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摘要：随着经济的迅速发展以及科学技术水平的不断提高，我国的建筑施工技术取得了较大程度上的进步，为我国国民经济的发展以及人民生活水平的提高做出重要贡献。而在建筑行业当中，建筑施工领域的管理一直是人们关注的问题。随着新技术的发展，逐渐将4D模型理论应用于建筑施工的管理之中。本文主要针对建筑施工4D++模型与4D项目管理系统进行研究与分析。
關键词：建筑施工管理；4D++模型；4D项目管理系统
1.4D技术
一般情况下，在建筑施工管理之中，对于建筑物而言，其构造是一个动态的过程，并随着时间的变化而变化。要想通过对计算机进行一定程度上的使用来对这种动态变化的过程进行仿真模拟，首先就必须要建立一个计算机模型。然而，在目前状况下，由于这种动态变化过程复杂程度较高，2D与3D模型难以对其进行精确而有效的描述。随着技术的发展，提出了一种4D-CAD技术，通过有效运用这一技术可以对建筑施工动态模拟以及跟踪管理进行实现。对于4D-CAD技术而言，它是基于4 Dimension 模型之上的，并在此基础之上形成了一种计算机辅助设计技术。简而言之，4D模型就是基于3D模型之上，对时间概念进行一定程度的附加，并通过这种方法动态的表现出模型的变化过程。4D模型具有两个突出的特点，首先，它是一种可视的媒介。这样一来，用户就可以看到物体变化过程的图形模拟；除此之外，4D模型可以对整个形象变化国恒进行一定程度上的优化与控制。
2.扩展的4D施工管理模型4DSMM++
对于4DSMM++而言，它主要是建筑物以及施工场地3D整体模型与施工进度计划进行一定程度上的链接，并在此基础之上对相关资源进行有效集成，这些资源主要包含有人力、设备、成本以及材料等。这样一来，就能够建立起一套系统化较强且具有一定针对性的施工工序时间与3D对象以及资源需求之间的复杂关系，并由此来对其动态变化规律以及信息转换内容进行一定程度上的反映。通过对4DSMM++进行运用，可以对施工进度、人力、材料、设备以及成本布置的管理与控制进行有效的实现。4D整体模型概念见图1所示：
图1：4D整体模型概念
4DSMM++的生成过程主要包含了工程信息、三维模型、组件表示、WBS、过程表示、资源属性等，具体情况见表1所示：
表1：4DSMM++生成过程
内容
具体情况
工程信息
创建三维模型所必须的几何信息和工程实行，包括建筑物楼层以及标准结构构件数据、施工流水段数据以及工序模板定义等。
三维模型
是施工过程中各种施工对象和场地设施的三维实体模型，是整个施工项目最终完成状态的静态描述，由按照层次结构组织的组件组成。
组件表示
以模型对象ID为索引，记录3D几何模型组件的编码与相关属性信息4DSMM++引入了一个工序模板，用于定义不同类型结构构件的工序序列，设定工序之间的关系以及工序属性，并用一组有序的图像样板，通过不同颜色、纹理或贴图形象描述相应的施工工序。
WBS
对整个施工对象进行工程结构分解，选择所需的工序模板，可以自动在WBS中创建相关的工序任务节点，根据每个WBS节点的具体类型，自动赋予每个节点唯一标识的WBS编码。
过程表示
将WBS与组件表示相对应，以WBS编码为索引，依据一定的转换规则，记录各个组件对象在时间轴上的具体位置描述，以及随时间变化而发生的状态变化的语义型数据信息。
资源属性
通过一个资源模板建立三维模型与资源之前的关系。
3.建筑施工项目4D管理系统4D-MCPRU
3.1 项目工作区
在这一4D-MCPRU系统之中，存在一个多项目数据管理环境，即为项目工作区。通过这一项目工作区可以对各个施工项目的施工信息进行有效的输入与管理，其包含的内容较为广泛，主要有项目属性、单项工程、楼层、施工流水段、结构构件、工序、工程分解结构等。系统会对用户进行一定程度的引导，以此方便用户快捷的对工作区进行有效的建立，并由此来对信息的输入与管理进行有效的实现。
3.2 3D模型对象
对于3D模型而言，它是实际施工项目中各种施工对象、施工工序以及场地设施的三维模拟。在这一系统之中，提供了相应的实体操作功能。这样一来，用户可以在二维图形的环境之中，对工程3D图形的基本信息进行有效的建立。且这种建立是交互式的。对于3D模型信息而言，它们都是存储与图形数据库之中。除此之外，系统能够对任意时间与施工状态之下的施工对象以及场地布置的3D模型进行自动生成。
3.3 4D的可视化管理
通过在施工项目3D模型与进度计划链接的基础之上，4D-MCPRU系统可以对施工项目的4D模型进行有效的生成。这样一来，不仅能够实现对于施工进度以及场地布置的可视化模型，同时还能够在施工项目3D形象变化的过程中，对进度、资源以及场地布置进行一定程度上的动态管理与动态控制。除此之外，4D-MCPRU系统还提供了一个双向管理模式，用户通过读3D模型对象进行一定程度的操作，可以实现对于其他资源信息的查询与改进。
4.结束语
本文主要针对建筑施工4D++模型与4D项目管理系统进行研究与分析。首先对4D技术进行了一定程度上的介绍，然后在此基础之上阐述了扩展的4D施工管理模型4DSMM++，最后从项目工作区、3D模型对象以及4D的可视化管理三个方面分析了建筑施工项目4D管理系统4D-MCPRU。希望我们的研究能够为读者提供参考并带来帮助。
参考文献：
[1] Zhang J. P.A New Approach to Construction Planning andSite Space Utilization through Computer Visualization， Ph. . 1996
[2] 张建平，曹铭，张洋. 基于IFC标准和工程信息模型的建筑施工4D管理系统[J]. 工程力学. 2005（S1）
[3] 王兴炎，吴雪根，杨学夫. 关于建筑施工管理模式及技术的分析研究[J]. 中小企业管理与科技（上旬刊）. 2010（09）
[4] 麦上荣. 信息化对建筑施工管理水平提升的应用与几点思考[J]. 科技资讯. 2009（16）
關键词：建筑施工管理；4D++模型；4D项目管理系统
1.4D技术
一般情况下，在建筑施工管理之中，对于建筑物而言，其构造是一个动态的过程，并随着时间的变化而变化。要想通过对计算机进行一定程度上的使用来对这种动态变化的过程进行仿真模拟，首先就必须要建立一个计算机模型。然而，在目前状况下，由于这种动态变化过程复杂程度较高，2D与3D模型难以对其进行精确而有效的描述。随着技术的发展，提出了一种4D-CAD技术，通过有效运用这一技术可以对建筑施工动态模拟以及跟踪管理进行实现。对于4D-CAD技术而言，它是基于4 Dimension 模型之上的，并在此基础之上形成了一种计算机辅助设计技术。简而言之，4D模型就是基于3D模型之上，对时间概念进行一定程度的附加，并通过这种方法动态的表现出模型的变化过程。4D模型具有两个突出的特点，首先，它是一种可视的媒介。这样一来，用户就可以看到物体变化过程的图形模拟；除此之外，4D模型可以对整个形象变化国恒进行一定程度上的优化与控制。
2.扩展的4D施工管理模型4DSMM++
对于4DSMM++而言，它主要是建筑物以及施工场地3D整体模型与施工进度计划进行一定程度上的链接，并在此基础之上对相关资源进行有效集成，这些资源主要包含有人力、设备、成本以及材料等。这样一来，就能够建立起一套系统化较强且具有一定针对性的施工工序时间与3D对象以及资源需求之间的复杂关系，并由此来对其动态变化规律以及信息转换内容进行一定程度上的反映。通过对4DSMM++进行运用，可以对施工进度、人力、材料、设备以及成本布置的管理与控制进行有效的实现。4D整体模型概念见图1所示：
图1：4D整体模型概念
4DSMM++的生成过程主要包含了工程信息、三维模型、组件表示、WBS、过程表示、资源属性等，具体情况见表1所示：
表1：4DSMM++生成过程
内容
具体情况
工程信息
创建三维模型所必须的几何信息和工程实行，包括建筑物楼层以及标准结构构件数据、施工流水段数据以及工序模板定义等。
三维模型
是施工过程中各种施工对象和场地设施的三维实体模型，是整个施工项目最终完成状态的静态描述，由按照层次结构组织的组件组成。
组件表示
以模型对象ID为索引，记录3D几何模型组件的编码与相关属性信息4DSMM++引入了一个工序模板，用于定义不同类型结构构件的工序序列，设定工序之间的关系以及工序属性，并用一组有序的图像样板，通过不同颜色、纹理或贴图形象描述相应的施工工序。
WBS
对整个施工对象进行工程结构分解，选择所需的工序模板，可以自动在WBS中创建相关的工序任务节点，根据每个WBS节点的具体类型，自动赋予每个节点唯一标识的WBS编码。
过程表示
将WBS与组件表示相对应，以WBS编码为索引，依据一定的转换规则，记录各个组件对象在时间轴上的具体位置描述，以及随时间变化而发生的状态变化的语义型数据信息。
资源属性
通过一个资源模板建立三维模型与资源之前的关系。
3.建筑施工项目4D管理系统4D-MCPRU
3.1 项目工作区
在这一4D-MCPRU系统之中，存在一个多项目数据管理环境，即为项目工作区。通过这一项目工作区可以对各个施工项目的施工信息进行有效的输入与管理，其包含的内容较为广泛，主要有项目属性、单项工程、楼层、施工流水段、结构构件、工序、工程分解结构等。系统会对用户进行一定程度的引导，以此方便用户快捷的对工作区进行有效的建立，并由此来对信息的输入与管理进行有效的实现。
3.2 3D模型对象
对于3D模型而言，它是实际施工项目中各种施工对象、施工工序以及场地设施的三维模拟。在这一系统之中，提供了相应的实体操作功能。这样一来，用户可以在二维图形的环境之中，对工程3D图形的基本信息进行有效的建立。且这种建立是交互式的。对于3D模型信息而言，它们都是存储与图形数据库之中。除此之外，系统能够对任意时间与施工状态之下的施工对象以及场地布置的3D模型进行自动生成。
3.3 4D的可视化管理
通过在施工项目3D模型与进度计划链接的基础之上，4D-MCPRU系统可以对施工项目的4D模型进行有效的生成。这样一来，不仅能够实现对于施工进度以及场地布置的可视化模型，同时还能够在施工项目3D形象变化的过程中，对进度、资源以及场地布置进行一定程度上的动态管理与动态控制。除此之外，4D-MCPRU系统还提供了一个双向管理模式，用户通过读3D模型对象进行一定程度的操作，可以实现对于其他资源信息的查询与改进。
4.结束语
本文主要针对建筑施工4D++模型与4D项目管理系统进行研究与分析。首先对4D技术进行了一定程度上的介绍，然后在此基础之上阐述了扩展的4D施工管理模型4DSMM++，最后从项目工作区、3D模型对象以及4D的可视化管理三个方面分析了建筑施工项目4D管理系统4D-MCPRU。希望我们的研究能够为读者提供参考并带来帮助。
参考文献：
[1] Zhang J. P.A New Approach to Construction Planning andSite Space Utilization through Computer Visualization， Ph. . 1996
[2] 张建平，曹铭，张洋. 基于IFC标准和工程信息模型的建筑施工4D管理系统[J]. 工程力学. 2005（S1）
[3] 王兴炎，吴雪根，杨学夫. 关于建筑施工管理模式及技术的分析研究[J]. 中小企业管理与科技（上旬刊）. 2010（09）
[4] 麦上荣. 信息化对建筑施工管理水平提升的应用与几点思考[J]. 科技资讯. 2009（16）