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建筑工程项目管理解析

发布时间:2020/8/1 10:59:24   阅读:

摘要:BIM技术的发展给建筑工程的施工管理带来了极大的便利。以BIM技术在建筑工程管理中的应用为研究重点,分析了BIM的特点及其全面应用中的阻力。结合软件特点,以进度控制理论为指导,研究了BIM技术在建筑工程进度管理中的应用。从质量信息检索、存储,质量控制指导信息输入和应用及质量信息反馈3个方面研究了利用BIM技术对建筑工程进行质量控制。

关键词:BIM;项目管理;进度管理;质量管理

随着我国改革开放的不断深入,我国的现代化建设取得了举世瞩目的成绩,各类现代化建筑层出不穷。虽然我国的建筑规模庞大,但在建设过程中其管理水平相对较低,建设中的信息化应用程度不高,工程项目管理主要靠管理者的主观经验,具有较大的不确定性,这给项目管理工作带来了极大的困难。因此必须改变以往的发展模式,利用更加精细化和更加智能化的管理方法。BIM(BuildingInformationModeling)技术是基于计算机信息技术的多维项目管理技术手段,它是工程可视化和量化分析的辅助方法,该方法能显著提高工程项目的施工效率[1];温艳芳等在某建筑工程中首次运用5D技术为项目的成本管理服务[2];梁艳提出了利用BIM技术对建筑物进行全生命周期管理,并从成本角度分析了该技术在项目管理中的优势[3];汪荃,张玉峰通过BIM技术建立了某建筑物的多维施工信息系统,对施工中的各项资源的合理分配和成本控制做了统一部署[4];马智亮,李松阳等对国家游泳中心水立方的BIM技术应用进行了深入分析,对我国在BIM应用中存在的问题给出了解决办法[5];付欢等对BIM技术在项目成本管理中的应用作了重点研究,其结果表明对于建筑工程而言,相比较于传统项目管理方法,BIM技术能对项目实施过程中各阶段成本做到精准把控,进而节约工程成本[6]。

1BIM技术研究

BIM技术是一种多维度的建筑信息系统,该系统以数字化的方式对工程的各类信息予以表达[7]。BIM技术具有共享性、全过程参与及多种软件支撑的特点。在BIM系统中,某一项目的各类信息实现了共享,因此项目参与各方能实时获取相关信息,提高其协作能力和管理水平。BIM技术的应用贯穿项目的设计、施工及后期运营整个生命周期,对项目的各个阶段进行过程控制。由于BIM技术是一个多维度的建筑信息系统,因此对项目不同信息的采集和管理必然需要不同的管理软件,BIM技术包含了碰撞检查、材料管理、成本管理等各类信息软件。虽然BIM技术给工程管理带来了革命性改变,但目前BIM技术在工程项目管理中的应用并非十分普遍,主要是因为:①BIM软件不成熟,虽然市场上相关软件众多,但各软件间没有形成统一的标准,不同软件间层次深度不一,无法有效衔接。②没有形成良好的应用环境,当前建筑工程的项目管理信息化程度不高,经验成份居多,因此很难在现有环境下大范围推广BIM技术。③BIM应用主体不一致,目前我国的设计、施工和运维单位基本不一致,在不同阶段对BIM的应用主体不同,衔接不畅。

2基于BIM的工程进度管理

工程进度管理指按照施工前编制好的计划执行,并采取一定的技术手段和控制措施以达到过程中的纠偏。由于工程进度管理是一个复杂的、动态循环的过程,因此要遵循以下原则:①动态管理原则。项目的进度管理是一个动态循环的过程,工程上常常称为PDCA循环,分为计划、执行、检查、行动4部分。②系统性原则。在进行进度管理过程中要将工程项目看成一个整体,用系统的思维解决遇到的问题,对于进度计划的编制,要从班组向上逐级分解进度计划。③信息反馈原则。项目管理的前提是信息采集和分析,针对过程中的管理信息要及时反馈,以便进度计划的调整和执行。④弹性原则。进度计划的编制要根据实际情况,在工期合理的前提下留有一定的弹性空间,以便应对可能出现的应急情况。在BIM中制定进度计划的第一步是构件项目的三维模型,三维模型创建过程中要根据项目特点和软件特性合理布局。而项目的进度计划是在项目进行分解后利用Project软件编制的,利用BIM中三维模型的关联性将该计划导入BIM中,如图2所示。进度计划在导入BIM中的过程,本质上是对模型升维的过程,将项目由三维的物理模型提升为四维的信息模型。进度计划导入模型后,利用软件的功能模块,能够实现施工进度的动态模拟,并将模拟结果以动画的形式展现出来,其效果如图3所示。进度模拟能直观分析工期合理性及施工关键节点,对于工期不合理之处及早做出调整。进度管理的重要内容是进行进度偏差分析,在BIM系统中利用进度计划模拟工具,根据进度偏差计算理论,从系统中计算项目的进度偏差,其过程可分为模型创建、挣值分析、偏差分析和预警监测,具体过程如图4所示。

3基于BIM的工程质量管理

建筑工程质量管理通过项目参与各方的管理以达到工程的质量目标。从施工要素构成上分析,施工中质量控制要从人、机器、材料、方法及环境5方面入手,通过对施工中项目信息的管理保证施工质量。信息是指在施工建设与施工质量管理过程中设计的从上而下、由下而上以及项目横向部门间和项目与环境间的信息间总称,包括文档资料、图纸文件、影音资料等[8~11]。在BIM技术基础上进行质量管理的第一步是进行管理信息存储与检索,因此需要建立建筑信息模型与管理信息接口,通过项目分解并编码后,进行项目模型信息集成及模型中各类构件的属性设计,其设计界面如图5所示,完成属性设计后,利用相关插件将BIM模型与管理信息关联,完成管理信息的检索和存储功能。施工质量控制的理论依据是各类质量控制指导信息。工程项目质量控制指导信息分为两类:一类是适合于所有同类型工程项目的法律规范、行业标准等通用指导信息;一类是适用于本项目的工程图纸、合同条款等专用指导信息。在BIM中应用这些指导信息之前,首先要对各类指导信息进行语言编辑,以便于计算机识别和后期编辑。指导信息的作用是方便质量控制人员对具体项目的质量进行精细化管理,因此要建立模型信息和指导信息的联动机制,通过两种信息的对比,判断工程质量是否达到预期目标。施工质量控制的要点是通过施工中各类数据与目标数据对比,将定性的描述采用量化的方法表现出来,因此重点是将施工中的相关质量数据记录下来,施工中数据主要分为:项目基础数据、产品属性和控制要求数据、审批回复。基础信息数据主要涉及项目的一些基本信息,如工程名称、施工单位、项目负责人等信息,其在BIM软件中的形式如图6所示。基础信息能帮助相关管理人员精准把控项目质量责任主体并能在后续工作中合理协调面对的问题。产品属性和控制要求数据是质量控制的核心数据,该类数据在BIM软件中通过现场人员对质量控制指标进行测量、录入,得到反映项目真实状况的数据,在该类数据信息旁有相关规范标准,如图7所示。审批回复信息数据与前面两种数据是紧密联系的,尤其是产品属性和控制要求数据,该类数据是对施工单位及负责人的质量责任的数据记录,该类数据一般包含相关单位及责任人对于施工质量意见或建议。施工质量控制的最终目的要通过质量信息的传递和反馈及时调节施工中的质量问题,以达到预期质量目标。项目的施工过程是一个复杂的多系统工程,施工过程中会出现各类突发情况,如可能出现的设计变更。BIM系统利用其多方参与及数据共享的特点,通过对质量信息的不同定义,在系统中对数据信息进行跟踪分析。

4结论

BIM技术是多维度的建筑信息模型,该技术的应用给传统的建筑工程管理带来了变革。本文以BIM技术在建筑工程项目管理中的应用为研究内容,主要得出了以下结论。(1)BIM是一种多维度的建筑信息系统,在建筑工程中主要用于模型建造、碰撞检查及成本分析等。但目前由于BIM软件不成熟、应用主体不一致及外部环境等因素致使其在全面推广过程中遇到了一定困难。(2)利用BIM技术进行进度管理要遵循动态管理、系统性、信息反馈、弹性管理四项原则,在这些原则下建立建筑工程三维模型,并根据信息模型特点利用BIM技术的进度分析模块进行进度模拟和进度偏差分析。(3)质量管理是建筑工程管理中一项重要内容,由于BIM技术能实现质量信息共享,因此建立了管理信息库并实现了检索服务,通过对施工中三类数据与目标数据的对比,实现了施工质量控制,并利用BIM在信息传递和反馈中的优势实现了质量信息反馈。

作者:徐鹏飞 李晋 孙继东 单位:北京理工大学 航天神舟智慧系统技术有限公司

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