù)雜節(jié)點(diǎn)，與工作人員進(jìn)行溝通并整改，減少不必要的隱患。

③碰撞檢測(cè)及孔洞預(yù)留：將模擬出當(dāng)前施工進(jìn)度的4D建筑信息模型，與事先建立好的BIM土建和機(jī)電模型相結(jié)合，進(jìn)行碰撞檢測(cè)，在相應(yīng)的BIM模塊中找到碰撞點(diǎn)，并且記錄在案。利用好這一技術(shù)，也可以在施工前快速檢測(cè)應(yīng)預(yù)留的洞口位置。

④收集現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量數(shù)據(jù)：在施工過程中，通過計(jì)算機(jī)視覺采集到的現(xiàn)場(chǎng)圖像，收集數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行整理、分析、判斷，獲取現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量數(shù)據(jù)。

3.2.4 檢測(cè)結(jié)果對(duì)比

將收集到的檢測(cè)結(jié)果信息錄入后，使用計(jì)算機(jī)視覺與BIM預(yù)計(jì)模型相結(jié)合，可以將質(zhì)量信息、施工進(jìn)度進(jìn)行數(shù)據(jù)導(dǎo)入及編輯，進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，對(duì)需整改的位置進(jìn)行數(shù)據(jù)修正。

3.2.5 調(diào)整項(xiàng)目進(jìn)度

在建筑施工過程中，施工進(jìn)度會(huì)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行合理的調(diào)整和改變。通過這項(xiàng)技術(shù)，計(jì)算機(jī)可以顯示出模型施工調(diào)整時(shí)的調(diào)整效果。這樣，管理者就可以宏觀地掌握施工狀況，了解實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度的誤差，檢查實(shí)際進(jìn)度是否按計(jì)劃進(jìn)行[7]。

4 結(jié)論

本文提出了基于BIM技術(shù)與計(jì)算機(jī)可視化的建筑施工進(jìn)度控制方法，研究結(jié)果表明，該方法可以有效地控制施工進(jìn)度，實(shí)時(shí)掌握工程進(jìn)度情況，有利于保障施工方、業(yè)主和監(jiān)理單位在項(xiàng)目實(shí)施過程中高效準(zhǔn)確地收集項(xiàng)目信息，使建筑施工進(jìn)度更好、更及時(shí)地得到控制，促進(jìn)工程項(xiàng)目有效推進(jìn)，從而推動(dòng)綠色建筑業(yè)的發(fā)展。