徐 洪 哲

（葫蘆島市中原裝飾工程有限公司，遼寧 葫蘆島 125000）

0 引言

現(xiàn)階段，關(guān)于施工進(jìn)度管理的研究大多存在于理論層面，研究的重點也是對相關(guān)問題的防范，導(dǎo)致其在實際的建筑工程施工管理中的應(yīng)用效果并不理想。這一問題的主要原因是整個建筑施工計劃的制定存在需要提升的空間，對于可參考的圖紙、工藝說明、合同文件等資料的利用程度不高[1-3]；其次，建筑施工是一項機動化的項目，其在實際執(zhí)行期間會受到多方面因素的共同影響，要實現(xiàn)對施工的有效管理，應(yīng)充分考慮這些動態(tài)因素帶來的影響，結(jié)合實際情況對施工做出合理的規(guī)劃。BIM 技術(shù)借助計算機的強大運算能力，可以實現(xiàn)對多樣化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的有效整合，并模擬出建筑施工完成后的整體模型。結(jié)合實際施工的進(jìn)度信息，可以更具針對性地對施工現(xiàn)場的資源進(jìn)行調(diào)度分配，確保施工方案合理進(jìn)行[4]。

1 BIM 技術(shù)的應(yīng)用

1.1 施工現(xiàn)場信息采集

本文建立了以工程設(shè)計圖紙為基礎(chǔ)的BIM 模型。強調(diào)在信息采集階段要結(jié)合施工項目管理單位、設(shè)計單位、建筑周圍住戶、材料供應(yīng)商等不同環(huán)節(jié)對項目的相關(guān)要求及能夠給予的支持，以此為基礎(chǔ)最大限度對可能存在影響項目施工的因素進(jìn)行總結(jié)。對于施工現(xiàn)場信息的采集，不僅要對施工位置的基本地質(zhì)、環(huán)境信息進(jìn)行準(zhǔn)確勘查，還要具體分析施工相關(guān)的計量信息、施工材料及項目的階段性劃分結(jié)果；完成對上述信息的采集后，可利用BIM 技術(shù)對其進(jìn)行組織，通過將設(shè)計信息輸入到BIM 頁面中，輸出最終的建筑實體圖[5]。在完成對模型的建立后，為了確保動態(tài)管理的合理性，需要對建筑的具體細(xì)節(jié)進(jìn)行補充，本文通過對BIM 輸出模型的各部位構(gòu)件進(jìn)行RFID 編碼，將具有相同屬性的建筑構(gòu)件賦予相同的編碼，即可得到該類構(gòu)件的全部信息，包括施工面積、材料需求種類和總量及對應(yīng)的工期。再通過RFID 標(biāo)簽對材料的采購計劃進(jìn)行設(shè)計。需要注意的是，材料的采購不僅要考慮實際施工進(jìn)度的需求，還要充分結(jié)合施工現(xiàn)場的實際空間大小，這就要求對施工現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集更加全面。按照可利用空間將材料儲備周期設(shè)置為3 d～10 d。為了使實際施工進(jìn)度與BIM 模型之間形成關(guān)聯(lián)關(guān)系，本文在BIM 軟件中創(chuàng)建了一個新的RFID參數(shù)，其中包括能夠獲取的一切施工數(shù)據(jù)，將它與BIM 模型中自帶參數(shù)進(jìn)行匹配，由此，可以通過采集到的實際施工數(shù)據(jù)對RFID 參數(shù)進(jìn)行更新，對比其與施工動態(tài)管理規(guī)劃之間的差異，作出更具針對性的調(diào)整。

1.2 基于BIM 技術(shù)的建筑工程施工動態(tài)管理

在上述基礎(chǔ)上，首先要按照預(yù)期的工期對不同時間段內(nèi)的施工進(jìn)度進(jìn)行劃分，對反饋的實際施工進(jìn)度進(jìn)行校對，對于出現(xiàn)實際施工超前的情況，應(yīng)分析其原因，判斷是否存在異常施工的情況，該問題可以通過對施工原料的儲備信息進(jìn)行核對，當(dāng)確定施工進(jìn)度與施工材料之間存在匹配關(guān)系時，則將BIM 模型中的進(jìn)度規(guī)劃結(jié)果按照實際進(jìn)度進(jìn)行調(diào)整，并對之后的進(jìn)度作出修改。需要注意的是，按照施工合同的規(guī)定，結(jié)合對施工期限的約定，如果長期出現(xiàn)施工進(jìn)度超標(biāo)情況，可以適當(dāng)減少施工人員的配置數(shù)量，每次按照1 人～2 人減少，直至實際施工進(jìn)度與BIM 的規(guī)劃結(jié)果一致。對于出現(xiàn)施工進(jìn)度滯后的情況，應(yīng)分析材料儲備情況，分析是否存在原料不足影響施工進(jìn)度的問題；還應(yīng)對施工現(xiàn)場的設(shè)備配置情況進(jìn)行分析，當(dāng)設(shè)備的運轉(zhuǎn)負(fù)荷超過其最大值的80%時，則需要增加該設(shè)備的投入量。如果材料和設(shè)備均未出現(xiàn)異常，就需要對施工人員的配置情況作出調(diào)整，在施工進(jìn)度出現(xiàn)滯后的初期，可以適當(dāng)增加1 人～2 人。此時，如果滯后情況未得到緩解，可以再次追加施工人員數(shù)量。通過這樣的方式，最大限度降低由于人員配置過量導(dǎo)致的人均產(chǎn)能過低問題，保證施工進(jìn)度與成本投入之間的最佳比例關(guān)系。

2 BIM 技術(shù)在建筑施工動態(tài)管理實例應(yīng)用分析

2.1 應(yīng)用案例描述

為了測試本文管理方法的有效性，以某小區(qū)的1 所幼兒園作為實際應(yīng)用案例。該幼兒園的基本工程概況如下：幼兒園所處的小區(qū)中共包含18 棟基礎(chǔ)建筑，設(shè)計幼兒園位于15 號～16 號建筑之間。幼兒園的構(gòu)造設(shè)計為3 層結(jié)構(gòu)，具體高度為10.60 m。建筑的承重構(gòu)架是由不同密度和材質(zhì)的鋼筋混凝土澆筑而成的，因此在框架結(jié)構(gòu)上要結(jié)合實際承重需求加以區(qū)分，建筑的地基是通過人工挖孔的方式修建的，以建筑的最大承載能力為目標(biāo)設(shè)計挖孔的直徑，并在其中灌注混凝土，為了避免由于地質(zhì)運動及地下水流對土層穩(wěn)定性的影響，在挖孔的底部鋪設(shè)厚度為20 cm 的卵石層，以此提高地基持力層的承載力。預(yù)期幼兒園的使用年限為60 年，在對其進(jìn)行分類時，按照實際環(huán)境及應(yīng)用需求，將其劃分為多層公共建筑，因此要求建筑對應(yīng)的耐火等級應(yīng)滿足二級要求，結(jié)構(gòu)安全等級應(yīng)滿足二級要求，地基基礎(chǔ)及樁基設(shè)計應(yīng)滿足丙級要求，建筑地面的粗糙程度不低于C 類，砌體砌筑質(zhì)量等級不得低于B級?？紤]到建筑所在位置的地質(zhì)環(huán)境數(shù)據(jù)信息具有較高的穩(wěn)定性。在此基礎(chǔ)上，對施工小區(qū)的環(huán)境類別進(jìn)行評定，最終定義為II 類。建筑施工的具體環(huán)境如圖1 所示。

由圖1 可以看出，施工可以利用的范圍相對較小，且周邊與住宅樓的距離較近，因此施工對居民生活的影響較大，故而將施工期限規(guī)定為100 d。以此為基礎(chǔ)，利用BIM 技術(shù)對該項目的施工進(jìn)行管理，以期在目標(biāo)施工期限內(nèi)保質(zhì)保量地完成對建筑的施工。

圖1 施工環(huán)境現(xiàn)場

2.2 BIM 技術(shù)的應(yīng)用過程

根據(jù)BIM 的動態(tài)資源管理機制對建筑的總體架構(gòu)預(yù)期施工進(jìn)程進(jìn)行規(guī)劃，并結(jié)合最終的規(guī)劃結(jié)果以動態(tài)的形式對施工資源進(jìn)行批次化管理，以確保在施工的各個階段應(yīng)用的材料都可以得到有效供應(yīng)，同時又不會造成資源堆積過度導(dǎo)致的施工場地被過分占用，影響施工開展的問題。為此，本文以天為單位獲取施工信息，其中包括工程進(jìn)度，構(gòu)件消耗進(jìn)度及資源儲備情況。將采集到的結(jié)果數(shù)據(jù)與施工初期BIM 規(guī)劃的結(jié)果進(jìn)行對比，當(dāng)出現(xiàn)施工進(jìn)度滯后情況時，要及時補充施工人數(shù)，加快施工進(jìn)程，并分析施工進(jìn)程與材料消耗、材料儲備之間的關(guān)系是否合理，如果出現(xiàn)異常，要對施工現(xiàn)場的歷史信息進(jìn)行調(diào)取，確定異常是由于實際施工出現(xiàn)錯誤引起的，還是由于材料監(jiān)管不力引起的，并根據(jù)最終的結(jié)果制定相應(yīng)的解決措施。對于由于施工錯誤引起的異常，要及時對當(dāng)天的施工數(shù)據(jù)進(jìn)行核對，拆除重建存在問題的結(jié)構(gòu)，對于由于材料監(jiān)管引起的異常，要將責(zé)任落實到個人，并實施相應(yīng)的處罰措施，按照BIM 中的數(shù)據(jù)將實際材料的數(shù)量進(jìn)行補充。通過以上方式確保施工進(jìn)度和施工質(zhì)量的可靠性。

2.3 應(yīng)用效果分析

在上述基礎(chǔ)上，本文統(tǒng)計了在幼兒園建筑施工的整個周期內(nèi)，施工現(xiàn)場的動態(tài)數(shù)據(jù)變化情況，其結(jié)果見表1。

由表1 中可以看出，在BIM 技術(shù)的加持下，施工現(xiàn)場的材料儲備及相關(guān)資源的配置處于相對動態(tài)的調(diào)節(jié)機制下，且資源儲備量并未出現(xiàn)供應(yīng)不足或供應(yīng)過量的情況，基本保持每2 d～3 d 采購1 次的頻率，從施工人數(shù)看，整個施工過程中經(jīng)歷了6次人員調(diào)整，基礎(chǔ)施工人員為16 人，按照施工進(jìn)度與BIM 規(guī)劃進(jìn)度之間的差異，人員配置的變化范圍為1 人～3 人。最終建筑在預(yù)期工期100 d 內(nèi)竣工。未出現(xiàn)超期的問題。

表1 施工現(xiàn)場動態(tài)數(shù)據(jù)

3 結(jié)語

建筑工程作為一項系統(tǒng)性的施工項目，需要多部門的共同協(xié)調(diào)配合。施工材料、施工設(shè)備、施工人員的配置都直接關(guān)系到最終的施工進(jìn)度和施工效果。由于施工本身參與的因素較多，因此會對其造成影響的因素也是多種多樣的。為此，如何應(yīng)對人為及非人為條件對施工帶來的影響，實現(xiàn)有效的施工管理成為了相關(guān)建筑企業(yè)重點關(guān)注的問題?？紤]到建筑施工本身是一個動態(tài)的過程，因此相應(yīng)的管理機制也應(yīng)具有動態(tài)屬性。本文提出BIM 技術(shù)在建筑項目施工動態(tài)管理中的應(yīng)用研究，通過本文的研究，實現(xiàn)了對施工現(xiàn)場資源儲備、分配，以及對施工進(jìn)度的有效管控，以期為同類施工管理工作的開展提供有價值的參考。