装配式建筑施工进度的信息化控制方法

摘要

本发明涉及一种装配式建筑施工进度的信息化控制方法，包括如下步骤：建立垂直运输设备的工作区域计算模型；建立平面体积、现场库存量与施工进度三者之间的预测模型；利用B I M技术建立装配式建筑的B I M模型；根据工期节点，利用所建立的垂直运输设备的工作区域的计算模型、所述预测模型及所述B I M模型反推得出施工进度计划。本发明结合施工平面规划，建立装配式建筑的平面体积、现场库存量及施工进度之间的预测模型，通过建立数学模型，利用信息化技术，也即B I M技术进行模拟，来完成装配式建筑施工进度的信息化控制，能够解决目前施工进度管理中存在的管理大量统计数据的缺陷。

说明书

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，特指一种装配式建筑施工进度的信息化控制方法。

背景技术

随着国家“双碳”政策的发展要求，建筑业装配式建筑也在开展“减碳化”的实践。同时，信息化技术的不断进步，建筑施工领域以BIM技术为基础的施工信息化管理的水平也在不断的发展。

施工进度管理，作为工程项目管理的主要因素之一，是评价工程项目管理主要指标。在施工进度的管理方法中，比较常见的横道图以及双代号网络图等，都可以在一定的程度上反映施工进度的情况，但是，这种方法也存在一定的局限性：在项目的管理过程中，尤其是大型复杂项目，需要大量的统计数据，才能反映出进度的情况。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种装配式建筑施工进度的信息化控制方法，解决现有的施工进度管理方法需要大量的统计数据才能反映出进度情况而使得管理工作量较大的问题。

实现上述目的的技术方案是：

本发明提供了一种装配式建筑施工进度的信息化控制方法，包括如下步骤：

建立垂直运输设备的工作区域计算模型；

建立平面体积、现场库存量与施工进度三者之间的预测模型；

利用BIM技术建立装配式建筑的BIM模型；以及

根据工期节点，利用所建立的垂直运输设备的工作区域的计算模型、所述预测模型及所述BIM模型反推得出施工进度计划。

本发明结合施工平面规划，建立装配式建筑的平面体积、现场库存量及施工进度之间的预测模型，通过建立数学模型，利用信息化技术，也即BIM技术进行模拟，来完成装配式建筑施工进度的信息化控制，能够解决目前施工进度管理中存在的管理大量统计数据的缺陷。

本发明装配式建筑施工进度的信息化控制方法的进一步改进在于，所建立的垂直运输设备的工作区域计算模型为：

A＝A1-(A2+A3+A4+A5),

其中，A表示垂直运输设备的作业面积，A1表示施工现场的面积，A2表示拟建建筑的面积，A3表示装配式构件堆场的面积，A4表示垂直运输设备吊装时安全作业面积，A5表示车辆通行的面积。

本发明装配式建筑施工进度的信息化控制方法的进一步改进在于，所建立的预测模型为：

T(x)＝Q(x0)+Ⅱx-x0ⅡV(x0)，

其中，T表示施工进度，Q表示现场库存量，V表示现场平面体积，x和x0表示影响因素，Ⅱx-x0Ⅱ表示预测模型的测度。

本发明装配式建筑施工进度的信息化控制方法的进一步改进在于，所建立的BIM模型包括装配式建筑所用的装配式构件，各装配式构件均设有唯一的标识码；

利用所述装配式构件的标识码，结合垂直运输设备的工作区域计算模型和预测模型，计算得出装配式构件的平面管理、库存量以及施工进度的对应关系。

本发明装配式建筑施工进度的信息化控制方法的进一步改进在于，还包括：

按照楼层进行装配式构件的统计，计算得出装配式建筑的构件工程量。

本发明装配式建筑施工进度的信息化控制方法的进一步改进在于，还包括：

根据施工现场平面的实际情况建立现场平面BIM模型；

利用现场平面BIM模型进行施工现场的平面管理。

本发明装配式建筑施工进度的信息化控制方法的进一步改进在于，基于现场平面BIM模型，结合垂直运输设备的工作区域计算模型，计算出垂直运输设备的有效工作范围以及不同类型装配式构件的库存区域位置以及库存区域体积。

本发明装配式建筑施工进度的信息化控制方法的进一步改进在于，在得出施工进度计划时，考虑平面体积、现场库存量以及垂直运输设备的作业频率对施工进度的影响。

附图说明

图1为本发明装配式建筑施工进度的信息化控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

参阅图1，本发明提供了一种装配式建筑施工进度的信息化控制方法，解决了目前装配式建筑施工进度管理中存在的需要大量统计数据的缺陷，本发明的控制方法为装配式建筑施工进度的控制提供了一种可视化、信息化、精确化的控制方法。本发明结合施工平面规划，实现装配式建筑主要构件的库存量与施工进度之间的有效关联，建立装配式建筑施工现场平面体积、施工现场平面库存量及施工进度之间的预测模型，通过建立数学模型，利用信息化技术，完成一种装配式建筑施工进度的信息化控制方法。下面结合附图对本发明装配式建筑施工进度的信息化控制方法进行说明。

参阅图1，显示了本发明装配式建筑施工进度的信息化控制方法的流程图。下面结合图1，对本发明装配式建筑施工进度的信息化控制方法进行说明。

如图1所示，本发明的装配式建筑施工进度的信息化控制方法，包括如下步骤：

执行步骤S11，建立垂直运输设备的工作区域计算模型；接着执行步骤S12；

执行步骤S12，建立平面体积、现场库存量与施工进度三者之间的预测模型；接着执行步骤S13；

执行步骤S13，利用BIM技术建立装配式建筑的BIM模型；接着执行步骤S14；

执行步骤S14，根据工期节点，利用所建立的垂直运输设备的工作区域的计算模型、预测模型及BIM模型反推得出施工进度计划。

在本发明的一种具体实施方式中，所建立的垂直运输设备的工作区域计算模型为：

A＝A1-(A2+A3+A4+A5),

其中，A表示垂直运输设备的作业面积，A1表示施工现场的面积，A2表示拟建建筑的面积，A3表示装配式构件堆场的面积，A4表示垂直运输设备吊装时安全作业面积，A5表示车辆通行的面积。

具体地，根据施工进度计划及施工部署，在施工现场布设塔吊作为垂直运输设备，来完成装配式构件的吊装和安装作业。利用BIM技术的模拟仿真技术，计算完成塔吊的有效作业面积，并且建立计算模型，用于确定塔吊的吊装频率与装配式构件存放的位置与数量之间的关系，通过计算模型可以有效地确定装配式建筑的施工进度与塔吊之间的协同关系。

在本发明的一种具体实施方式中，所建立的预测模型为：

T(x)＝Q(x0)+Ⅱx-x0ⅡV(x0)，

其中，T表示施工进度，Q表示现场库存量，V表示现场平面体积，x和x0表示影响因素，Ⅱx-x0Ⅱ表示预测模型的测度。

预测模型反映平面体积、库存量与施工进度之间的关系，装配式建筑现场施工进度与装配式构件的现场供应量存在正比例关系，而装配式构件的现场供应量与现场平面体积存在正比例关系。基于线性规划理论，建立现场平面体积、现场库存量与施工进度三者之间的预测模型。假定现场平面体积为V，现场库存量为Q，施工进度为T，给出装配式建筑施工进度的单因素预测模型。考虑随机性因素目标进度、因素目标进度随机性两种情况下，建立整个施工网络计划目标进度矩阵和进度偏移矩阵，得出整个施工网络计划预测进度矩阵和矩阵范数。通过矩阵推导和模拟，可以得出三者之间的函数关系。

预测模型：T(x)＝Q(x0)+Ⅱx-x0ⅡV(x0)

其中，x和x0为影响因素，Ⅱx-x0Ⅱ为预测模型的测度。

在本发明的一种具体实施方式中，所建立的BIM模型包括装配式建筑所用的装配式构件，各装配式构件均设有唯一的标识码；

利用装配式构件的标识码，结合垂直运输设备的工作区域计算模型和预测模型，计算得出装配式构件的平面管理、库存量以及施工进度的对应关系。

利用BIM模型中的装配式构件，可结合预测模型，计算得出装配式构件的现场供应量与施工进度之间的关系，也即得出最优的现场供应量与最佳施工进度的匹配关系，还可计算得出最优现场供应量与现场平面体积的最优利用的匹配关系，以上两个匹配关系能够得出最优的现场供应量以及最优现场平面体积。再结合计算模型，能够得出塔吊的最优吊装频率与最优施工进度的匹配关系。上述的各种关系的计算，可配合BIM模型进行三维模拟，以保证可实施性。

进一步地，还包括：

按照楼层进行装配式构件的统计，计算得出装配式建筑的构件工程量。

计算装配式建筑的构件工程量，按照楼层进行构件的统计，不同的构件要进行分类计算和统计，利用BIM的可视化建模技术，统计出各类构件的体积。

在本发明的一种具体实施方式中，还包括：

根据施工现场平面的实际情况建立现场平面BIM模型；

利用现场平面BIM模型进行施工现场的平面管理。

进一步地，基于现场平面BIM模型，结合垂直运输设备的工作区域计算模型，计算出垂直运输设备的有效工作范围以及不同类型装配式构件的库存区域位置以及库存区域体积。

其中库存区域体积是指平面面积与不同构件安全允许堆放高度之间的关系。基于计算模型，要充分规划出平面模型中现场面积与拟建建筑的面积、车辆通行面积等之间的空间划分。

在本发明的一种具体实施方式中，在得出施工进度计划时，考虑平面体积、现场库存量以及垂直运输设备的作业频率对施工进度的影响。

根据工期节点，在考虑各种影响因素的前提下，基于预测模型，利用BIM 4D技术，反推出施工进度计划。在这过程中，要考虑平面体积、现场库存量，以及塔吊的作业频率对施工进度的影响。通过模拟，修正平面体积、现场库存量以及塔吊作业频率三个关键因素对施工进度的影响程度。具体地，得出的施工进度计划包括沿时间轴分布的装配式构件的现场库存量、现场库存区域位置、库存区域体积以及塔吊吊装频率，且现场库存量、现场库存区域位置、库存区域体积以及塔吊吊装频率所对应的施工进度为各因素对应的最优的施工进度。

通过BIM信息化技术，结合模型一和模型二，建立装配式建筑施工进度控制的信息化平台，通过平台实现施工进度的预警与纠偏，实现装配式建筑施工的高效建造。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。