摘要：為了實現(xiàn)建筑施工進度智能化管理，全面掌握整個施工進度情況，提升施工效率，設計基于BIM技術的建筑施工進度智能化管理系統(tǒng)。系統(tǒng)通過信息管理模塊構(gòu)建多種數(shù)據(jù)庫，結(jié)合工程的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，構(gòu)建建筑施工進度的BIM模型，并采用碰撞檢測避免模型中建筑結(jié)構(gòu)之間發(fā)生碰撞；可視化管理模塊對構(gòu)建的建筑施工進度的BIM模型進行層次化、數(shù)字化以及空間化處理，并通過管理操作端智能化管理模型空間，采用可視化單元展示建筑施工進度的動態(tài)可視化結(jié)果，全面呈現(xiàn)建筑施工進度情況。測試結(jié)果顯示：該系統(tǒng)可有效構(gòu)建建筑施工進度BIM模型，精準檢測建筑結(jié)構(gòu)之間的碰撞區(qū)域和碰撞情況；在一定程度上提升建筑的施工效率，數(shù)據(jù)的共享占比均在93.7%以上；可為建筑工程提供全面施工進度規(guī)劃方案，實現(xiàn)建筑施工質(zhì)量管理。

關鍵詞：BIM技術，建筑施工進度，智能化管理，碰撞檢測，動態(tài)可視化，空間化處理

中圖分類號：TU71文獻標識碼：A文章編號：1674-9545（2023）02-0047-（05）

DOI：10.19717/j.cnki.jjun.2023.02.010

建筑施工進度管理作為工程項目管理內(nèi)容中的一項主要控制目標，對其進行智能化管理，提升其管理水平，對于施工進度方案的制定、施工資源的調(diào)度、提升施工效率、降低施工成本等均具有重要意義，也是保證建筑工程目標實現(xiàn)的依據(jù)[1-2]。BIM技術也稱為建筑信息模型，其作為建筑領域中的一種新工具，能夠完成建筑的數(shù)據(jù)化、信息化，并且可完成建筑整個生命周期的設計、策劃、管理等[3]；同時保證施工信息的共享和傳遞，全面掌握建筑的情況，可保證設計團隊、施工團隊等各方主體之間的實時共享和協(xié)作，提升建筑的施工效率、降低成本和施工工期。因此，文章利用BIM技術的強大優(yōu)勢，為確保建筑施工進度的智能化管理效果，設計基于BIM技術的建筑施工進度智能化管理系統(tǒng)。

1建筑施工進度智能化管理系統(tǒng)

1.1系統(tǒng)整體架構(gòu)

文章結(jié)合建筑施工進度智能化管理需求，設計基于BIM技術的建筑施工進度智能化管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)整體包含3個模塊，分別為業(yè)務管理模塊、集成管理模塊、可視化管理模塊，系統(tǒng)的整體架構(gòu)如圖1所示。

1.2可視化管理模塊

1.2.1管理操作端硬件設計可視化管理模塊是系統(tǒng)實現(xiàn)最終管理呈現(xiàn)的模塊，該模塊的主要作用是實現(xiàn)建筑施工進度BIM模型管理以及可視化呈現(xiàn)[4]。建筑施工進度BIM模型在管理過程中，需結(jié)合實際的施工情況進行施工進度的管理以及模型相關調(diào)整，文中采用管理操作端完成，該端主要結(jié)合WEB端、PC端和移動端組成，其整體結(jié)構(gòu)如圖2。WEB端的主要作用是獲取云空間內(nèi)處理后的相關數(shù)據(jù)，為建筑施工方案的確定提供相應的數(shù)據(jù)參考，實現(xiàn)施工方案的優(yōu)化[5]；PC端即為BIM應用功能端，其是用于建筑施工進度BIM模型文件的存儲，同時該端中也存有多種應用功能，包括數(shù)據(jù)的上傳、下載、修改、施工進度任務在線操作等；移動端則是施工現(xiàn)場信息識別的端口，并且該端能夠接收WEB端、PC端中建筑施工進展信息，完成建筑施工進度相關信息的共享。

1.2.2可視化單元結(jié)構(gòu)BIM施工模型構(gòu)建過程中，為保證更佳的模型可視化效果，文中在進行模型可視化過程中，結(jié)合GIS數(shù)據(jù)可視化單元，完成建筑施工進度的動態(tài)可視化，可視化單元結(jié)構(gòu)如圖3。該單元是在以建筑施工進度BIM模型為基礎，經(jīng)過GIS系統(tǒng)內(nèi)部的轉(zhuǎn)化和衍生后，完成模型的三維可視化輸出。

1.3集成管理模塊

1.3.1建筑施工進度的BIM模型構(gòu)建建筑施工進度智能化管理過程中，為保證管理效果，需確定施工方案，因此，管理模塊先構(gòu)建建筑施工進度的BIM模型，其主要以BIM技術為核心、以信息管理模塊中的各項數(shù)據(jù)為依據(jù)、結(jié)合相關插件工具，將施工過程中的信息輸入3D模型中，以此生成建筑施工進度的BIM模型；該模型中包含建筑任務施工的相關約束信息。施工方案在確定過程中，采用初級和高級兩種檢索方法相結(jié)合，對歷史建筑施工案例進行檢索完成；初級檢索在執(zhí)行過程中，主要以建筑結(jié)構(gòu)類型作為檢索的核心內(nèi)容，建筑施工面積為次要檢索內(nèi)容；并依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)層級檢索結(jié)果獲取相應的建筑工程案例信息，以此生成建筑施工備選案例集合；高級檢索則在上述檢索的基礎上進行，其主要以建筑工程的特征屬性作為檢索核心，獲取建筑工程在某個特征向量上的相似程度；與此同時，在分析其他特征之間的相似程度，結(jié)合所有的特征向量相似程度分析結(jié)果，獲取和目標建筑工程整體相似程度最高的結(jié)果。如果在線建設工程用a0表示，歷史建筑工程用ai表示，為保證相似度的計算結(jié)果，采用無量綱化對數(shù)據(jù)進行相關處理，其計算公式為：

1.3.2碰撞檢測BIM施工模型在構(gòu)建過程中，為避免建筑實體之間發(fā)生相交情況，需進行碰撞檢測，文中確定建筑實體之間距離小于設定的公差，以此為依據(jù)進行碰撞檢測。

BIM施工模型中實體模型可通過齊次坐標矩陣描述，且該矩陣能夠隨時間變化而變化，依據(jù)該矩陣分析建筑結(jié)構(gòu)在空間、外觀、時間上的占據(jù)程度，因此，基于該矩陣進行建筑結(jié)構(gòu)碰撞檢測，其公式為：

1.4建筑施工進度智能化管理流程

文章設計的基于BIM技術的建筑施工進度智能化管理系統(tǒng)，是以施工進度要求為目標，以三維信息模型為基礎，完成建筑施工各項內(nèi)容的分解、施工方案制定，生成建筑施工進度BIM管理模型，依據(jù)模型進行施工進度的智能化管理，及時跟進施工進度，保證施工效率。整個智能化管理流程如圖4。

2實驗結(jié)果分析

為驗證文章系統(tǒng)在建筑施工進度智能化管理中的應用效果，文中將某建筑工程作為實例測試對象，該工程為商業(yè)用樓，該建筑的總面積為48582.6m²，地上樓層為30層。為驗證文章系統(tǒng)的建筑施工進度BIM模型構(gòu)建效果，以建筑的基礎數(shù)據(jù)為依據(jù)，通過文章系統(tǒng)生成該建筑的施工進度BIM模型，模型結(jié)果如圖5。依據(jù)圖5測試結(jié)果可知：文章系統(tǒng)能夠結(jié)合建筑的相關數(shù)據(jù)生成其施工進度模型，并且模型中建筑結(jié)構(gòu)完整，可呈現(xiàn)整個建筑的施工信息，為施工進度的管理提供可靠依據(jù)。

為驗證文章系統(tǒng)對于建筑施工進度BIM模型生成性能，以生成過程中的建筑結(jié)構(gòu)碰撞檢測情況進行衡量，獲取模型構(gòu)建過程中，建筑結(jié)構(gòu)的碰撞檢測結(jié)果，并依據(jù)檢測結(jié)果，調(diào)整建筑的結(jié)構(gòu)，測試結(jié)果如圖6。

依據(jù)圖6測試結(jié)果可知：文章系統(tǒng)在進行建筑施工進度BIM模型構(gòu)建過程中，能夠?qū)ㄖY(jié)構(gòu)在空間上的占據(jù)情況進行檢測，精準獲取結(jié)構(gòu)之間的碰撞區(qū)域和碰撞情況；管理操作端可依據(jù)碰撞檢測結(jié)果，對建筑結(jié)構(gòu)在空間上的占據(jù)情況進行調(diào)整，避免結(jié)構(gòu)之間的碰撞情況。因此，文章系統(tǒng)具有較好的模型構(gòu)建性能。

為驗證文章系統(tǒng)對于建筑施工進度的管理效果，獲取文章系統(tǒng)在應用前和應用后兩種情況下，隨著施工周期的逐漸增加，施工進度的變化結(jié)果，并將該結(jié)果和規(guī)劃的進度情況進行對比，測試結(jié)果如表1所示。由表1可知：隨著施工周期的逐漸增加，文章系統(tǒng)應用前，施工進度結(jié)果和規(guī)劃的進度結(jié)果之間存在較大偏差，在不同的施工周期下，存在低于規(guī)劃施工完成量的情況；文章系統(tǒng)應用后，在相同的施工周期下，施工進度結(jié)果高于規(guī)劃的進度結(jié)果。因此，文章系統(tǒng)具有較好的應用效果，能夠在一定程度上提升建筑的施工效率。

建筑施工進度BIM管理模型在應用過程中，是通過各個部門之間的信息共享結(jié)果，對施工進度進行規(guī)劃和調(diào)整，因此，信息的共享能力尤為重要。為進一步驗證文章系統(tǒng)的應用效果，測試文章系統(tǒng)在不同關聯(lián)部門數(shù)量下，不同類別數(shù)據(jù)的共享結(jié)果，測試結(jié)果如表2所示。

由表2可知，文章系統(tǒng)應用后，可極大程度保證各個施工或者管理部門之間的信息共享，不同類別數(shù)據(jù)的共享占比均在93.7%以上。因此，文章系統(tǒng)具有較好的應用效果，能夠保證各個施工部門之間的交互和數(shù)據(jù)共享，為建筑的施工進度智能化管理提供可靠保障。

為直觀驗證文章系統(tǒng)的應用效果，獲取文章系統(tǒng)應用后，對建筑施工進度的規(guī)劃效果，各個部門之間的施工計劃規(guī)劃詳情，測試結(jié)果如圖7所示。由圖7可知：文章系統(tǒng)應用后，能夠依據(jù)構(gòu)建的建筑施工進度BIM模型全面掌握建筑的整體情況，并且依據(jù)整體情況制定施工劃分方案，明確各個部門的施工任務內(nèi)容以及計劃開始和計劃完成時間，為建筑工程提供全面的施工進度規(guī)劃方案。

為驗證文章系統(tǒng)對于建筑施工進度智能化管理應用效果，獲取文章系統(tǒng)應用后，建筑施工質(zhì)量和安全的管理情況，測試結(jié)果如圖8。

由圖8可知，文章系統(tǒng)應用后，能夠依據(jù)施工現(xiàn)場的情況，進行建筑施工質(zhì)量和安全的管理，并且可及時聯(lián)系對應的施工管理人員，與其及時進行溝通，以此保證建筑的施工質(zhì)量和安全。

3結(jié)論

建筑工程施工進度管理是工程管理中的重要部分，為實現(xiàn)建筑施工進度方案的合理規(guī)劃、全面掌握施工進度情況，文章設計基于BIM技術的建筑施工進度智能化管理系統(tǒng)，并對該系統(tǒng)內(nèi)的應用情況進行相關驗證。測試結(jié)果顯示：文章所設計的系統(tǒng)具有較好的應用性能，可結(jié)合建筑的技術數(shù)據(jù)構(gòu)建相應的BIM模型，并且可有效避免模型中建筑結(jié)構(gòu)之間發(fā)生碰撞情況；依據(jù)構(gòu)建的模型可提升施工效率，全面掌握建筑的施工情況，應用性較好。

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（責任編輯羅江龍）