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BIM技术在房建施工进度控制中的应用研究

发表时间：2021/6/10 来源：《城市建设》2021年5月作者：王钰

[导读] 近年来，随着建筑业信息化建设的加速推进，建筑信息模型（BIM）技术也迅速崛起。从高层建筑、超高层建筑到异形结构建筑，都不乏BIM的身影。施工过程中的BIM集成了各种专业信息，为有效应对施工过程中的变化和减少资源浪费奠定了坚实基础。

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摘要：近年来，随着建筑业信息化建设的加速推进，建筑信息模型（BIM）技术也迅速崛起。从高层建筑、超高层建筑到异形结构建筑，都不乏BIM的身影。施工过程中的BIM集成了各种专业信息，为有效应对施工过程中的变化和减少资源浪费奠定了坚实基础。刘敬敏[1]为深入分析装配式混凝土结构施工常见质量缺陷的原因，结合BIM技术开展了装配式混凝土框架结构项目施工质量事前策划探究与实践，为提高装配式混凝土结构的施工质量提供参考；过引入BIM技术，对工程现场的质量、安全、成本等进行了有效的系统管理。本文对房建工程施工中存在的进度管理问题、传统技术问题产生的主要原因，以及对BIM技术在房建工程进度管理中的应用优势等进行分析，并结合相关工程案例，重点研究施工进度控制中的重点、难点问题，以期为应用BIM技术做好房屋建筑施工进度控制提供借鉴和参考。
关键词： BIM技术；房建；施工进度控制；
        1 BIM技术的内涵及发展
        BIM技术的含义非常丰富，其本质是“设施物理和功能特性的数字表示”。BIM可以提高信息的传输速度和准确性，降低与互操作性不足相关的成本，实现检查和分析的自动化，并支持操作和维护活动。作为一种新概念和新技术，近年来，BIM技术在建筑施工中的应用同样受到普遍关注。在BIM模型的帮助下，设计团队和承包商能够实时监控实际情况和计划绩效，可以通过制定策略来改进工作流程，有效弥补传统施工方式和管理方法的缺陷。
        通过3D BIM设计模型与进度计划的结合，可以创建4D BIM模型，用于项目优化、施工模拟和进度监控。然而，记录变更和编制竣工进度表仍然是一个长期困扰的难题，需要将基于BIM的模型和实时现场数据集成到竣工BIM模型之中。因此，开发新的工具和方法，实现数据采集、信息检索、进度估计和结果可视化方面的自动化进度监测至关重要。近年来，研究主要通过使用地面激光扫描、基于图像的三维重建技术和延时摄影等方式来实现这一目的。这些方法通常利用4D BIM模型作为计划进度的基线，并执行基于模型的进度监控，无论采用哪一种方法，在检测操作级进度方面都将面临以下挑战：
        2房建工程施工中存在的进度管理问题
        一是设计图纸缺陷。建筑施工的图纸审查设计涵盖多个领域和专业，需要专家共同审查并参与图纸设计。由于各专业设计者和建筑施工图纸审查者工作时间上的不同步以及专业知识积累和认识等方面的差异，往往会引发设计图纸审查和设计过程中的各种矛盾，极易造成设计错误，严重影响施工进度。
        二是施工进度计划编制不合理。房建施工进度计划虽然必须要有完整的施工计划方案、阶段性施工目标、进度调整计划等理想进度作为支撑，但其进度的安排与制定需要以建筑工程师或相关工程负责人的工作经验为依据。由于缺乏个人工作经验等各种主观原因，极易造成工程进度的制定及安排过程中出现一些漏洞，一旦出现工程进度的不合理，往往将给工程进度的检查带来较大的麻烦。
        三是各方沟通和衔接不畅。每个参与设计、施工人员的综合素质的高低，与最终完成的施工图纸质量直接有关。如果施工人员素质较高，就能较好地掌握和理解最终施工的图纸，从而能有效率地完成最终施工的目标。
        四是施工环境影响。在施工过程中，不但会受到天气、温差、地质等自然环境因素的影响，也会受到诸如水电供应、地理位置等因素的影响。在建筑施工过程中忽略任何不利因素，有可能就会对施工过程带来很大的影响。
        3BIM技术在房建工程进度管理中的应用
        3.1. BIM技术在房建工程进度管理中应用的优势
        一是确保建筑数据信息完整。BIM具有其自身的图像处理特性，其图像处理系统比较强大，其中包含所有的信息，并不是单调的一张图画，可以被描述得非常细致。它包含了很多细节信息，如材料选择、材料大小、人员分配等，旨在确保各项建筑数据完整。

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        二是增强可视性和操作性。BIM技术形成的核心成果是一个可视化三维的模型。建筑设计和施工人员能够以多种身份对正在施工的整个建筑过程做出细致、全面的检查与维护，进一步对建筑的某一部分作出改良，比如可以把房间的位置、尺寸等方面再次细致化。
        3.2. BIM技术在房建工程进度管理中的应用
        一是施工进度计划编制。BIM技术的广泛应用，可以将所有的进度信息归总后模拟出4D施工进度画面，这样能更加清晰地展现施工情况和进度，有助于完善地整理和编制出施工进度的控制计划。
        二是对施工进度计划过程进行控制。BIM工程管理技术在项目进度控制管理过程中的广泛应用，有利于确保每个项目有条不紊地按计划进行。在工程建设过程中，需要将BIM作为施工的建设标准，帮助施工部门准备把整个工程建设目标与施工计划，做到工程建设时间合理的安排与分配，做到物尽其用。
        三是施工进度计划调整。4D的最大优势在于其用户体验，可以非常直观、迅速、便捷地帮助用户快速了解建筑施工的进度。若是出现了施工与图纸不一样的状况，也可以及时作出改变，不会对建筑造成较大的影响。
        3.实际工程案例分析
        某公共图书馆建设项目总规划建筑面积设计为19775m2，目标建设工期540天，实际建设工期570天。该项目采用Autodesk Revit系列软件、广联达钢筋软件、Navisworks 2013,用于仿真、动画模拟和项目可视化展示；采用Project2014用于编制施工进度、进行进度管控。
        一是精细化建模和图纸审查。利用Autodesk Revit建立整体三维模型。建模设计人员严格按照数字化图纸建立模型，基于先进的Revit软件实现数字化设计提高建模的可视化设计性能；对建筑结构设计进行再次审核，提前发现设计上的问题并合理解决，减少开工后的不必要损失。
        二是对施工场地进行布置。该项目由于施工场地周围既有建筑、干扰因素等均相对较多，且动态变化的性质也比较突出，利用BIM场地模拟软件形成三维场地。
        三是开展三维可视化碰撞检查及优化。以综合布管原则为指导，对管线布置进行了调整优化，使得管网布置更加合理。
        四是5D施工过程进度模拟与施工进度管控。在各相关专业主体结构工程单位动工前，以三维主体结构施工信息系统模型为基础，运用先进的Microsoft Project软件工具进行三维主体结构的施工进度与计划的模拟编制，并在软件中实现施工进度计划与相应的模型结构节点的关联。五是可视化交底与问题解决。该项目将BIM技术引入技术交底与问题解决过程，依托BIM软件的漫游功能，以第一视角，形象明了地直击关键施工部位与问题点，在很大程度上避免了交底部位与人员思路的不对应。
        4.结论
        本文对房建工程施工中存在的进度管理问题、BIM技术在房建工程进度管理中的应用优势等进行了分析，并以实际工程为例，提出BIM技术在房建工程进度管理中的应用思路。BIM技术用于房建工程进度管理，将为施工单位进行工程施工进度的组织控制和流程管理及优化提供重要的决策依据，有利于进一步扩大优化建筑施工过程资源配置，提高建筑施工过程质量和安全管控的技术水平；通过观看可视化施工活动三维进度模型，有利于提高施工活动进度定义的客观和精确性；对施工活动排序的过程实施可视化思维逻辑模拟，有利于对施工活动的逻辑性进行验证，提高施工活动进度计划安排的科学性；对施工活动进度计划的整体可行性情况进行检验，有利于保证进度计划的整体有效性以及其可执行性。
参考文献
[1]刘敬敏,黄宝添,秦康,肖承友,韦柳盛.BIM技术在装配式混凝土框架结构项目施工质量管理中的应用[J].建筑施工,2019,41(12):2257-2259.
[2]传云强,高健鹰,胡栋.基于BIM技术的装配式建筑施工组织设计研究[J].建筑施工,2019,41(11):2094-2096.
[3]周亦欣.BIM技术在工程项目管理上的综合应用[J].建筑施工,2019,41(08):1585-1587.