郭曉波 邱小秦 李開元
(1.河北農(nóng)業(yè)大學 061100 2.中國石油集團渤海石油裝備制造有限公司巨龍鋼管有限公司 河北青縣 062658)
當前我國正處于建設階段,各類工程項目參差不齊。建筑業(yè)作為勞動密集型,多種專業(yè)融合,高復雜化行業(yè),如何在保質(zhì)保量的前提下按期完成工程項目,是工程領域中重要的研究內(nèi)容,而加強施工進度管理則是重要的措施之一。
工程項目的進度管理,指在一個由建設、勘察、設計和施工等單位共同構成的集合體中,通過對各方面因素的綜合考慮,對工作內(nèi)容進行合理分解、分配與優(yōu)化、調(diào)節(jié),并統(tǒng)籌各方面資源,達到控制三大目標的目的,以確??側蝿諏崿F(xiàn)的一種動態(tài)管理的過程。
傳統(tǒng)的進度管理模式是通過制定多種嚴格的時間計劃,并按照計劃嚴格執(zhí)行,來保障項目的時間目標[1],如利用直方圖法、橫道圖法、香蕉曲線圖法等進行進度管理,此種管理模式仍普遍適用于我國大多數(shù)建筑工程項目,但是許多問題卻廣為詬病。①由于該模式下進度計劃的制定,主要依靠于進度計劃者的經(jīng)驗和進度實施者之間的溝通來完成,因而受主觀因素的影響較大,容易出現(xiàn)決策失誤、信息傳遞不及時、信息傳遞失真等現(xiàn)象造成實際與計劃脫節(jié);②設計階段產(chǎn)生的問題在施工階段顯現(xiàn),如管線碰撞,設計缺乏可施工性等問題不能提前預知,造成后期重新修改設計,重新返工,嚴重影響了工程的如期完成;③建筑工程不僅涉及設計單位、施工單位和供貨單位等眾多參與方,還需要將進度、成本和質(zhì)量三大目標進行統(tǒng)籌優(yōu)化,而傳統(tǒng)模式難以考慮全面,經(jīng)常出現(xiàn)三大目標失調(diào)或互相矛盾的現(xiàn)象。
BIM理論發(fā)展于20世紀90年代,所謂BIM(Building Information Modeling),即指將二維圖紙轉化為具有屬性的三維“可視化”的數(shù)字建筑模型,既包括了信息建模的過程,又包括了模型本身所具有的屬性,其理念貫穿于建筑項目全生命周期(building lifecycle management,BLM),其核心是信息的集成與管理。BIM理論經(jīng)過發(fā)展與演變,成為了當今一種全新的理念,并由Autodesk公司在2002年正式提出并開發(fā)出了Autodesk Revit、Autodesk navisworks等系列軟件,該軟件區(qū)別于傳統(tǒng)的設計軟件,在2D平面的基礎上建立3D、4D模型,并賦予建筑構件材質(zhì)屬性等信息,構建一個立體、真實的建筑模型。該技術一經(jīng)問世,即被眾多國內(nèi)外和知名建筑師稱為繼CAD之后的第二次“革命性”技術[2]。
BIM即所見即所得,與傳統(tǒng)的技術相比,它可以在項目正式動工之前,建立工程結束后的完整的3D模型,并進行模擬,及時發(fā)現(xiàn)問題并進行糾正。因而BIM可視化技術在項目中具有以下優(yōu)點:
(1)提前發(fā)現(xiàn)設計階段發(fā)生的問題,使施工圖具備可施工性,降低施工過程中發(fā)生錯誤的概率,同時加強了精度問題,精確布置預留管洞,進行碰撞檢驗,提高施工質(zhì)量,避免重復施工等問題,加快施工進度。
(2)由于建筑工程涉及設計單位、施工單位和供應單位等眾多參與方,各單位內(nèi)部和各單位之間有大量工作需要協(xié)調(diào),因此統(tǒng)籌工作是關鍵,而BIM技術可以提供一個多方協(xié)作的平臺,在用戶獲取權限后不僅可以同時對工作內(nèi)容進行制定與修改,還能同步看到其他單位的工作內(nèi)容,大大提高了團隊協(xié)作能力,縮短了信息交流所需要的時間,而且BIM技術中還包含工期、成本等信息,通過軟件可以實現(xiàn)自動優(yōu)化的功能,避免了人工操作的繁瑣。
(3)將建立的3D建筑模型導入到Navisworks軟件進行3D施工動態(tài)模擬,不僅能夠更加直觀的了解施工流程,還可以提前發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場存在的問題,然后再結合Project軟件加上時間維度形成四維空間進行進度控制,從而構成以進度計劃、WBS工作分解結構和三維模型三者之間相互作用的進度管理體系。
4D理論由美國斯坦福大學于1996年率先提出并發(fā)展至今,我國則是從1991年起,由清華大學張建平教授開始并致力于4D技術在工程上的應用,率先在經(jīng)歷了理論研究后到應用到實際工程并取得顯著效果,為4D理論在中國的發(fā)展創(chuàng)下良好基礎[3]。而4D模型是指在以CAD為基礎的三維立體模型上附加上時間維度從實現(xiàn)進度的管控、工程量的管控和進度的模擬等,具體功能如下:
(1)進度實時監(jiān)控:在進度管理中,將進度計劃與模型相互關聯(lián),通過工作人員在現(xiàn)場查看利用移動app實現(xiàn)實時監(jiān)控與反饋,最終將實際進度與計劃進度進行對比后修正,循環(huán)往復以達到最佳進度管理的目的。
(2)工程量動態(tài)管控:由于BIM信息中包含工程量信息,因此可以直接進行統(tǒng)計與查詢,及時調(diào)整各種資源配置
(3)進度動態(tài)模擬:通過電腦軟件呈現(xiàn)出動態(tài)模式,對施工過程進行動態(tài)模擬,同時通過BIM技術與GIS(地理信息系統(tǒng))結合,可解決選址規(guī)劃等問題[4]。
建設項目具有建設周期長、體系過于龐大,并且涉及參與方眾多的特點,極容易受到多種人為因素及不可抗力因素的干擾,因此在這種粗放型集合管理過程當中,應用BIM技術對施工進行進度管理顯得尤為重要。
但是現(xiàn)階段,雖然BIM作為一種全新的技術給工程管理帶來了深刻變革,但是在國內(nèi)的發(fā)展仍遠不及國外,而在歐美國家,應用的項目數(shù)量已經(jīng)超過傳統(tǒng)項目[5]。借鑒外國經(jīng)驗,BIM要想在國內(nèi)得到發(fā)展,仍然離不開政府層面的支持,另外需要建立基于IFC標準的國內(nèi)行業(yè)標準,同時也需要項目參與各方通力合作,將BIM技術貫穿到項目建設的整個周期,才能最大的發(fā)揮BIM在工程進度管理中的作用,使工程價值得到最大化。
[1]王友群.BIM技術在工程項目三大目標管理中的應用[D].重慶大學,2012.
[2]齊寶庫,李長福.基于BIM的裝配式建筑全生命周期管理問題研究[J].施工技術,2014(15):25~29.
[3]張建平.基于BIM和4D技術的建筑施工優(yōu)化及動態(tài)管理[J].中國建設信息化,2010(2):18~23.
[4]程雨婷,滕麗,喻鋼,等.基于BIM的市政工程施工進度管理研究[J].施工技術,2016(s1):768~771.
[5]何清華,錢麗麗,段運峰,等.BIM在國內(nèi)外應用的現(xiàn)狀及障礙研究[J].工程管理學報,2012,26(1):12~16.