基于BIM5D的施工管理全過程

葉 凱

(安徽建筑大學土木工程學院，安徽 合肥 230601)

0 引言

近些年，隨著BIM的廣泛應用，在設計方案中使用BIM平臺進行輔助設計、優(yōu)化設計已經成為行業(yè)的共識與發(fā)展方向，住房和城鄉(xiāng)建設部《2016—2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》明確指出，推進基于BIM進行可視化操作、數值模擬和空間分析，有效傳遞和共享工程勘察信息；推廣基于BIM技術的多專業(yè)協同設計，促進不同專業(yè)間的數據共享，優(yōu)化設計流程和質量，提高設計效率。在施工現場建設互聯網基礎設施，實現項目現場與企業(yè)管理的信息互通。強化信息安全，完善信息化運維管理體系，保障設施及系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行。

基于BIM5D的施工過程管理工作不同于傳統(tǒng)的基于數據的工作，是基于模型的。根據個人或部門將分散的組織結構更改為基于BIM5D管理平臺的集成組織結構模型。其優(yōu)勢在于提高成本數據統(tǒng)計以及分析的精確性，保證工程計量支付的準確性，實現動態(tài)成本管理，真正實現協同工作。本文基于BIM5D平臺以某商業(yè)項目為例，介紹了BIM5D在不同專業(yè)上的應用方式，在模擬施工過程中跟蹤和對比施工進度、工程量和成本。為實現施工成本的精細化、動態(tài)化管理提供了參考。

1 三維施工平面布置

三維施工平面布置是用于建設項目全過程臨建規(guī)劃設計的軟件。可以通過繪制或者導入CAD圖紙、工程算量文件快速建立模型。軟件中含有施工項目的臨時設施構件庫，所有模型均為矢量模型或者高清模型。

在項目成本文件中找到主要材料的消耗量，然后利用堆場和臨時設施的參考值計算堆場和臨時設施的面積，以進行施工布局。模型來源是工程造價中的GCL土建算量模型，提供擬建建筑的建筑物高度、輪廓等信息，導入模型后按照場地布置條例進行場地布置的設計為基礎，主體和裝飾三個施工區(qū)域建立場地布置文件。通過軟件內置的合理性檢查輔助場地布置的建立，使場地布置更加合理。圖1為不同施工階段的三維場地布置。

2 模板腳手架設計

導入GCL模型或采用方便的圖紙建模，基于實體模型進行腳手架檢查計算，模板匹配計算，模架安全檢查和用量優(yōu)化。通過軟件計算可精確統(tǒng)計模板接觸面積，整張模板用量、加工模板用量、對拉螺栓等用量以及階段模板周轉量；腳手架各種規(guī)格管材用量，扣件用量，密布網用量，腳手板用量等材料用量統(tǒng)計。模型中三維可視化操作，便于使用者更清晰的分析工程中材料的各項信息和用量。

在模板設計中對材料屬性進行編輯，對模板參數進行設置。整層模塊化模型用于自動模塊化計算，提供智能模板拼板方案并提供優(yōu)化方案。布置完成后可以導出整層面積、構件統(tǒng)計、材料統(tǒng)計等成果信息。在架體設計中對架體基本參數進行設置。依次執(zhí)行“布置參數”“高支模標準”參數設置。整層布置功能自動布置腳手架。自動布置完成后可以導出各種大樣圖和材料統(tǒng)計表，還可以導出腳手架的安全計算書。圖2為模板切割示意圖，圖3為外架三維示意圖。

3 BIM5D的施工管理

導入各專業(yè)模型數據進行模型整合和清單匹配。載入三維場布模型和模架模型，展現項目的空間結構，切換構件類型，可以單獨查看切換任意專業(yè)或構件，提前發(fā)現和規(guī)避問題。圖4為整合后的整體模型，圖5為全專業(yè)模型剖面圖。

根據施工組織安排劃分不同的流水段，管理人員可以按照工作面的角度對任務完成情況進行分析。在工作面直接展示的物資工作量便于總包進行工作面管理；圖像進度顯示功能，三維結合項目里面與工作面，使項目的進度情況和任務完成情況一目了然。

施工模擬允許項目管理人員在施工前預測施工現場布置，對大型機械和施工期間各關鍵節(jié)點的措施布局。還可以預測每個月和每周所需的資金，材料和人工，確定問題并提前進行優(yōu)化。

導入項目計劃以關聯模型組件以形成4D計劃模擬。因此，首先評估投標單元的施工經驗的強度。對于施工過程中的關鍵節(jié)點，將實時顯示相應的施工條件，場地布置，臨時設施和機械租賃。它還使所有參與者能夠快速了解時間表的重要節(jié)點并加強進度控制。根據流水段、進度、時間、樓層和構件的豐富工程統(tǒng)計，檢查施工中常用材料的時間表。滿足甲方定期報告和分包合同審查的申請要求。為物料采購和配額選擇提供準確的數據支持。軟件提供基于BIM技術的質量和安全管理解決方案。基于云圖像和文本記錄質量及安全內容自動實現手機與計算機數據的同步，并以文檔圖釘的形式呈現模型中的場景和理想情況。與模型相關聯，跟蹤痕跡并協助生產人員可視化地管理質量和安全問題。

在合約視圖中，仔細分析收入合同的工作，材料和設備，合理規(guī)劃分包成本，并從項目的源頭進行成本控制。該項目將分階段比較項目清單和資源計算(收入，項目成本，實際成本)，并找出項目支出問題，以控制項目成本。

BIM5D平臺中關聯計價和進度文件實時提供了人、材、機的消耗量，準確計算成本，估算材料準備和人工。在過去，管理人員只使用二維圖紙和經驗來管理資源用量。在BIM5D平臺中，管理人員可以根據需要按照不同的方式如時間、樓層、構件工程量及清單工程量等方式提取所需的資源用量，快速形成和提交報表到相關部門。通過BIM5D信息集成平臺可以實現施工過程中各專業(yè)數據的集成，為分包工程量核算、變更工程量計算和甲方工程量審批等提供數據支撐，有效提高施工管理的效率。

4 結語

建設工程的施工受到施工規(guī)模、工期和工程的復雜性等因素影響，在施工階段存在工程信息量巨大和不確定因素眾多等特點。成本信息往往會出現缺失和滯后，BIM技術與項目管理相結合，在施工資源管理的過程中有效的提升了施工管理的精細化程度，實現動態(tài)查詢，動態(tài)資源管理和成本跟蹤比較。BIM模型的一模多用，大大提升了項目管理的效率，BIM5D技術為實現施工成本的精細化、動態(tài)化管理提供了參考。