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      基于BIM的全過程工程咨詢集成管理研究

      2024-12-17 00:00:00申秋敏
      中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2024年7期
      關(guān)鍵詞:工程咨詢全過程

      摘 要:針對傳統(tǒng)管理模式下工程管理的信息化水平低、信息孤島和信息斷層現(xiàn)象頻發(fā)的問題,本文對基于BIM技術(shù)的工程咨詢?nèi)^程集成管理進行研究。以具體項目案例為出發(fā)點,詳細介紹項目概況,并完成對BIM的初步配置。在此基礎(chǔ)上,通過基于BIM的全過程工程咨詢目標集成、建立基于BIM的多參與方組織集成管理評價模型、全過程工程咨詢BIM集成管理模式運行,來實現(xiàn)集成管理。通過分析BIM集成管理效果得出,運用新管理模式可以有效解決信息孤島、信息斷層等問題,提高工程管理信息化水平。

      關(guān)鍵詞:BIM;全過程;工程咨詢;集成管理

      中圖分類號:TU 17" 文獻標志碼:A

      1 項目案例介紹

      1.1 工程概況

      本項目為某大學(xué)城建筑工程項目,建筑基本情況見表1。

      表1 項目概況分析

      項目構(gòu)成 工程總建筑面積(㎡) 學(xué)生食堂建筑面積(㎡) 學(xué)生食堂吊一層架空面積(㎡) 后勤附屬用房面積(㎡)

      后勤附屬用房、學(xué)生食堂 19471 14811 3140 1520

      本次研究以食堂為例,對該項目的建設(shè)與實施過程進行咨詢集成管理,為確保相關(guān)工作的規(guī)范性,對所選的食堂建筑基本構(gòu)成與具體參數(shù)進行分析,見表2。

      表2 食堂建筑基本構(gòu)成與具體參數(shù)

      建筑層數(shù)(層) 地上層數(shù)(層) 吊層架空層數(shù)(層) 建筑高度/以平屋面為基準(m) 建筑高度/以坡屋面為基準(m)

      4 3 1 17.85 23.95

      該工程位于高校校園內(nèi),教學(xué)區(qū)對施工環(huán)境,安全、文明施工等有很高的要求。該項目可建時間很短,土地面積較小,施工中涉及的專業(yè)較多,并且校方對工程進度,質(zhì)量的要求極高,用常規(guī)的方法很難保證在規(guī)定時間內(nèi)完成項目[1]。因此,本項目擬采用BIM技術(shù),以“全程精品”為目標,通過BIM技術(shù)集成,對實施中的項目質(zhì)量、進度、費用進行有效控制,為項目決策、設(shè)計優(yōu)化、文明施工、信息規(guī)范管理等提供保證,確保項目順利實施的同時,提高項目社會效益[2]。

      1.2 BIM配置

      為確保應(yīng)用BIM技術(shù)可以達到預(yù)期效果,以Autodesk、Ruban等軟件為主要開發(fā)工具,以魯班云為支持環(huán)境下的BIM信息共享平臺為工程咨詢管理核心,設(shè)計工程項目全過程集成管理方案。設(shè)計前,對BIM信息平臺中軟件用途與配置進行設(shè)計,見表3。

      表3 BIM信息平臺中軟件用途與配置的設(shè)計

      No 軟件 功能

      1 Revit2016 各專業(yè)建模等

      2 Navisworks2016 碰撞檢查、施工模擬等

      3 魯班BE 查找任意構(gòu)件的詳細信息

      4 Pathfinder 建筑中的安全疏散模擬

      5 MS project 進度計劃編制

      2 基于BIM的全過程工程咨詢集成管理

      2.1 基于BIM的全過程工程咨詢目標集成

      當(dāng)全過程工程咨詢集成管理時,可結(jié)合BIM技術(shù),對以上項目的多項目標,例如進度、質(zhì)量、成本等進行綜合管理,達到項目的總體目標[3]。從項目角度對建造成本進行控制,從建設(shè)單位角度對工程造價進行管理,從施工承包商角度控制施工成本、質(zhì)量、進度,并對合同、信息和其他內(nèi)容進行管理。圖1為目標元素相互影響變化圖。

      工程全過程咨詢要求工期合理??s短時間會引起質(zhì)量、安全、環(huán)保等方面的問題,從而增加工程成本[4]。早完工可以節(jié)省資金,早投產(chǎn)也可以獲得更多的短期利潤。當(dāng)項目工期過長時,若項目進度不能得到保證,則會導(dǎo)致資源浪費,相關(guān)成本增加,延誤獲利的最佳時機。利用BIM模型,并結(jié)合進度管理BIM軟件,分階段對現(xiàn)場施工進行4D模擬,合理優(yōu)化各施工工序流程,對工序管理也有一定幫助[5]。在全過程工程咨詢管理中,能夠?qū)嶋H進度進行動態(tài)追蹤,及時糾正偏差,通過與進度對比,分析原因,推動項目進度。

      在全過程工程咨詢的過程中,若能投入充足的資金,并配備充足的人力資源,則有利于確保施工進度,縮短工期,減少窩工現(xiàn)象。在工程建設(shè)中,要合理地壓縮工程工期,以提高工程質(zhì)量。同時,要對建筑工地周圍環(huán)境進行保護,減少事故發(fā)生。造價管理則是利用BIM技術(shù),對項目造價進行仿真,對比和分析已規(guī)劃的造價和實際造價。在工程量核算中,利用BIM軟件的功能來代替手工核算,大大提高了工作效率。

      2.2 建立基于BIM的多參與方組織集成管理評價模型構(gòu)建

      在明確管理目標后,為能夠提高組織結(jié)構(gòu)有序性和合理性,對組織結(jié)構(gòu)的有序度進行定量評價,并分析信息流傳遞的效率。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合信息傳遞的時效性與質(zhì)量性,運用熵值分析方法,建立基于BIM的多參與方組織集成管理評價模型[6]。若在管理系統(tǒng)中,管理信息不能越級流動,而是逐級流動,則可將組織結(jié)構(gòu)的有序化程度用R表示,如公式(1)所示。

      (1)

      式中:H為管理體系的結(jié)構(gòu)熵;Hm為管理體系的最大熵值。在該公式中,R值越大,說明管理體系的有序化程度越高,組織機構(gòu)的運作效率越高。假設(shè)存在如圖2所示的體系結(jié)構(gòu),體系中共包括n個基本要素。

      在圖2的管理機構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中,只有上級和下級間存在信息連接,而某些系統(tǒng)中還存在水平信息連接。連接長度可由兩個單元間的最短路徑來決定,即直接連接的長度是1,每次通過一個轉(zhuǎn)接就加1。

      計算時效微觀態(tài)總數(shù)如公式(2)所示。

      (2)

      式中:A1為時效微觀態(tài)總數(shù);Lij為聯(lián)系長度。管理組織體系最大時效熵的計算過程如公式(3)所示。

      H1m=logA1 (3)

      式中:H1m為管理組織體系最大時效熵。計算各聯(lián)系的時效微觀態(tài)的可能性,如公式(4)所示。

      P1(ij)=Lij/A1 " (4)

      式中:P1(ij)為各聯(lián)系的時效微觀態(tài)實現(xiàn)的可能性系數(shù)。體系中同一層級兩個元素間的時效熵可通過公式(5)計算得出。

      H1(ij)=-P1(ij)logP1(ij) (5)

      式中:H1(ij)為體系中同一層級兩個元素間的時效熵。計算體系總時效熵,如公式(6)所示。

      (6)

      式中:H1為總時效熵。結(jié)合上述計算的結(jié)果,計算管理組織體系時效,如公式(7)所示。

      (7)

      式中:R1為管理組織體系時效。當(dāng)設(shè)計全過程工程咨詢集成結(jié)構(gòu)時,對債權(quán)體系進行分析,結(jié)合熵理論,引入實效—質(zhì)量熵評價模型,評價有序度。

      2.3 運行全過程工程咨詢BIM集成管理模式

      將上述構(gòu)建的模型作為依據(jù),為運行全過程工程咨詢BIM集成管理模式,建立BIM信息集成平臺,如圖3所示。

      在“1+N”的全過程咨詢管理模式下,全過程咨詢師要發(fā)揮其在BIM應(yīng)用中的主體管理作用,幫助投資方制定BIM應(yīng)用的統(tǒng)一標準,建立BIM信息整合平臺,發(fā)揮其在BIM應(yīng)用中的作用,并通過其自身或外包的形式,將各種應(yīng)用整合到BIM信息整合管理平臺中。在管理的過程中,為分析建筑性能,可以利用BIM軟件對建筑物的可視度、日照、采光等對專項性能進行模擬和分析,并得到各項分析報告,將其上傳到BIM管理平臺上進行共享。管理進度計劃可以從時間維度入手,展示每個單體專業(yè)、樓層的進展情況,通過平臺查看實際勞動力情況以及相關(guān)偏差,對其進行分析。除此之外,還可進行成本管理、質(zhì)量安全管理和現(xiàn)場設(shè)備管理等,以此進行全過程工程綜合管理。

      3 BIM集成管理效果分析

      在上述設(shè)計內(nèi)容的基礎(chǔ)上,對應(yīng)用BIM技術(shù)后的建設(shè)項目集成管理效果進行綜合分析,分析前,應(yīng)明確本次研究的試點工程項目應(yīng)用BIM技術(shù)進行集成管理時的流程與技術(shù)方案,如圖4所示。

      根據(jù)階段性工作的實踐,結(jié)合工程方提出的具體要求,對BIM技術(shù)應(yīng)用后與應(yīng)用前進行對比。統(tǒng)計并分析對比結(jié)果,見表4。

      通過表4內(nèi)容可知,應(yīng)用BIM技術(shù)后,工程項目全過程咨詢管理過程較為通暢,信息數(shù)據(jù)傳遞速度極快,基本可以滿足實時溝通需求。

      4 結(jié)語

      隨著建筑行業(yè)的發(fā)展,已有的有建設(shè)項目市場競爭變得更激烈,因此,與信息化時代要求相適應(yīng)的建設(shè)項目信息化集成管理模式是市場競爭中的重要環(huán)節(jié)。

      目前,大部分建設(shè)項目在實施中存在交流渠道不暢、缺乏有效的交流載體、缺乏各方協(xié)同合作的平臺的問題,這些問題會導(dǎo)致工程項目建設(shè)中損失關(guān)鍵信息。為解決這些問題,本文進行了此次研究,在研究中引進了BIM技術(shù),從多個角度完成了設(shè)計。通過本次設(shè)計明確了運用BIM項目管理平臺,可以顯著提高工程方在施工中對數(shù)據(jù)資源的利用程度和信息集成服務(wù)能力。在后續(xù)的建設(shè)項目管理過程中,將本文的研究成果作為一種有效的手段,采用BIM技術(shù)解決全過程工程咨詢項目實施中效率較低等問題,從而提高施工中對資源、信息的利用率。

      參考文獻

      [1]馬驍,趙卓,李夢辰,等.全過程工程咨詢BIM集成管理模式構(gòu)建及運行研究[J].中國建設(shè)信息化,2023(14):67-71.

      [2]金俏俏,張揚軍,趙昕.關(guān)于推進浙江省水利水電項目全過程工程咨詢服務(wù)的對策建議[J].浙江水利科技,2023,51(4):76-80,84.

      [3]曾澤偉,張軍,徐郁竺,等.工程咨詢企業(yè)員工服務(wù)能力提升行為影響因素及其機理研究[J].建筑經(jīng)濟,2023,44(增刊1):521-525.

      [4]劉博錦,鐘明琳,魏冰洋.鐵路全過程工程咨詢模式下咨詢管理服務(wù)內(nèi)容與計費方式探討[J].鐵路工程技術(shù)與經(jīng)濟,2023,38(4):1-5,13.

      [5]陶宇亮.基于工程造價咨詢的工程咨詢企業(yè)并購現(xiàn)狀及戰(zhàn)略發(fā)展分析[J].建設(shè)監(jiān)理,2023(7):43-45.

      [6]李汾,陳浩.全過程工程咨詢、全產(chǎn)業(yè)鏈服務(wù)整體解決方案的集成商—專訪上海華城工程建設(shè)管理有限公司[J].建設(shè)監(jiān)理,2021(8):1-4.

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