BIM 技术驱动的智慧工地施工进度动态优化管理研究
凌杰
文山土投建设工程有限公司 云南文山 663000
引言:当前,建筑业正面临转型升级的重要发展时期,传统的施工管理模式已难以适应现代工程项目日益增长的复杂性和高效率需求。施工进度作为工程管理的核心环节,其管理水平直接影响项目的成败。传统进度管理依赖二维图纸和经验判断,信息传递滞后,难以实现精准控制和及时调整。BIM 技术作为建筑信息化的重要支撑,将三维可视化与信息集成等特性引入施工管理领域,为智慧工地建设提供了技术基础。研究BIM 技术驱动的施工进度动态优化管理,对推动建筑业高质量发展、提升工程建设效率、降低管理成本具有重要的理论和实践意义。
一、BIM 技术在智慧工地施工进度动态优化管理中的优势分析
(一)有利于进度精确计算
建筑工程项目的施工进度管理是一项复杂而繁琐的工作,传统的进度管理方法难以满足现代建筑业发展的需求。BIM 技术的出现为解决这一问题提供了新的思路和方法。通过构建 BIM 模型,可以将工程项目的各项信息参数化,包括构件信息、材料信息、资源配置信息等,从而实现对工程量的快速精确计算 Π0[1] 基于 BIM 模型的工程量计算可以细化到每一个构件,各专业的工程量可以随时调用、集成与统计,大大提高了计算效率和准确性。同时,将工程量与施工进度结合,形成施工进度与工程量的动态联动,可及时获取实际完成工程量,了解进度执行情况,为科学有效地控制进度偏差、调整优化进度计划提供可靠依据。
(二)有利于进度可视化管理
施工进度管理的传统方式主要依赖于横道图、网络图等二维形式,缺乏直观性和可读性,不利于各方的理解和沟通。BIM 技术与四维施工进度相结合,可以将施工进度与三维模型完美融合,直观展示整个工程项目的施工过程与进度状态。通过 BIM 四维模拟,管理人员可以在虚拟的施工现场中漫游,身临其境地观察每一个时间节点的施工现场状况。所有参建方能够直观地了解计划进度和实际进度,清晰掌握施工进展,提高各方的沟通与协作效率。当实际进度与计划进度出现偏差时,管理人员可以在可视化的 BIM 模型中迅速定位问题,并通过与三维模型的关联分析问题原因,制定切实有效的调整措施。
二、BIM 技术驱动的智慧工地施工进度动态优化管理要点
(一)构建集成化BIM 平台
智慧工地的核心是实现工程建设全生命周期的数字化、信息化管理,而BIM 技术则是支撑智慧工地建设的关键技术之一。为充分发挥 BIM 技术在施工进度动态优化管理中的价值,构建一个集成化的 BIM 平台至关重要。该平台需要具备强大的数据集成与管理能力,将设计、采购、施工、运维等各阶段的BIM 模型和数据无缝对接,打通数据孤岛,实现全专业、全参与方的数据互联互通[2]。基于统一的数据标准和交换协议,平台可对异构系统中的数据进行提取、过滤、转换和集成,并为上层应用提供标准化的数据接口和服务。同时,集成化 BIM 平台还应具备可扩展性和灵活性,能够根据实际需求持续集成各类智能化管理系统,如进度管理系统、质量管理系统、安全管理系统等,逐步构建起完善的智慧工地管理平台。通过集成化 BIM 平台的构建,智慧工地的各项管理功能可以与BIM 模型深度融合,依托高质量的BIM 数据,为科学决策提供有力支撑。
(二)实现信息共享和交互
施工进度管理涉及工程项目的多个参与方和专业,需要各方密切配合、信息互通。传统的管理模式中,进度信息的传递和共享往往滞后、失真,难以适应现代建筑工程的复杂性和快速性。而 BIM 技术为解决这一难题提供了有效途径。通过基于 BIM 的协同工作平台,各参与方可以实时访问和共享全面准确的进度信息,减少沟通障碍和信息误差。例如,设计变更信息可以及时反馈到施工单位,供应商也能掌握最新的材料需求计划,有利于优化采购和供应节奏。同时,BIM 平台强大的可视化交互能力,可增强各方对整个工程进度的理解和把控。利用三维模型和四维进度模拟,可直观展示关键工序和节点的衔接关系,提升多专业协调效率,及时发现和解决进度问题。此外,通过移动互联网和云技术,现场管理人员可以利用移动终端设备实时采集和上传进度数据,与 BIM平台进行双向交互,实现进度信息的动态更新和共享,为现场管控决策提供有力支持。
(三)开展进度模拟与优化
科学合理的施工进度计划是保证工程项目顺利实施的重要前提,但在实际执行过程中,受各种不确定因素的影响,进度计划往往难以严格执行,需要动态优化和调整。BIM 技术与四维进度模拟的结合,为施工进度优化提供了新的解决方案。通过在 BIM 模型中加入时间维度,可以创建可视化的四维施工进度模型。在虚拟的建造过程中,可以全面评估和优化施工方案,对比不同的施工工艺和资源配置方案,识别进度计划中的关键路径和瓶颈资源,提前预判和规避进度风险。同时,随着施工的推进,通过实时获取现场进度数据并与四维模型比对,可以动态监控进度执行状况。一旦发现实际进度与计划进度存在偏差,可及时采取再计划等优化手段,调整后续的施工计划和资源配置,最大限度地降低进度延误的风险,确保工程按期完工 [3]。此外,基于 BIM 的进度优化还可与成本、质量等多目标优化相结合,实现施工生产过程的精细化管理和动态控
制。
(四)加强实时数据采集
准确及时的数据采集是实现智慧工地动态进度管理的基础。BIM 技术与物联网、移动通信、人工智能等新兴信息技术的融合应用,可显著提升施工现场的数据采集能力。通过在施工现场布设各类传感器、射频识别(RFID)设备、移动终端等智能硬件,可自动感知和采集人员、材料、设备等关键生产要素的实时状态数据。例如,利用 RFID 技术对构件进行标识和跟踪,可准确掌握构件的加工、运输、安装等各环节的进度情况;通过在塔吊、挖掘机等主要设备上安装传感器,可实时采集设备的工作时长、效率等数据;借助智能安全帽等可穿戴设备,可获取人员的位置、行为等信息。通过与 BIM 模型的关联映射,这些海量异构的现场数据可转化为可理解和应用的进度管理信息。将实测数据与BIM 模型、进度计划等交互比对,可直观评估进度完成情况,挖掘偏差原因,优化调整施工组织方案,真正实现数据驱动的动态进度管理。
结束语
综上所述,BIM 技术通过其强大的信息集成、可视化模拟和数据分析能力,为智慧工地的施工进度动态优化管理提供了有力支撑。从进度精确计算到可视化管理,从集成化平台构建到实时数据采集,BIM 技术正在改变传统施工管理模式,推动施工管理向数字化、智能化方向发展。未来,随着物联网、人工智能、大数据等技术与 BIM 的深度融合,智慧工地的施工进度管理将更加自动化、智能化,实现从被动响应到主动预测的转变,从而构建更加高效、安全、绿色的建筑产业新生态,为建筑业高质量发展注入新动能。
参考文献:
[1] 杨昉 . 基于建筑施工管理的 BIM 技术与智慧工地平台协同应用研究 [J].福建建筑,2024,(12):117-121.
[2] 王健 . 基于 BIM 的智慧工地管理体系研究和应用 [J]. 建筑科技,2024,8(07):121-128.
[3] 翟鹏义. 基于BIM 的智慧工地建设应用研究[J]. 房地产世界,2021,(13):1-3.