[摘 要]建筑信息模型技術,正引領建筑業信息技術走向更高層次。本文分析了BIM技術應用于工程項目進度計劃與控制的現狀,并基于集成管理的思想,探討了應用BIM技術編制進度計劃和實施進度控制的可行性。最后以某大型機場項目為例,提出基于BIM的進度計劃編制構想。
[關鍵詞]BIM技術 大型項目 進度計劃編制
工程項目的進度計劃編制與管理在項目管理的三大控制—投資控制、進度控制和質量控制中,占有非常重要的地位。良好的施工進度計劃可以使項目各參與方達到“協調一致”。因此,不管是從業主方還是從施工方,在工程項目管理中做好施工進度計劃編制與管理工作是非常重要的。目前大多數項目進度計劃多是對設計方設計出的圖紙用專門的進度計劃軟件編制,在這個過程中項目的相關信息隨著項目的進展不斷增多,但是由于項目各方不能很好的傳遞信息,以及相關的設計變更,致使進度計劃編制的工作量加大。
為了解決這一問題,在2002年Autodesk公司首先提出將所有建設工程信息放在一個平臺上,這樣,建設項目中的所有相關人員都可以從這個平臺中獲取信息,保證協同工作,增強工作效率。這個平臺就是BIM,自2002年后,Autodesk公司一直致力于在全球范圍內推廣BIM。在其發布的《Autodesk BIM白皮書》對BIM進行了如下定義:BIM是一種用于設計、施工、管理的方法,運用這種方法可以及時并持久地獲得高質量、可靠性好、集成度高、協作充分的項目信息。
本文結合大型機場項目進度計劃的編制,對BIM應用于進度計劃編制的貢獻上進行了分析,提出了基于BIM的進度計劃編制過程,構建了基于BIM的進度計劃編制模型。
一、建筑信息模型及應用現狀分析
BIM是“建筑信息模型”(Building Information Modeling)的簡稱,這項被眾多國內外設計師稱之為“革命性”的技術,最早是由美國喬治亞技術學院(Georgia Tech College)建筑與計算機專業的查克•伊斯曼(Chuck Eastman)博士于30年前提出的一個概念:“建筑信息模型綜合了所有的幾何模型信息、功能要求和構件性能,將一個建筑項目整個生命周期內的所有信息整合到一個單獨的建筑模型中,而且還包括施工進度、建造過程、維護管理等的過程信息。”
自2002年BIM被提出以來,BIM的涉及面已十分廣。目前來說主要被應用于設計階段。除此之外還被人們應用到建筑業的多個方面,包括:建筑結構設計、文檔管理、成本估算、施工管理、項管理、可視化等(如圖1所示)。
從眾多相關資料的研究中可以發現,建筑信息模型一般具有以下幾個方面的特點:第一,BIM是對建筑構件數據化或智能數字化的表述;第二,BIM是一種協作過程,它包含自動化的處理能力,和維護信息的關聯性和一致性;第三,BIM可用于信息交換,可為建筑全生命周期提供可重復、可驗證、可維持的明晰的信息環境;第四,可以產生完整的非圖形數據的報告,可以持續、即時地提供可靠、高質的項目設計規模、進度和成本信息。同時,BIM能夠在綜合數字環境中保持信息不斷更新并可提供訪問,使建筑師、工程師、施工人員以及業主可以清楚全面地了解項目。這些信息在建筑設計、施工和管理的過程中能促使加快決策進度、提高決策質量,從而使項目質量提高,收益增加。
在BIM中涉及了多個專業的多個數據,為此,建立了開放的建筑產品數據表達與交換的國際標準IFC(工業基礎類別,Industry Foundation Class)。最新的IFC標準包含了以下9個方面的建筑實
務:建筑、結構分析、結構構件、電氣、管道與消防、暖通空調、建筑控制、施工管理、物業管理。將來,IFC還會擴充到施工圖審批、GIS等的領域。
二、應用BIM編制施工進度計劃的可行性
BIM從3D模型發展出4D(3D+時間或進度)建造模擬功能[3],讓項目相關人員都能夠更加輕松地預見到施工建設的進度計劃。Innovaya是最早推出BIM施工進度軟件的公司之一,支持Autodesk
公司的Primavera及Microsoft Project施工進度軟件[4]。Visual Simulation這個新型的進度計劃和施工分析工具可將MS Project或者Primavera的施工計劃與3D BIM模型關聯起來。那么,項目進度計劃便通過3D構件在進度計劃安排下的施工過程表現出來——這便是4D(3D+時間) 施工模擬的含義(如圖2所示)。由此方式產生的相關任務可以自動地關聯到BIM軟件上,調整施工進度圖后,進度安排也會自動變化,并在4D施工模擬時體現。該模型在項目建設的前期可以形成可視化的進度信息、可視化的施工組織方案、以及可視化的施工過程模擬,在建設過程中可將工程變更結果及風險事件結果進行模擬。類似軟件還有Navisworks公司的Timeliner。
對比建設行業編制施工進度計劃的橫道圖、網絡圖,4D模型的優點顯而易見。傳統的施工進度計劃的編制和應用多適用于技術人員和管理層人員,不能被參與工程的各級各類人員廣泛理解和接受,而4D模型將施工中每一個工作以可視化形象的建筑構件虛擬建造過程來顯示,使建筑工程的信息交流層次提高了。
在工程施工中,利用4D模型可以使全體參建人員很快理解進度計劃的重要節點;同時進度計劃通過實體模型的對應表示,可有利于發現施工差距,及時采取措施,進行糾偏調整;即使我們遇到設計變更、施工圖更改,也可以很快速的聯動修改進度計劃。另外,在項目評標過程中,4D模型可以使專家從模型中很快地了解投標單位對工程施工組織的編排情況、主要的施工方法、總體計劃等,從而對投標單位的施工經驗和實力做出初步評估。
需要指出的是,4D軟件所承擔的
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