基于BIM 的施工進(jìn)度與資源均衡優(yōu)化研究

容麗暉

（云南大學(xué)滇池學(xué)院， 云南 昆明 620500）

我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展推動我國建設(shè)行業(yè)發(fā)展迅速，同時改善人們的生活質(zhì)量和生活水平。BIM 技術(shù)是進(jìn)行建筑施工管理的重要工具，其區(qū)別于以往的CAD 軟件，不僅擁有CAD 軟件的所有功能，并且基于互聯(lián)網(wǎng)與信息管理的特點，使BIM 技術(shù)擁有更加豐富的功能。

1 BIM 的施工進(jìn)度與資源均衡優(yōu)化的研究基礎(chǔ)

1） 離散事件仿真,離散事件仿真在應(yīng)用中需要根據(jù)時間的變化來劃分不同時間點上的事件，在此基礎(chǔ)上可以實現(xiàn)對施工任務(wù)中事件進(jìn)行時間順序的排列。通過應(yīng)用離散事件仿真，可以改變原有施工中各個任務(wù)的樣貌，使其轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€個依照時間順序排列的不同事件，這使得整個系統(tǒng)隨著時間發(fā)生的任何變化都需要有對應(yīng)的事件來表達(dá)；2） 模擬退火算法,模擬退火算法在使用中需要結(jié)合概率算法，可以實現(xiàn)在較大的空間內(nèi)尋找到最優(yōu)解，這一算法的應(yīng)用對BIM 技術(shù)發(fā)展提供了很大幫助。

2 BIM 的施工進(jìn)度與資源均衡優(yōu)化的構(gòu)建

1） BIM 在施工進(jìn)度和資源均衡優(yōu)化方面的不同,BIM 模型由于其功能和適用范圍不同于其他模型，因此在施工進(jìn)度計劃及資源均衡優(yōu)化方面與其他模型具有一定的差異性。BIM 模型在對施工進(jìn)度進(jìn)行計劃時需要組合各任務(wù)之間的關(guān)系，這一環(huán)節(jié)需要根據(jù)各任務(wù)之間的連續(xù)時間及可能用到的資源來進(jìn)行合理安排。由于各個任務(wù)關(guān)系可以根據(jù)其執(zhí)行時間來劃分，因此在應(yīng)用BIM 模型時需要根據(jù)任務(wù)執(zhí)行的時間順序和時間間隔來計劃。

2） 施工進(jìn)度信息轉(zhuǎn)換方法,BIM 模型在對施工進(jìn)度信息進(jìn)行轉(zhuǎn)化時需要根據(jù)各個任務(wù)之間的前后關(guān)系來實現(xiàn)離散事件仿真轉(zhuǎn)化，因此其需要遵循多個原則。在這一環(huán)節(jié)中要使任務(wù)起始事件和其結(jié)束事件出發(fā)時間分別等于該任務(wù)事件的起止時間。另一方面，必須將這些任務(wù)事件轉(zhuǎn)化為兩項不同任務(wù)的起始事件，并在此基礎(chǔ)上將二者的邊連接起來，以此來保障對施工進(jìn)度信息轉(zhuǎn)化的科學(xué)性和合理性，避免由于施工任務(wù)不清晰而導(dǎo)致進(jìn)度安排不合理。

3 工程概況

此工程為辦公樓，主體為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，地面上10層，地下2 層，總體高度為：38.2m，建筑總面積為62859.04m2，抗震設(shè)防六度。此工程屬于大型建筑工程項目，決定在施工過程中借助BIM 模型，其中研制出了直接針對于工程竣工、檢查、營運的信息系統(tǒng)，可以嘗試采用Revit 軟件來創(chuàng)建BIM 模型。利用Revit 模型，將數(shù)據(jù)、信息的傳輸，來把這一模型傳至廣聯(lián)達(dá)算量軟件內(nèi)部，通過二次建模最終形成鋼筋與土建模型，這一模型畫面更清晰、包含信息量更大。

3.1 3D 模型的創(chuàng)建與使用

依托于軟件創(chuàng)建土建與鋼筋的3D 模型，并將igm 格式匯集至BIM5D 軟件系統(tǒng)，可以把項目依照專業(yè)、樓層高度等來規(guī)劃，對于此工程項目決定依照專業(yè)來劃分成三個施工段，而且要把各段模型的構(gòu)件對應(yīng)關(guān)聯(lián)至各個施工段，創(chuàng)建施工進(jìn)度信息關(guān)聯(lián)模型，并對應(yīng)選出每個施工段所需的模型、構(gòu)件等。

3.2 施工進(jìn)度實時控制

建筑工程施工進(jìn)度管理中，根據(jù)實際施工情況對照實際施工進(jìn)度與計劃進(jìn)度，能夠使管理人員及時發(fā)現(xiàn)進(jìn)度延緩問題，分析進(jìn)度延緩的產(chǎn)生原因，并采取相應(yīng)的檢查、控制、優(yōu)化措施。利用BIM 平臺，可在預(yù)測工程施工進(jìn)度的基礎(chǔ)上，進(jìn)行施工分期，將整個項目劃分為若干子任務(wù)，將子任務(wù)與模型對應(yīng)關(guān)聯(lián)，單擊模型可直接查看其任務(wù)狀態(tài)計劃開始時間、計劃結(jié)束時間、實際開始時間、實際結(jié)束時間。

3.3 施工資源的優(yōu)化配置

1） 動態(tài)查詢工程量信息，在BIM3D 模型中，各構(gòu)件統(tǒng)一設(shè)置了時間、造價等數(shù)據(jù)信息的關(guān)聯(lián)，對此可以參照工程模型范圍、施工進(jìn)度、時間等來對應(yīng)高效地計算出相關(guān)工程量。也可以通過工程模型范圍來對應(yīng)獲得工程量信息，具體操作：選定所要計算的模型部位，系統(tǒng)則能自動地算出其對應(yīng)的工程量。這種方法方便更加高效地計算、統(tǒng)計工程量，也能為施工資源的優(yōu)化配置打好基礎(chǔ)。也可以通過時間進(jìn)度來對應(yīng)獲得某一時間區(qū)域需要消耗的工程量，再將所得的結(jié)果按照清單、樓層、流水段等來統(tǒng)一結(jié)算、匯總。2） 施工資源管理的優(yōu)化，第一，參照施工進(jìn)度來科學(xué)地分配資源，通常根據(jù)任務(wù)類型、時差、日期等來明確具體的工作，最終達(dá)到資源均衡分配的目標(biāo)；第二，憑借人為的經(jīng)驗來科學(xué)地布設(shè)施工場地，科學(xué)定位材料進(jìn)出場地。

3.4 施工進(jìn)度動態(tài)模擬

施工進(jìn)度動態(tài)模擬即據(jù)進(jìn)度計劃，對項目進(jìn)度進(jìn)行三維模擬，使得項目管理人員從進(jìn)度動態(tài)模擬中對項目的施工過程形成更直觀、清晰的認(rèn)識，并了解各不同階段項目的整體情況以及各工序之間的搭接關(guān)系。具體來說，可根據(jù)施工組織方案，為模型中的構(gòu)件添加相應(yīng)的時間屬性，使施工組織方案與建筑模型關(guān)聯(lián)。

4 結(jié)語

通過分析探索BIM 技術(shù)在應(yīng)用中對施工進(jìn)度和資源應(yīng)用的優(yōu)化措施，可以進(jìn)一步緩解當(dāng)前在施工進(jìn)度–資源平衡優(yōu)化模型構(gòu)建中出現(xiàn)的問題，以此來提高BIM 技術(shù)應(yīng)用的質(zhì)量。