基于BIM 技術(shù)的工程建筑項(xiàng)目管理方法

趙 霞

（四川宏建建設(shè)項(xiàng)目管理有限公司，四川 成都 610000）

0 引言

在建筑產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大化的發(fā)展趨勢(shì)下，建筑施工技術(shù)、建筑生產(chǎn)項(xiàng)目類型也越來(lái)越復(fù)雜，這種變革趨勢(shì)在某種程度上實(shí)現(xiàn)了建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高速性[1]。但與此同時(shí)，建筑行業(yè)現(xiàn)有流動(dòng)資金的建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)也同比增加，為了滿足建筑項(xiàng)目工程需求，大部分建筑施工方對(duì)工程項(xiàng)目采用了粗放式管理模式，但粗放式管理模式解決了建筑施工方燃眉之急的同時(shí)，也在某種程度加劇了產(chǎn)業(yè)發(fā)展風(fēng)險(xiǎn)[2]。因此，施工單位應(yīng)重視對(duì)工程建筑項(xiàng)目的科學(xué)化管理，有序整理項(xiàng)目資料，減少或避免工程項(xiàng)目信息碎片化問(wèn)題發(fā)生[3]。

1 工程建筑項(xiàng)目管理方法設(shè)計(jì)

1.1 建立工程建筑項(xiàng)目管理模型

為了滿足工程建筑項(xiàng)目管理需求，本文引進(jìn)BIM 技術(shù)，采用建立管理模型的方式，對(duì)工程項(xiàng)目實(shí)施的全過(guò)程進(jìn)行管理[4]。在此過(guò)程中，應(yīng)先明確構(gòu)建模型的屬性與前期數(shù)據(jù)。根據(jù)施工進(jìn)度總控需求，獲取項(xiàng)目全生命周期信息流。通常情況下，建模所需要的導(dǎo)入信息為總控信息流中的一部分，包括建筑材料使用信息、建筑工程實(shí)施合同信息、建筑構(gòu)件信息等。不同類型的信息在模型中所起到的作用是不同的[5]。

在完成對(duì)相關(guān)信息的獲取后，使用Autodesk 企業(yè)的Navisworks 操作軟件，進(jìn)行建筑實(shí)體結(jié)構(gòu)空間信息的定位。此軟件可以在使用中直接導(dǎo)入CAD 圖紙與Revit 信息，以此種方式，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維圖形表述，并在3Dmax 軟件的支撐下，對(duì)模型外部輪廓進(jìn)行省略性繪制。

對(duì)初步完成的BIM 模型進(jìn)行碰撞測(cè)試，檢測(cè)模型中是否含有不合理或設(shè)計(jì)不規(guī)范的結(jié)構(gòu)。在BIM節(jié)點(diǎn)區(qū)域中進(jìn)行控制計(jì)劃的輸出，添加詳細(xì)的工程任務(wù)名稱、工程編碼。并在執(zhí)行軟件中，將BIM 節(jié)點(diǎn)信息與Project 計(jì)劃進(jìn)行關(guān)聯(lián)化處理。關(guān)聯(lián)過(guò)程中，需要將建筑構(gòu)件信息進(jìn)行集成化處理，在確保信息格式統(tǒng)一的基礎(chǔ)上，使用Timeliner 功能，將二者進(jìn)行關(guān)聯(lián)。此時(shí)，便可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)連接功能對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)度的動(dòng)態(tài)化模擬。綜上所述，完成對(duì)工程建筑項(xiàng)目BIM 管理模型的構(gòu)建，信息管理模型如圖1 所示。

圖1 BIM 管理模型

1.2 可視化處理工程建筑項(xiàng)目BIM 管理模型

將BIM 模型導(dǎo)入計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)中，調(diào)整模型比例尺，使其處于一種相對(duì)直觀的檢索范圍內(nèi)。選擇一個(gè)可視化處理點(diǎn)，根據(jù)構(gòu)件信息、整體結(jié)構(gòu)，對(duì)可視化區(qū)域進(jìn)行劃分。在此過(guò)程中，可將其認(rèn)定為一個(gè)與工程施工周期相關(guān)的控制變量。對(duì)視化處理界面信息進(jìn)行布設(shè)，當(dāng)完成對(duì)模型的可視化處理后，建筑工程項(xiàng)目中未執(zhí)行區(qū)域在模型中將呈現(xiàn)紅色原點(diǎn)，以此總控單位便可以根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際進(jìn)展與工期需求，對(duì)工程施工進(jìn)度進(jìn)行調(diào)整。其中已完成施工的區(qū)域在BIM 模型中將顯示綠色，綠色代表此部分區(qū)域達(dá)到工程施工標(biāo)準(zhǔn)，黃色代表此部分區(qū)域已完成施工，但存在質(zhì)量或技術(shù)流程不符合標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題。通過(guò)對(duì)BIM 模型進(jìn)行可視化處理的方式，可以有效地控制工程施工進(jìn)度與周期，降低工程施工中出現(xiàn)錯(cuò)誤或違規(guī)性操作的概率（見(jiàn)圖2）。

圖2 建筑工程項(xiàng)目執(zhí)行情況模型圖

1.3 校正并輸出工程建筑項(xiàng)目管理成果

在完成上述相關(guān)工作后，需要對(duì)導(dǎo)出的信息進(jìn)行初步的偏差校正，本文使用的校正方法為“前鋒線融合BIM 模型”，在此過(guò)程中，定位施工工期中存在延遲的施工點(diǎn)，并在模型中插入前鋒線，此時(shí)需要調(diào)整工程施工進(jìn)度，控制總工程進(jìn)度追趕前鋒線。輸出工程建筑項(xiàng)目的落戶信息與待執(zhí)行信息，將輸出的信息存儲(chǔ)在魯班MC 平臺(tái)中，以便于后期對(duì)成果的導(dǎo)出。并在實(shí)際施工過(guò)程中，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量，進(jìn)行不同比例規(guī)模數(shù)據(jù)的導(dǎo)入，以此種方式對(duì)資源與進(jìn)度進(jìn)行對(duì)比，檢測(cè)工程項(xiàng)目施工過(guò)程中目標(biāo)矢量是否存在失控風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)通過(guò)檢測(cè)后，輸出管理數(shù)據(jù)。如果輸出的管理信息存在冗余，也會(huì)使提取關(guān)鍵信息的過(guò)程變得較為困難，從而影響最終的管理效率。在導(dǎo)出最終工程建筑項(xiàng)目管理成果時(shí)，需要根據(jù)工程規(guī)模調(diào)整輸出的管理信息量，并在必要的前提下，采取文字融合圖示的方式，對(duì)工程管理信息進(jìn)行描述。在確保導(dǎo)出成果完善且不存在冗余的條件下，完成對(duì)加工成建筑項(xiàng)目的有效管理，生成效果如圖3 所示。

圖3 建筑項(xiàng)目管理效果圖

2 對(duì)比實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

本文以某工程施工企業(yè)正在進(jìn)行的建筑項(xiàng)目為例，分別將本文提出的基于BIM 技術(shù)的工程建筑項(xiàng)目管理方法和傳統(tǒng)管理方法應(yīng)用于該建筑項(xiàng)目中，對(duì)本文管理方法的實(shí)際應(yīng)用優(yōu)勢(shì)進(jìn)行驗(yàn)證。該工程建筑項(xiàng)目整體面積為8 624.05 m2，主體建筑結(jié)構(gòu)為單層兩跨不等高結(jié)構(gòu)，主跨跨度為25.0 m，下弦標(biāo)高為26.58 m，鋪跨為12.65 m，屋面標(biāo)高為13.25 m，共8.0 個(gè)不等跨縱向柱，每2 個(gè)縱向柱之間的間隔分別為 8.2 m，9.1 m，11.6 m，16.4 m，11.6 m，9.1 m，8.2 m。該工程建筑項(xiàng)目施工區(qū)域已經(jīng)通過(guò)人工吹填的方式進(jìn)行覆蓋，并且完成了前期的強(qiáng)夯處理和聯(lián)合預(yù)壓等工作，在施工時(shí)能夠確保其地勢(shì)平坦。為確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的客觀性，兩種管理方法在管理過(guò)程中的工作階段、管理目標(biāo)、管理點(diǎn)等均進(jìn)行統(tǒng)一控制。將工程階段劃分為5 個(gè)階段，如圖4所示，并對(duì)應(yīng)相應(yīng)的管理目標(biāo)和控制點(diǎn)。

圖4 中施工階段的基礎(chǔ)工程包括土方開(kāi)挖、地基處理等多個(gè)管理點(diǎn)；主體工程包括一層建筑結(jié)構(gòu)、二層建筑結(jié)構(gòu)、三層建筑結(jié)構(gòu)和墻體等多個(gè)管理點(diǎn)；安裝工程包括設(shè)備安裝、水電安裝、管線安裝、綠化等多個(gè)管理點(diǎn)。按照管理目標(biāo)，并結(jié)合該工程建筑項(xiàng)目的預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，分別利用本文提出的管理方法和傳統(tǒng)管理方法完成相應(yīng)的管理工作，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，為了方便對(duì)兩種方法實(shí)際應(yīng)用效果的比較，本文選擇將完成各階段目標(biāo)的時(shí)間作為對(duì)比指標(biāo)。完成各階段目標(biāo)的時(shí)間越少，則表示該管理方法效率越高，可行性越強(qiáng)。反之，完成各階段目標(biāo)的時(shí)間越多，則表示該管理方法效率越低，可行性越差。

圖4 兩種管理方法管理目標(biāo)控制流程

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

根據(jù)本文上述準(zhǔn)備內(nèi)容完成實(shí)驗(yàn)，并將對(duì)比指標(biāo)進(jìn)行記錄，繪制成的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比見(jiàn)表1。

表1 兩種管理方法實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比表 d

在得到相同的工程建筑項(xiàng)目施工質(zhì)量下，本文管理方法完成各個(gè)階段目標(biāo)的時(shí)間均在企業(yè)規(guī)定的施工范圍之內(nèi)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于傳統(tǒng)管理方法完成各個(gè)階段目標(biāo)的時(shí)間。傳統(tǒng)方法完成目標(biāo)時(shí)間僅在策劃階段和竣工階段符合規(guī)定的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，其他管理階段均存在嚴(yán)重的延期問(wèn)題，不僅會(huì)影響后續(xù)各階段的管理效率，還會(huì)影響整個(gè)工程建筑學(xué)項(xiàng)目的管理質(zhì)量。本文在管理方法設(shè)計(jì)的過(guò)程中，引入了BIM技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)工程建筑項(xiàng)目中各個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可視化展現(xiàn)。在進(jìn)行管線安裝的過(guò)程中，通過(guò)BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)管線的防碰撞測(cè)試，提高了管線安裝的質(zhì)量，并保證了后期建筑在使用過(guò)程中的安全性。

3 結(jié)語(yǔ)

本文從建立工程建筑項(xiàng)目管理模型、可視化處理工程建筑項(xiàng)目BIM 管理模型、校正并輸出工程建筑項(xiàng)目管理成果3 個(gè)方面，提出一種基于BIM 技術(shù)的工程建筑項(xiàng)目管理方法，在完成對(duì)本文方法的設(shè)計(jì)后，將其與傳統(tǒng)管理方法進(jìn)行對(duì)比，經(jīng)過(guò)對(duì)比得出結(jié)論：本文設(shè)計(jì)方法，能夠?qū)⒐芾頃r(shí)間控制在標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)，并且管理效率和可行性都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)管理方法的實(shí)際應(yīng)用效果。相比傳統(tǒng)管理方法而言，效率更高，可視化能力更強(qiáng)，可滿足我國(guó)建筑市場(chǎng)的可持續(xù)發(fā)展需求。