《裝配式施工技術(shù)》課件-基于BIM的裝配式建筑現(xiàn)場施工應(yīng)用

基于BIM的裝配式建筑現(xiàn)場施工應(yīng)用01基于BIM的施工場布管理基于BIM的施工進(jìn)度管理02CONTENTS目錄基于BIM的施工場布管理01基于BIM的施工場布管理4圖6-2-1施工現(xiàn)場布置

根據(jù)施工現(xiàn)場要求以及工作量大小，選取合適的施工機(jī)械，同時(shí)對現(xiàn)場臨時(shí)設(shè)施進(jìn)行合理規(guī)劃?？蓪?xiàng)目塔吊、場地、各建筑物、施工電梯及二次砌體等進(jìn)行模擬，方便施工人員熟悉相關(guān)施工環(huán)境及根據(jù)施工場地特點(diǎn)因地制宜地對場地進(jìn)行合理的布置，并可對腳手架、二次砌體以及臨時(shí)設(shè)施進(jìn)行計(jì)算，如圖6-2-1所示。通過施工現(xiàn)場場布模擬，可以對施工現(xiàn)場進(jìn)行有效平面布置管理，解決施工分區(qū)重疊，特別是在狹小施工項(xiàng)目中，顯得尤為重要。BIM技術(shù)作為一個管理平臺，將擬建的建筑物、構(gòu)筑物以及設(shè)備和需要的材料等預(yù)先進(jìn)行模擬布置，對實(shí)際施工過程具有重要的指導(dǎo)意義?；贐IM的施工進(jìn)度管理

應(yīng)用BIM技術(shù)對施工項(xiàng)目進(jìn)行進(jìn)度管理時(shí)，可以通過施工模擬將擬建項(xiàng)目的進(jìn)度計(jì)劃與BIM模型相關(guān)聯(lián)，使模型按照編制的進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行虛擬建造。通過三維動畫方式預(yù)先模擬建設(shè)項(xiàng)目的建造過程，直觀形象，有助于發(fā)現(xiàn)進(jìn)度計(jì)劃的不合理之處，在不浪費(fèi)實(shí)際建造材料的情況下將施工進(jìn)度計(jì)劃予以優(yōu)化。并且該技術(shù)支持多方案比較，在有多個施工計(jì)劃時(shí)，可以按照每個進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行模擬，比較進(jìn)度計(jì)劃的合理性。02基于BIM的施工進(jìn)度管理8圖6-2-2施工進(jìn)度模擬

在施工過程中，將實(shí)際的施工進(jìn)度輸入BIM模型中，將實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度進(jìn)行比較，當(dāng)實(shí)際進(jìn)度落后于計(jì)劃進(jìn)度時(shí)，模型中以紅色顯示，當(dāng)實(shí)際進(jìn)度超前時(shí)，則以綠色顯示，如6-2-2所示。并且在進(jìn)度跟蹤的基礎(chǔ)上還可以將費(fèi)用與進(jìn)度相結(jié)合管理，形成施工過程的掙值曲線，對項(xiàng)目進(jìn)度管理做到實(shí)時(shí)控制。0302BIM技術(shù)對進(jìn)度控制應(yīng)用的必要性9在很大程度上要依靠項(xiàng)目管理者的經(jīng)驗(yàn)和能力，不利于進(jìn)度控制。

網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖具有很強(qiáng)的專業(yè)性，只有內(nèi)部的人員可以參與交流，不利于其他參與單位之間的溝通。這樣會導(dǎo)致進(jìn)度偏差不能及時(shí)得到改正。

只能依靠項(xiàng)目管理者的經(jīng)驗(yàn)和定期的工作會議，判斷施工進(jìn)度是否出現(xiàn)問題。需要專業(yè)技術(shù)人員根據(jù)施工實(shí)際情況對進(jìn)度安排重新調(diào)整，一級一級地傳遞下去，協(xié)調(diào)難度增大。

隨著建筑行業(yè)人工成本、融資成本的大幅提高，如何更加精確地控制進(jìn)度、節(jié)約成本顯得十分重要。過去常用CAD技術(shù)圖紙編制進(jìn)度計(jì)劃，主要包括橫道圖和網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖。傳統(tǒng)進(jìn)度管理的不足之處主要有：0201

4D可視化使得計(jì)劃人員可以更容易識別出潛在的作業(yè)次序錯誤和沖突問題，且在處理設(shè)計(jì)變更或者工作次序變更時(shí)更有彈性。此外，施工計(jì)劃的可視化使得項(xiàng)目管理人員在計(jì)劃階段更易預(yù)測建造可行性問題和進(jìn)行相關(guān)資源分配的分析，從而在編制和調(diào)試進(jìn)度方案時(shí)更富有創(chuàng)造性。4D模擬可以實(shí)現(xiàn)施工進(jìn)度、資源、成本及場地信息化、集成化和可視化管理，從而提高施工效率、縮短工期、節(jié)約成本。02工程項(xiàng)目進(jìn)度管理BIM工具11（1）建模工具

可以選擇歐特克公司的Revit或Navisworks以下簡稱NW）等軟件作為基本的三維數(shù)據(jù)處理平臺。二者都能賦予構(gòu)件三維信息，其中NW軟件可以更好地處理進(jìn)度計(jì)劃軟件的接口問題，在施工中應(yīng)用更廣泛。NW軟件能夠直接導(dǎo)入Revit或AutoCAD軟件中的信息，除了具有Revit軟件的基本三維定義及展示功能外，它還能將此三維信息與四維的進(jìn)度進(jìn)行結(jié)合，較好地解決了三維模型軟件與進(jìn)度計(jì)劃軟件之間的接口問題。（2）進(jìn)度計(jì)劃編制工具良好的進(jìn)度計(jì)劃有利于項(xiàng)目各參與方的協(xié)作。甘特圖、網(wǎng)絡(luò)圖等是傳統(tǒng)項(xiàng)目管理中常用的計(jì)劃編制方法。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃不再是通過手工繪制，利用相關(guān)軟件的開發(fā)應(yīng)用，使其通過計(jì)算機(jī)得以實(shí)現(xiàn)。目前Primavera6.0、Project等以項(xiàng)目進(jìn)度管理為核心功能的項(xiàng)目管理軟件被大量地應(yīng)用于項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃的編制過程之中。此類軟件能夠根據(jù)工作時(shí)間和資源分配自動計(jì)算項(xiàng)目工期，并安排項(xiàng)目計(jì)劃，支持多種視圖跟蹤項(xiàng)目進(jìn)展，輸出多種形式的進(jìn)度計(jì)劃和分析報(bào)告。02基于BIM的進(jìn)度管理關(guān)鍵技術(shù)14（1）進(jìn)度信息關(guān)聯(lián)技術(shù)隨著BIM技術(shù)在建筑領(lǐng)域中的推廣，在工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)方除了提供目前使用廣泛的二維CAD圖紙外，一般也會根據(jù)業(yè)主的要求建立三維模型。為了將工程項(xiàng)目的三維模型應(yīng)用于施工階段的進(jìn)度管理工作中，就必須在三維模型上附加進(jìn)度信息構(gòu)成四維模型。02基于BIM的進(jìn)度管理關(guān)鍵技術(shù)15（1）進(jìn)度信息關(guān)聯(lián)技術(shù)只有準(zhǔn)確地將三維模型與各個構(gòu)件的進(jìn)度信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)，才能在后期進(jìn)行進(jìn)度計(jì)劃編制以及進(jìn)度分析、優(yōu)化。如何將項(xiàng)目中數(shù)量巨大的構(gòu)件與進(jìn)度信息相關(guān)聯(lián)，并確定構(gòu)件的施工工序之間的搭接關(guān)系是基于BIM的進(jìn)度管理中的第一個關(guān)鍵性技術(shù)要點(diǎn)。目前，進(jìn)度信息的輸入方法有兩種：①傳統(tǒng)的人工添加進(jìn)度信息。將三維模型中的每一個構(gòu)件由施工單位依次手工輸入進(jìn)度信息，包括計(jì)劃開始時(shí)間、計(jì)劃完成時(shí)間、實(shí)際開始時(shí)間以及實(shí)際完成時(shí)間。由于構(gòu)件數(shù)量巨大，這一方法不僅耗費(fèi)大量的人力資源和時(shí)間資源，而且很容易存在操作失誤繼而導(dǎo)致人為錯誤，使工程項(xiàng)目的進(jìn)度管理產(chǎn)生偏差。②以WBS（WorkBreakdownStructure）工作包為基礎(chǔ)，利用傳統(tǒng)的進(jìn)度管理軟件將進(jìn)度信息直接導(dǎo)入至三維模型中。這種關(guān)聯(lián)方法將大大簡化工作量，但在操作流程上比傳統(tǒng)的人工添加方法要復(fù)雜。首先，需將一個工程項(xiàng)目以構(gòu)件集為單位，進(jìn)行詳細(xì)的WBS分解；其次，在傳統(tǒng)的進(jìn)度管理軟件中，確定進(jìn)度信息以及工序的前后搭接順序；最后，將進(jìn)度信息與三維模型進(jìn)行耦合，最終形成四維的BIM模型。（2）數(shù)據(jù)接口管理技術(shù)在三維模型的進(jìn)度信息關(guān)聯(lián)過程中，存在不同軟件間的接口管理問題，解決這一問題的關(guān)鍵在于軟件的標(biāo)準(zhǔn)化。IFC標(biāo)準(zhǔn)是國際上解決不同軟件接口問題的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。目前實(shí)現(xiàn)不同軟件之間的信息交流共有兩種方式，一是軟件能夠直接進(jìn)行IFC格式文件的轉(zhuǎn)化，但由于市面上相當(dāng)一部分軟件并不支持IFC格式文件的直接輸入輸出，因此這一方式并不具有廣泛意義；二是通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器將某一軟件的文件轉(zhuǎn)換成IFC格式，再進(jìn)行傳遞。這一方式對于所有軟件都是可逆的，因此，不管是二維、三維還是進(jìn)度管理軟件，都可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞。（3）進(jìn)度分析及可靠性預(yù)測技術(shù)

工程項(xiàng)目的進(jìn)度管理是一個全過程的工作，當(dāng)各級進(jìn)度計(jì)劃制定完成后，各種風(fēng)險(xiǎn)、因素的影響會造成進(jìn)度計(jì)劃與實(shí)際工作有所偏差。在傳統(tǒng)的進(jìn)度管理工作中，當(dāng)偏差過大時(shí)項(xiàng)目管理者就會對進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而對BIM模型進(jìn)行修改，這里主要涉及兩個技術(shù)難點(diǎn)：一是如何確定進(jìn)度計(jì)劃調(diào)整的科學(xué)性；二是如何做到多個平臺的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)聯(lián)動，包括BIM模型的構(gòu)件進(jìn)度信息的修改。

要想實(shí)現(xiàn)不同平臺之間的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)聯(lián)動，關(guān)鍵在于不同軟件之間的接口，即IFC標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)信息的轉(zhuǎn)換器。由于進(jìn)度計(jì)劃同時(shí)存在于傳統(tǒng)進(jìn)度管理軟件和三維模型中，并且信息傳遞具有可逆性，因此進(jìn)度計(jì)劃的修改有兩種方法：一是項(xiàng)目管理者根據(jù)當(dāng)前進(jìn)度管理工作的習(xí)慣，先在進(jìn)度管理軟件中修改，再通過IFC數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器將進(jìn)度信息導(dǎo)人三維模型中；二是先在三維模型中直接點(diǎn)擊構(gòu)件修改進(jìn)度信息，再導(dǎo)入進(jìn)度管理軟件中。

不管是哪一種進(jìn)度修改方法，三維模型都可按照修改后的計(jì)劃進(jìn)行動畫模擬，一旦再次出現(xiàn)問題，也可在三維模型上直接修改。由于所有信息都共享于同一進(jìn)度管理系統(tǒng)內(nèi)，因此這兩種方法都能夠促進(jìn)各參建單位之間的合作，提高工作效率。（4）施工信息傳遞與反饋技術(shù)

現(xiàn)場施工問題的解決，關(guān)鍵在于能否及時(shí)有效地自發(fā)現(xiàn)問題伊始將信息傳遞至各個相關(guān)參建單位，能否利用現(xiàn)場來驅(qū)動進(jìn)度計(jì)劃的優(yōu)化。在傳統(tǒng)工程管理工作中，現(xiàn)場施工問題通常只在周例會中才會被提出，而且由于項(xiàng)目管理者很難關(guān)注整個項(xiàng)目，因此某些現(xiàn)場問題可能由于不起眼而被相關(guān)利益者忽略，由此可能對項(xiàng)目未來的進(jìn)度、成本、質(zhì)量或安全造成影響。（4）施工信息傳遞與反饋技術(shù)

當(dāng)現(xiàn)場施工問題的解決方案制定后，傳統(tǒng)工程管理只能采用紙質(zhì)或口頭方式逐層傳遞至工程一線的工作人員處，在這個過程中很有可能造成信息的缺失導(dǎo)致工作錯誤，施工問題無法解決。綜合上述，結(jié)合各參建單位的工作職責(zé)，在BIM環(huán)境下，進(jìn)一步改進(jìn)看板管理系統(tǒng)，并基于現(xiàn)場驅(qū)動進(jìn)度計(jì)劃優(yōu)化的思想，引入“發(fā)現(xiàn)問題（業(yè)主方）→解決問題（施工方）→確認(rèn)解決（監(jiān)理方）→結(jié)果描述（BIM咨詢方）”的工作閉環(huán)回路，保證施工現(xiàn)場問題從發(fā)現(xiàn)到解決的反饋機(jī)制完整有效。（5）數(shù)據(jù)并發(fā)訪問管理技術(shù)

工程項(xiàng)目的各級進(jìn)度計(jì)劃的編制和實(shí)施通常涉及各個參建單位，在傳統(tǒng)的工程項(xiàng)目管理中，他們都有權(quán)限對進(jìn)度計(jì)劃提出修改意見。在BIM環(huán)境下，為保證各方的權(quán)利和義務(wù)，也會將進(jìn)度計(jì)劃的修改權(quán)限賦予每一方參建單位，這就會導(dǎo)致多人同時(shí)修改進(jìn)度計(jì)劃，因此，多用戶的并發(fā)訪問也是關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)之一。

解決這一問題的方法是通過嵌入