■中鐵十八局集團(tuán)第二工程有限公司 張松

建筑業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，施工階段是建設(shè)項(xiàng)目全生命周期中的重要階段，做好這一階段的管理尤為重要。為了從根本上提高建筑工程施工的管理水平，必須在施工管理中引入更加先進(jìn)的管理技術(shù)和管理模式，而BIM技術(shù)的出現(xiàn)為實(shí)現(xiàn)施工管理智能化提供了可能[1]-[3]。所有的參建方可以基于BIM平臺進(jìn)行協(xié)同工作，大大提高各部門的工作效率，降低信息傳遞錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，利用BIM的特性，還可以集成項(xiàng)目各個(gè)階段的工程信息，保證施工質(zhì)量和合同的順利執(zhí)行，有效降低施工成本、減少項(xiàng)目返工[4]。

BIM5D是BIM3D衍生出來的一項(xiàng)新技術(shù)，基于BIM的進(jìn)度管理通常被稱為“4D管理”，在3D的技術(shù)上增加一維進(jìn)度信息。把4D進(jìn)度計(jì)劃和成本數(shù)據(jù)導(dǎo)入BIM5D云平臺可以得到BIM5D模型，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)所有信息的集成，使管理人員實(shí)現(xiàn)對各種信息的集成管理[5]。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑項(xiàng)目的參與方越來越多，建設(shè)周期變長、建筑難度增大，如何做好項(xiàng)目管理成為擺在各參與方面前的一個(gè)嚴(yán)峻課題。本文圍繞BIM5D技術(shù)在施工階段的應(yīng)用，重點(diǎn)分析了其對施工現(xiàn)場進(jìn)度成本及質(zhì)量安全的管理應(yīng)用，以期為行業(yè)企業(yè)的項(xiàng)目管理提供參考和借鑒。

1.BIM5D在施工進(jìn)度管理中的優(yōu)勢

基于BIM3D模型與計(jì)劃進(jìn)度進(jìn)行關(guān)聯(lián)整合，形成BIM4D模型，可以為施工管理人員提供進(jìn)度計(jì)劃管理平臺和數(shù)據(jù)支撐。把BIM4D技術(shù)應(yīng)用到施工項(xiàng)目管理中，首先，根據(jù)BIM模型的模擬性對施工中的物資、方案、關(guān)鍵工作進(jìn)行模擬施工，通過BIM對施工過程虛擬模擬，來評估計(jì)劃方案的可行性，識別關(guān)鍵工作點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)4D模型對項(xiàng)目實(shí)施的各級計(jì)劃進(jìn)度進(jìn)行優(yōu)化模擬；其次，以BIM4D模型作為載體集成各種進(jìn)度計(jì)劃追蹤信息，并將招采、計(jì)劃方案、設(shè)計(jì)情況輸入模型中并且進(jìn)行信息追蹤，管理人員可以根據(jù)平臺信息對現(xiàn)場情況進(jìn)行更直觀了解，有助于其進(jìn)行方案的調(diào)整和優(yōu)化，同時(shí)為工程量的提取、物資的用量以及人員分配提供了依據(jù)。

基于集成BIM模型后的施工進(jìn)度計(jì)劃，可以將各參與方從復(fù)雜的計(jì)劃圖、圖紙中解放出來，以BIM模型作為信息溝通的載體，可以把全生命周期的數(shù)據(jù)信息都集中在統(tǒng)一模型中，避免信息量超載的情況發(fā)生，有助于提高各參與方的溝通和工作效率，節(jié)約時(shí)間。根據(jù)Autodesk公司的數(shù)據(jù)調(diào)查，使用BIM技術(shù)可以將項(xiàng)目各專業(yè)溝通的效率提高到80%左右，并且由于BIM三維可視化，可縮短將近6%—10%的施工工期，各個(gè)專業(yè)的溝通協(xié)調(diào)時(shí)間至少減少20%。

而BIM5D技術(shù)的出現(xiàn)，突破了四維模型的限制，在進(jìn)度管理過程中突出的優(yōu)勢表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

一是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)管理，及時(shí)進(jìn)行優(yōu)化。BIM5D對施工進(jìn)度的管理可概括為實(shí)際進(jìn)度和計(jì)劃進(jìn)度的對比，在BIM5D平臺中導(dǎo)入模型后事先與計(jì)劃進(jìn)度文件關(guān)聯(lián)，這樣在平臺中可以實(shí)現(xiàn)對施工各個(gè)階段隨時(shí)進(jìn)行施工進(jìn)度模擬。

二是確保施工信息的完整性，便于各方溝通，提高工作效率。BIM5D平臺集成了項(xiàng)目全生命周期的工程信息，還可以把各種維度的信息毫無保留地展現(xiàn)，項(xiàng)目各參與方都可以從自己的用戶上迅速獲得想要的數(shù)據(jù)信息。一方面，便于不同專業(yè)的施工人員了解目前工程的進(jìn)度，選擇合理的施工方案，通過BIM5D平臺的計(jì)算，減少溝通協(xié)調(diào)，提高工作效率；另一方面，現(xiàn)場人員通過手機(jī)移動(dòng)端拍照上傳系統(tǒng)，也提升了層級之間的溝通效率，便于管理人員發(fā)現(xiàn)計(jì)劃進(jìn)度與實(shí)際進(jìn)度的差異，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

三是整合、優(yōu)化施工進(jìn)度計(jì)劃。項(xiàng)目各參與方都在同一平臺上編制自己的施工進(jìn)度計(jì)劃，要想實(shí)現(xiàn)整體效益，各參與方都要考慮其他參與方的進(jìn)度編制計(jì)劃，最后把所有的進(jìn)度計(jì)劃整合到一起，進(jìn)行檢測、審核，優(yōu)化調(diào)整，減少生產(chǎn)和采購信息獲取不及時(shí)的問題，保證物資按時(shí)進(jìn)場，減少窩工情況。BIM5D精準(zhǔn)的計(jì)劃，可以提高生產(chǎn)和采購效率，縮短項(xiàng)目進(jìn)度。

四是加快流程審核。由于傳統(tǒng)的結(jié)算流程都是依靠文件進(jìn)行一級一級的審核，這種形式會(huì)導(dǎo)致程序繁瑣，浪費(fèi)不必要的時(shí)間。而BIM5D平臺，改變了原來復(fù)雜的流程，管理者可以通過電腦端接收項(xiàng)目進(jìn)展實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)，對提交的審核文件進(jìn)行一鍵處理，可以快速進(jìn)行結(jié)算和工序進(jìn)展，使雙方達(dá)到互利共贏。

五是提高施工和決策效率，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化進(jìn)度管理。BIM5D為施工管理提供了數(shù)據(jù)和平臺支撐，各參與方可以利用手機(jī)、電腦端進(jìn)行溝通協(xié)調(diào)。

2.BIM5D技術(shù)成本管理應(yīng)用分析

BIM5D在成本管理中的應(yīng)用點(diǎn)主要有以下幾方面：

2.1 利用BIM5D平臺可以快速精確進(jìn)行成本核算

在實(shí)際操作中，BIM5D平臺可以提取不同維度的工程量信息，如進(jìn)度、流水段、樓層等。另外，BIM5D平臺可以承載大量、復(fù)雜的模型信息，可以解決傳統(tǒng)算量過程中計(jì)算機(jī)崩潰死機(jī)的情況出現(xiàn)。

2.2 BIM5D平臺可以利用資金資源曲線進(jìn)行成本分析

通過三維模型關(guān)聯(lián)成本信息后，平臺可以自動(dòng)生成資金和資源曲線，我們可以根據(jù)自己的需求來選取各個(gè)階段的資源和資金曲線，進(jìn)而進(jìn)行成本分析，實(shí)時(shí)調(diào)整資金計(jì)劃。如圖1所示，通過提取施工階段的資金曲線可以明確施工階段的成本目標(biāo)，為管理者提供成本管理的依據(jù)，便于資金的分配和協(xié)調(diào)。

圖1 資金曲線

2.3 利用BIM5D進(jìn)行成本三算對比分析

筆者發(fā)現(xiàn)，在運(yùn)用BIM5D進(jìn)行成本分析時(shí)，該平臺具有多維測算的功能，可以在時(shí)間、空間、工序三個(gè)不同維度進(jìn)行操作。一般成本人員分析成本時(shí)往往是按照單一工程去分析，這樣通過成本報(bào)表很難發(fā)現(xiàn)工序和分項(xiàng)問題，可能會(huì)讓某個(gè)分項(xiàng)超支。而BIM5D提供成本三算對比功能，可以把各個(gè)維度（工序、成本、模型）信息關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)成本管控。

3.BIM5D技術(shù)在施工質(zhì)量與安全管理中的應(yīng)用

3.1 BIM5D在施工質(zhì)量管理中的優(yōu)勢

一是通過控制設(shè)計(jì)圖紙質(zhì)量來提高施工質(zhì)量。質(zhì)量問題在設(shè)計(jì)階段就已萌生，在設(shè)計(jì)階段引入BIM模型，可提高整體項(xiàng)目的質(zhì)量和安全，將質(zhì)量問題降到最低。三維模型的可視化，控制了施工圖的質(zhì)量，從而提升施工質(zhì)量。

二是運(yùn)用BIM技術(shù)的模擬性可以優(yōu)化施工方案，確保施工質(zhì)量。針對施工關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行BIM施工模擬。通過施工現(xiàn)場環(huán)境的查驗(yàn)，對構(gòu)件、危險(xiǎn)區(qū)域、車輛情況、緊急疏散口進(jìn)行施工模擬，管理者可以直觀地看到現(xiàn)場情況，迅速識別潛在危險(xiǎn)源，及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工設(shè)計(jì)圖紙和計(jì)劃方案的問題，并對問題進(jìn)行優(yōu)化，確保施工質(zhì)量和安全。

三是基于BIM5D云工程管理平臺，實(shí)時(shí)跟蹤質(zhì)量與安全管理?，F(xiàn)場施工人員把施工作業(yè)結(jié)果和BIM模型進(jìn)行比較，將檢查好的信息和構(gòu)件關(guān)聯(lián)起來，便于構(gòu)建信息的追蹤。

3.2 BIM5D在施工安全管理中的優(yōu)勢

由于大多數(shù)項(xiàng)目施工場地較小，各專業(yè)施工作業(yè)交叉，一旦安排不合理就會(huì)給施工帶來安全隱患。施工安全管理貫穿整個(gè)項(xiàng)目周期，利用BIM5D技術(shù)可以進(jìn)行各個(gè)階段的施工現(xiàn)場模擬。在BIM5D平臺中導(dǎo)入三維模型后，可以對整個(gè)建筑物的三維信息進(jìn)行查看，并且可以識別高處墜落的危險(xiǎn)源，讓管理者提前進(jìn)行管控。BIM5D還可以對每個(gè)構(gòu)件進(jìn)行跟蹤定位，讓管理人員實(shí)時(shí)監(jiān)測碰撞和墜落隱患，更好地調(diào)整施工方案，運(yùn)用BIM可視化對施工安全進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理。利用BIM5D平臺既可以提前預(yù)判施工安全隱患，也可以讓項(xiàng)目管理人員更加精確地了解施工進(jìn)展情況，提前識別危險(xiǎn)因素，提高安全管控。

完善施工方案，防止類似問題的再次出現(xiàn)，是質(zhì)量安全管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。質(zhì)量管理過程中，BIM5D平臺會(huì)自動(dòng)推送當(dāng)前任務(wù)相關(guān)的常見質(zhì)量問題，便于質(zhì)檢員隨時(shí)檢查。當(dāng)發(fā)現(xiàn)問題時(shí)，通過手機(jī)端直接拍照、錄像、語音記錄等方式，將質(zhì)量問題上傳到云端并通知責(zé)任人，并自動(dòng)生成整改通知單，狀態(tài)自動(dòng)跟蹤提醒，實(shí)時(shí)上傳進(jìn)行全過程記錄，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量的PDCA閉環(huán)管理，避免了傳統(tǒng)管理中問題記錄不清晰、過程難追溯的情況，能夠大幅度提高整改效率。針對安全管理，安全主管可根據(jù)事故常發(fā)生處進(jìn)行定點(diǎn)巡視設(shè)置，并將巡視項(xiàng)同步到相關(guān)安全人員手機(jī)中，定時(shí)巡視并實(shí)時(shí)提交巡視結(jié)果。將安全要求落實(shí)到現(xiàn)場，管理層可通過BIM5D的Web端、移動(dòng)端隨時(shí)查看問題詳情和統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果。

3.3 基于BIM5D技術(shù)的施工質(zhì)量與安全管理應(yīng)用分析

一是二維碼標(biāo)識。筆者利用BIM5D的構(gòu)件追蹤功能，對施工現(xiàn)場的構(gòu)件進(jìn)行了定位追蹤。BIM5D軟件具有二維碼標(biāo)識及打印功能，還可以在手機(jī)端下載APP，在現(xiàn)場掃描二維碼就可以顯示出構(gòu)件的詳細(xì)信息。經(jīng)過多方查詢，發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場每一個(gè)構(gòu)件都有唯一的二維碼標(biāo)識，掃描二維碼就可以查看構(gòu)件，然后把構(gòu)件問題反饋到平臺上，便于管理人員第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問題所在。圖2為BIM5D生成二維碼標(biāo)識的過程。

圖2 二維碼標(biāo)識打印圖

二是移動(dòng)端APP共享。如圖3和圖4所示，在實(shí)際使用BIM5D軟件時(shí)，筆者同時(shí)在移動(dòng)端、電腦端都下載了客戶端軟件，經(jīng)過實(shí)際操作發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場人員可以使用手機(jī)端APP及時(shí)收集施工現(xiàn)場各種質(zhì)量安全信息，而且可以快速上傳云平臺進(jìn)行信息共享，這樣就可以隨時(shí)在BIM5D平臺查看到施工現(xiàn)場情況。其具體應(yīng)用體現(xiàn)在：施工現(xiàn)場質(zhì)安巡查員可以利用BIM5D技術(shù)協(xié)同平臺，利用動(dòng)終端APP采集相關(guān)問題并上傳Web端檢查，問題可以快速顯示在BIM5D平臺三維模型的具體位置。

圖3 移動(dòng)端記錄質(zhì)量安全問題

圖4 質(zhì)量安全問題跟蹤處理

4.結(jié)論

本文分析了傳統(tǒng)施工管理方法的不足以及BIM5D技術(shù)在施工管理中的優(yōu)勢，經(jīng)過大量模型模擬及深入研究，得出了BIM5D在施工進(jìn)度管理方面的應(yīng)用成效；對BIM5D的應(yīng)用總流程和具體應(yīng)用流程進(jìn)行了分析研究，得出了各個(gè)目標(biāo)相應(yīng)的管理方案；對實(shí)際案例進(jìn)行了分析，證明了BIM5D技術(shù)在施工管理中應(yīng)用的可行性。

BIM5D技術(shù)作為BIM技術(shù)的升級版，其進(jìn)一步優(yōu)化了整個(gè)施工管理過程的專業(yè)性和流暢性。BIM5D通過平臺集成模型、進(jìn)度成本、資料等各種信息，讓參與方在同一平臺上進(jìn)行溝通交流，和實(shí)際的施工需求吻合。由于現(xiàn)場施工的工序繁瑣復(fù)雜，很多資料文件溝通會(huì)出現(xiàn)滯后性，導(dǎo)致各種工作溝通不及時(shí)，最終導(dǎo)致工程工期的延誤，而BIM5D技術(shù)為解決這些傳統(tǒng)問題提供了新的解決方案。