建设工程施工进度BIM预测方法

发表时间:2021/8/4   来源:《建筑实践》2021年第40卷第9期   作者:王明1 吴琼2
[导读] 目前,我国的经济在迅猛发展,社会在不断进步,建设工程施工时常出现建材消耗量大、工程效率低等情况,因此采用BIM技术预测与控制施工进度。

        王明1    吴琼2
        1.身份证号码:37158119851216****
        2.身份证号码:43012419851129****
        1.山东聊城当代集团有限公司  151002
        2.山东东岳项目管理有限公司  151002
        
        摘要:目前,我国的经济在迅猛发展,社会在不断进步,建设工程施工时常出现建材消耗量大、工程效率低等情况,因此采用BIM技术预测与控制施工进度。在施工准备阶段,使用网络计划系统计算并确定施工工期,设计整体进度可靠性预测模型,利用定量分析法优化计算过程。在工程施工阶段,运用BIM技术动态监控与预测施工进度,提升施工进度预测的可靠性。实验结果表明,设计方法可良好预测与控制施工进度,预测准确性较高。
        关键词:BIM技术;建设工程;进度管理;进度预测
        引言
        随着国内经济快速发展和三四线城市相继崛起,我国建设市场发展前景十分广阔,建设市场的发展带动了相邻产业的增长,也为大量劳动力提供了就业机会。然而,现在国内建设工程市场还存在许多不足之处,整体表现为:项目管理体系滞后、缺乏创新管理模式、项目管理人员水平参差不齐、基层施工人员素质不高、建设成本控制意识薄弱等问题,对此,将BIM技术运用到建设工程管理中恰到好处,其全面性和准确性,有利于推动企业的可持续发展。
        1BIM技术概述
        建设信息模型(BIM)是以建设工程项目的各项相关信息数据为基础而建立的建设模型。通过数字信息仿真,模拟建设物所具有的真实信息。CAD绘图软件的出现是建设信息化领域的第一次革命,结束了手绘图纸时代;BIM技术的出现,拉开了建设信息化领域的第二次革命,建设信息化技术从CAD二维时代迈入BIM三维时代。BIM技术是目前建设工程领域大力推广的一项新技术,是未来计算机辅助设计的发展趋势。BIM是以三维数字技术为基础,集成了建设工程项目各种相关信息的工程数据模型,是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。BIM技术具有参数化、信息化、协同化、仿真化的特点。BIM技术在建设工程可视化的应用过程中,通过计算机技术对建设施工的全过程进行三维参数化的虚拟建造与分析,有利于提高对建设施工过程的事前预测和事中动态管理,为改进和优化施工组织设计提供决策依据,为提升建设行业的整体效益提供支撑。
        2建设工程施工进度BIM预测方法
        2.1安全管理
        通过BIM技术可以通过三维模型将建设工程的所有信息直观地反映出来,这样就可以将施工中的危险源详细的暴露出来;同时其动态演示施工功能还能模拟施工过程,让人们意识到危险性较大的分部分项工程可能存在的安全问题,安全管理人员结合这些信息可以提前制定安全管理计划,做好事前控制,消除危险源,加强危险性较大作业的管理,尽量消除危险因素带来的安全事故,保证施工安全。同时应用BIM技术可以实时监控现场施工,保证施工安全。BIM技术可以模拟现场施工,结合监控技术可以实时对现场的高危作业进行监管,这样一方面可以规范现场施工人员的施工过程,避免不当操作引发的安全事故;另一方面可以实时的将施工过程展示给安全管理人员,便于其及时掌握施工进展,可以提前布置好下一步的安全管理工作,提高安全管理效率。
        2.2设计进度监控模块
        根据编制好的施工进度计划,对每个时段的工程量进行统计,计算出计划完成和实际完成工程量,对这2项数据进行对比,得出评价指标:进度偏差值。在施工进度控制过程中,一旦进度偏差超过可靠性区间,就会发出预警信号,以便针对性地采取措施。

除了通过计算施工工程量偏差值进行预警外,还需要针对不同单元工作,基于BIM技术基础上,对施工持续时间进行定量分析,以实现精确的进度动态控制,以保持施工工程的持续进行。为计算施工持续时间,先根据各单元工作的自身因素进行分析,确定单元工作的质量、进度与成本三者不同权重的效用函数。将当前进度下的计划施工持续时间记为td,d,该条件下的效用记为ud,正常情况下根据计划时间tj的效用表示为uj,则存在以下3种情况:ud>uj,施工进度按有利方向进行;ud=uj,施工进度与计划工期相等;ud<uj,施工进度朝不利方向进行。前2种情况均不需要采取措施,第3种情况则需要采取一定措施来保证施工按进度完成。
        2.3基于BIM技术的施工现场三维场地布置
        施工场地布置是工程项目施工前重要的准备工作之一。施工现场布置图是安排与布置施工场地的依据,是保障施工现场有组织、有计划、按顺序进行施工的重要条件,也是保证施工现场文明施工的重要保证。通过三维施工场地布置,可以直观、真实地展示施工现场材料堆放、起重机械布置、场地道路布置等情况,并能结合动画动态展示施工场地布置情况,有效避免了目前传统二维静态平面施工布置图存在的视觉枯燥抽象、图纸线条繁多、缺乏动态演示、易产生资源浪费等问题。
        2.4成本管理
        基于BIM技术的建设工程计算机软件除了能够建立起建设工程的三维模型,还能够建立起建设工程项目的5D模型。这一模型的建立能够为建设工程的相关管理人员提供是施工中成本管理的所有数据信息,有效的融合了建设工程的成本与时间要素,完成对建设成本的优化控制。例如,建设工程项目的5D模型能够为工程管理人员提供不同时间段的工程成本,提升了建设工程的成本管理水平,让管理人员能够更加合理地制定资源的分配计划。同时,BIM技术的使用还能实现对于建设工程项目成本的动态管理,结合三维模型的建设和分析,可以得出工程每一阶段的现金流,可以实现动态的工程成本管理,这可以有效降低项目资金风险。
        2.5基于BIM技术的工程项目施工可视化综合运用
        AutodeskNavisworks是一款综合性的项目审阅解决方案软件,支持施工模拟、协调、分析及设计交流等操作,拥有可升级的、灵活的和可设计编程的用户界面,支持dwg、3ds、nwc、fbx、dwf、ifc等多种数据格式的导入,可以将建设工程多领域的相关设计数据集成整合到一个统一的项目模型中,从而满足项目审查、冲突管理、碰撞检测、施工模拟、漫游动画等的使用。同时,其还能帮助设计和施工专家在工程项目施工之前预测和避免潜在的施工冲突、组织不协调等问题,显著提高工作效率,减少施工返工,从而节省成本、缩短工期。将利用Revit创建的建设结构模型、利用MagiCAD创建的安装工程模型进行模型整合,以fbx格式导入Au?todeskNavisworks,进行多专业碰撞检测与漫游,提前进行冲突管理与碰撞优化,避免在施工过程中出现返工与资源浪费,然后链接编制的网络进度计划,对建设工程的施工过程进行施工模拟,可以直观形象地查看具体施工过程,在施工前预判施工组织的合理与否,可以反复优化调整直至达到最优施工组织。
        结语
        综上所述,为了进一步促进我国建设行业的发展,提升建设工程管理效率,在建设工程项目开展过程中,要意识到BIM技术的优势,合理应用BIM技术来提升施工管理效率。在熟悉了BIM技术的操作原理和特点之后,在具体的项目开展中,要结合不同的项目类型进行建模应用,提升建设工程项目的安全性,控制好项目施工质量,加快项目周期,控制好项目施工成本,实现项目效益最大化。为了进一步推进BIM技术在建设工程施工中的应用,建设施工企业要重视BIM技术的合理应用,行业也要重视BIM技术人才的培养,提升BIM建模质量,优化BIM技术在建设项目中的应用。
        参考文献
        [1]杨丽云.建设工程施工安全管理中BIM技术的运用研究[J].科技创新与应用,2020(16):155-156.
        [2]田琼,谭显通,周基.BIM技术在建设工程施工质量管理中的应用探索[J].价值工程,2020,39(08):31-32.
        [3]张宏.BIM技术在建设工程施工管理的应用研究[J].房地产导刊,2018(36):148.
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