信息技术背景下BIM软件在项目进度管理中的应用探析
2023-06-22徐希鹏
摘 要:在建筑项目全寿命周期中,质量控制目标、成本控制目标和进度控制目标是项目管理的三大控制目标,而进度控制目标是质量控制目标和成本控制目标的基础。随着施工技术的发展,建筑物的高度越来越高,建筑物的结构越来越复杂,传统的进度管理方法很难满足施工管理的要求。BIM技术的使用,实现了信息技术与实体工程管理的对接,文章从传统进度管理中的不足、BIM技术的融合点及应用过程等方面展开论述。
关键词:全寿命周期;进度控制目标;BIM技术
中图分类号:TP39;TU17 文献标识码:A 文章编号:2096-4706(2023)03-0127-04
Application of BIM Software in Project Schedule Management under the Background of Information Technology
XU Xipeng
(Shandong Huayu University of Technology, Dezhou 253034, China)
Abstract: In the whole life cycle of construction projects, quality control objectives, cost control objectives and schedule control objectives are the three major control objectives of project management, and schedule control objective are the basis of quality control objectives and cost control objectives. With the development of construction technology, the height of buildings is getting higher and higher, and the structure of buildings is becoming more and more complex. The traditional schedule management method is difficult to meet the requirements of construction management. The use of BIM technology has realized the connection between information technology and physical project management. This paper discusses the shortcomings of traditional schedule management, the integration point of BIM technology and the application process and other aspects.
Keywords: whole life cycle; schedule control objective; BIM technology
0 引 言
改革開放以来,我国经济飞速发展,带动了建筑行业的快速提升,特别是21世纪以来,我国建筑施工技术的水平越来越高,建筑物的高度和建筑规模也有了大幅度的提升。同时,建筑施工的参与方也越来越多,对建筑施工质量和标准的要求也越来越高,如果只是单纯地采用传统的进度管理方法,很难较好地满足建设单位的需求。随着建筑信息化的发展,特别是最近几年BIM技术在建筑工程体系管理中的应用,较好地实现了进度、质量与成本的有效融合。作为新时代的建筑施工技术人员,应该以传统的进度管理方法为基础,有效地融合现代信息技术,做好二维图形向三维图形的有效过度,实现平面图形的可视化和建筑模型的立体化发展,更好地实现进度、质量及成本目标。
1 BIM技术的概念
BIM(Building Information Modeling)技术,综合表达为建筑信息模型。BIM技术的出现,实现了二维图形向三维图形的转化,实现了三维立体图形的可视化发展。
1.1 BIM技术的发展
我国建筑行业对BIM技术的使用起步较晚,但是国家和地方政府对BIM新技术的推广力度较大,特别是在某些政府项目或民生工程中强制使用BIM技术,所以BIM技术在我国的发展速度和技术水平都在不断地提高。随着工程类型的逐渐增多,针对工程管理的服务越来越精细,这对工程质量的提升具有非常重要的意义。
1.2 项目的进度管理
从整个建设项目的寿命周期来划分,建设项目大体可分为构思阶段、可行性研究阶段、勘测设计阶段、施工阶段和运营阶段。对于整个项目的建设过程来说,施工阶段的进度控制对于整个项目的投入使用速度具有决定性的影响。项目进度管理是在建筑项目的施工阶段,根据项目的特点进行细部划分,从建设项目到单项工程,从单项工程细化为单位工程再到分部分项工程,制定相应的进度计划,施工方根据拟定的进度计划组织建筑项目的实施,实时监控和控制项目的进展过程。
1.3 项目的进度计划编制
项目进度的编制,要遵循一定的科学规律和施工工序搭接的流程,这样才能保证施工项目的合理开展和有效管理。对于项目计划的编制也要满足一定的过程要求,一般为由整体到局部,自上而下逐步细化和自下而上汇总协调。不断地进行进度检查和分析优化,对于项目的时间、空间和资源进行平衡和协调,以便实现施工进度计划与实际工程施工进度相协调,对于出现的偏差要及时纠正。
一般的进度计划流程的编制是以项目任务和条件分析为基础,确定进度总目标和分目标,安排项目的总体部署和施工方案的整体编制,通过确定项目的工程量清单来拟定项目的施工顺序,最后通过估算项目的工作时间来绘制初步的进度计划。如果进度计划能够满足总体工期要求,则形成正式的项目进度计划,如果进度计划不能满足总体工期要求,继续进行计划的调整和优化,最终形成科学合理的工作程序计划,具体的进度编制过程如图1所示。
2 传统进度施工管理的不足
2.1 信息数量大、不易保存、易丢失
建设项目的最终质量保障是由施工过程中的有效控制决定的,施工快慢和质量优劣与工程的进度控制有着密切的关系。在传统工程项目施工进度管理中,建设单位或业主委托单位提供详细的勘察设计资料,但这些资料通常是由二维CAD图纸或相关文字说明构成的。对于建设单位的需求和工程环境的描述,容易存在误解和误差,甚至存在错误或遗漏。
2.2 项目结构复杂难以识别潜在风险
随着我国的施工技术越来越成熟,施工水平越来越先进,建设项目的规模越来越大,工期越来越长,质量越来越高,所涉及的施工方人数也越来越多。在施工的过程中,项目的分包商和供应商都有自己的工作思路和方式,很难及时发现施工过程中的潜在风险,这往往导致施工作业与资源供应不一致,施工作业中容易产生冲突现象,严重影响项目进度目标的实现。
2.3 处理进度偏差时缺乏整体性
建设项目的进度管理、质量管理、安全管理、成本管理决定了整个建设项目的最终效益,对建设项目的收益率具有非常重要的作用。建设项目进度管理不是独立存在的,而是与质量管理、成本管理相互关联,互相影响。因此,在建设项目的过程管理中要及时处理施工进度的偏差,但在处理各种偏差时要考虑应对措施的成本影响和质量约束因素。在建设项目的具体实施过程中,进度管理、成本管理和质量管理往往支离破碎。只有通过各种因素之间的相互关联和整体规划,相互配合和取长补短,才能完成项目的总体目标。
3 BIM技术的应用
BIM技术是一种有助于实现科学、合理、有效管理的工具,广泛应用于现代建筑项目的施工过程中。对三四线城市而言,建筑信息化发展比较慢,BIM技术的使用范围比较受限,但是对于部分政府主抓的重点项目,要强制使用BIM技术进行进度管理,这对于小型建筑施工企业来说难度较大,需要BIM技术的应用过程明确。以德州市某小型住宅楼项目为例,进行应用分析。德州市某小型住宅楼项目,建筑结构为框架结构,建筑层高为20.5米,室内外高差为0.45米,建筑抗震设防等级为七级,结合该项目BIM施工管理过程,对BIM技术在进度管理中的应用进行探析。
3.1 BIM技术应用点的汇总
整个项目的寿命周期可以划分为3个阶段,分别为设计阶段(施工前阶段)、施工阶段和运营阶段(施工后阶段),根据BIM技术的特点和每个阶段的工作内容,将BIM技术对整个项目的建设服务过程进行细化。设计阶段主要的工作内容为勘察现场的施工条件(包括地质条件、水文条件和当地的长期气候变化情况),这项工作对于确保施工节点如期完成具有非常重要的意义。该阶段的主要工作为概念设计、初步设计和深化設计,通过三个层次的设计来完成地形、地貌的模型图,通过软件的模拟来检测底线管线的布置情况,对于管线碰撞要及时进行整改。施工阶段的主要任务是完成施工现场的控制,三方进行图纸会审,对于图纸中出现的问题及时进行反馈完善,及时完成工程量计算和资源配置统计,完成场地布置和三维模型的创建,实现进度、成本动态控制,实现建筑物的竣工验收和竣工结算。运营阶段一般分为空间管理和资产管理,注重质量保修和定期节点观测,实现观测数据的实时共享和有效分析,对整个项目的全寿命周期活动进行全方位的监控,实现资源、环境与人员配置的有效结合。BIM技术能较好地完成三维模型的创建并实现对工程进度的实时动态监控,及时发现进度的偏差以及资源的配置偏差,并将传统的进度管理技术和方法与BIM技术充分融合,对BIM技术服务项目建设过程和内容进行细化,该项目比较小,通过对比分析,找出了该项目与BIM技术相结合的应用点,实时监控、及时纠偏。具体的应用点总结为25个,详细汇总如表1所示。
3.2 BIM技术进度管理流程
BIM技术的最大优点是实现了二维图形向三维图形的转化,完成了三维模型的构建和检查,通过管线的布置可实现三维管线的综合协调和碰撞检测。可以完成施工进度的模拟与施工方案的演示,优化建设资源的合理配置,调整工序搭接和重点节点的动态监控,避免因不合理的施工工序设置而影响工程实际施工进度,干扰总工期的有效控制,进度管理中的流程安排如图2所示。
3.3 BIM技术的模型创建
3.3.1 土建模型的创建
可以利用该项目的CAD图纸导入文件,也可以通过简单图形的绘制来完成模型创建。具体包括轴网的建立(正交轴网和特殊轴网)、土方的平整场地和开挖、基础的绘制、混凝土柱的绘制、混凝土板的绘制、混凝土梁的绘制和楼梯的绘制等内容。BIM土建建模如图3所示。
3.3.2 斑马梦龙进度计划的编制
根据建设项目的施工流程,采用WBS方法进行施工工序的划分。根据细部工序的划分,大体可以分为五大类,分别为施工准备、土建工程、装修工程、安装工程和工程验收,在以上五大类基础上进行具体分部分项工程的划分,细部工序的划分便于施工进度的合理控制,具体项目的WBS施工工序分解如图4所示。
传统的进度控制方法有横道图法、S曲线法、香蕉曲线法、前锋线比较法等。但是与BIM技术相比较,缺少可视化、一体化、参数化、模拟化、优性化和协调化的特点,只能实现单方面或某几方面的控制,不能形成可视化和形象化的控制,从项目进度管理的协调性来说很难实现联动。借助BIM斑马梦龙软件能够较好地实现施工进度的布置,通过应用BIM场布软件能够实现施工建筑的模拟建设进程,能够较好地完成建设项目的进度控制,能够及时应对和完善施工模拟中出现的问题,提高资源的有效配置和人员的有效利用,对于工程质量和成本管控都有较好的效果。部分工程斑马梦龙进度计划编制如图5所示,场地布置效果图如图6所示。
4 结 论
建筑信息化的不断发展,特别是将BIM技术融入建筑项目的管理过程中,实现了项目的提前可视性、协调性和整体性。利用BIM土建算量软件可以实现建筑项目的工程量汇总,利用BIM技术可以实现进度计划的控制,实现实时动态监控和随时纠偏,利用场地布置软件,可以模拟施工过程,对整个建设项目的信息化管控具有十分重要的意义。
参考文献:
[1] 李进荣.基于BIM的施工进度管理应用研究 [J].工程质量,39(10):99-102.
[2] 张铁飞.基于BIM的市政工程施工进度管理研究 [J].建材发展导向,2020,18(24):79-80.
[3] 周津智.基于BIM的建筑施工进度管理 [J].居舍,2019(2):156.
[4] 张祥超.BIM技术在地铁施工进度风险管理中的应用 [J].工程技术研究,2020,5(18):166-167.
[5] 潘新华.浅谈BIM产业链项目在互联网时代的应用研究 [J].商,2016(30):205.
作者简介:徐希鹏(1990—),男,汉族,山东临朐人,讲师,经济师,本科,研究方向:工程信息化管理。
收稿日期:2022-10-23
基金项目:山东省住房和城乡建设厅2020年科技计划项目(2020-R2-14)