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0前言
对工程进行科学合理地施工管理可以为施工项目带来巨大的收益.在工程实践中,施工进度计划一般采用横道图和网络图表示,目前越来越多的施工管理单位使用计算机软件编制进度计划,辅助进度管理.但不论横道图还是网络图,分解成的一系列施工活动都是建立在二维(2D)基础上的,施工管理人员很难确定每一个施工活动对应施工图中的具体施工部位,也不容易对施工进度计划提出优化.
4D-CAD技术化解了二维施工图纸和三维空间之间的冲突,在工程三维空间的基础上综合了时间因素,在施工管理过程中有许多优点,如直观、易理解、减少重复工作、降低沟通交流障碍、提高施工质量、降低施工成本等.4D-CAD系统应用流程如图l所示.
随着项目管理信息化的推进,4D-CAD发展非常快.4D-CAD包括了三维仿真技术的全部优点,并且,使得施工进度变得非常直观,易于理解.
1.4D-CAD技术现状分析
目前一般的施工进度管理方式是通过基于关键线路法的二维“工作一时间”横道图来进行表现.虽然关键线路法在工程项目管理中发挥着重大的作用,能够表现出工程的计划进度和实际进度执行情况,但此管理方式缺少工程的相关资源信息以及三维建筑构件的空间信息,使得该方式在判断和评价建设计划的合理性以及综合资源的决策管理方面,存在着局限性.4D -CAD是基于4Dimensions（简称4D）模型的计算机辅助设计技术,4D模型是指在3D模型基础上,附加时间因素,将模型的形成过程以动态的3D方式表现出来.4D-CAD技术解决了关键线路法的弊端,实现了对工程项目的3D直观表现和动态管理.美国斯坦福大学的CIFE实验室于1996年首次提出4D模型的概念,并先后推出了CIFE 4D-CAD系统和基于IFC标准的4D产品模型(PM4D)系统,国内的研究主要集中在清华大学研究组.4D管理技术有效地整合了整个工程项目的信息并加以集成,实现施工管理和控制的信息化、集成化、可视化和智能化.运用4D技术实现了工程信息的集成化管理,提高了项目的管理效率和信息化水平.
2.基于4D-CAD技术的施工管理模型
2.1 3D可视化功能
通过对各种施工设施和设备的分类和分析,提取出能够反映其空间几何特征的关键属性,刻在图形平台上构造其3D实体模型,并可以从任意位置和角度对3D模型进行动态显示变换,以实现工程的3D可视化.
2.2 3D场地模型与进度计划的双向链接
通过分析场地布置与施工进度之间、各种施工设施之间、材料供给与需求之间等诸多复杂的依存关系,研究施工资源的“时间一空间一数量”关系以及定义这些关系的规则、动态变化规律及其施工效率的影响因素,将3D场地模型和施工进度计划链接起来,建立场地4D模型,实现了3D场地模型与进度软件Project之间的双向据交流和反馈,从而保证了场地布置与施工进度在时间和空间上协调一致.可动态模拟施工过程和任意时间和场地施工状态,当施工进度发生变化,自动计算出任意时间段、任意施工状态的工程量和人力、材料、机械等资源需求以及场地空间状况,为场地布置提供准确、直观的依据.
2.3 4D动态模拟
通过将3D场地模型与施工进度计划向链接,生成4D模型,可以对施工过程和场地状况进行4D动态模拟.在图形环境中,只需选择施工对象并指定任意施工时间或任意时间间隔,即可根据施工进度显示当前施工状态.4D动态模拟形象地反映了施工过程和场地状况,而且模拟过程是可逆的.通过实时查询工程量以及劳动力、材料、机械等施工资源,实现对整个施工过程的动态追踪.通过查询施工设施名称、类型、型号以及计划设置时间等属性,使场地布置与施工进度相对应,形成4D动态的现场管理.
3.4D-CAD在施工管理中的技术优势
4D-CAD技术在实际中的应用表明,对于提高工程项目的施工管理水平和工作效率,取得了显著效果,为大规模、复杂的工程施工,提供了新的信息化管理手段.
3.1提高了施工管理水平和工作效率
清华大学研制的“建筑工程4D施工管理系统”成功应用于北京2008奥运会主体育场——国家体育场等大型建筑工程项目,表明利用4D-CAD技术可快捷、方便地进行3D场地布置,按照施工进度变化进行整个施工过程和场地状况的4D可视化模拟,实时查询和修改任意施工阶段的场地使用情况和设施／设备配置,实现施工现场的动态管理.可满足施工现场的科学管理水平和工作效率,效果显著.4D技术的引入,为建筑施工现场提供了新的管理方法和手段.
3.2实现了工程项目施工的动态管理
4D施工管理系统成功应用于青岛海湾大桥施工项目,通过3D工程模型与施工进度计划和资源信息的相互衔接,将施工进度、三维模型、资源需求等有机地结合在一起,实现了工程施工进度、人力、材料、机械、施工质量的4D动态管理和优化控制,以及整个施工过程的可视化模拟.此外,系统还实现了与项目管理系统的无缝衔接,达到数据统一和共享的目的.
3.3有效协调施工管理中的各项工作
4D-CAD技术提供了直观和易于理解的施工流程仿真模型,提高了业主、建筑师、咨询工程师、承包商之间的有效沟通,最终降低施工管理中的纠纷和矛盾；同时能够科学合理的布置施工现场,有效解决了各分项工程施工空间的冲突,能够优化施工方案,优化施工流程,降低施工成本.
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4.结论
4D-CAD技术是计算机技术在工程施工领域应用的新技术,其将3D仿真或虚拟现实技术与施工进度相结合,对工程项目的施工进行动态管理,也是国内外项目管理中研究和应用的发展趋势,其在工程施工管理中的应用,提高了工程施工管理的信息化水平和工作效率,必将在施工管理中发挥巨大作用,同时也体现了工程施工管理信息化的趋势.
总结：本论文可用于施工模型论文范文参考下载，施工模型相关论文写作参考研究。
施工电梯模型引用文献:
[1] 施工电梯和建筑硕士毕业论文范文 施工电梯和建筑相关电大毕业论文范文2万字
[2] 电梯硕士论文开题报告范文 施工管理方面电大毕业论文范文10000字
[3] 建筑施工大学毕业论文范文 关于建筑施工和施工电梯论文范文数据库2万字
