探析BIM在工程項目進度管理中的應(yīng)用

何偉

（桂林電子科技大學(xué) 廣西桂林 541004）

探析BIM在工程項目進度管理中的應(yīng)用

何偉

（桂林電子科技大學(xué) 廣西桂林 541004）

本文從傳統(tǒng)工程項目進度控制方法中存在的問題出發(fā)，提出BIM在項目進度管理中應(yīng)用的可行性，探索基于BIM的4D模型的構(gòu)建，及其在工程項目進度管理方法中的優(yōu)勢。

BTM技術(shù)；4D模型；工程項目；進度管理

前言

工程項目進度計劃作為工程項目管理的重要控制目標(biāo)之一，其傳統(tǒng)的進度控制方法中存在著下列問題：

（1）網(wǎng)絡(luò)計劃不夠形象，通常難以理解及執(zhí)行

網(wǎng)絡(luò)計劃圖即為工程項目進行進度管理最主要的工具，但其存在著一定的缺陷及局限性。①網(wǎng)絡(luò)計劃圖的計算相對復(fù)雜，不易理解，無法順利和外界進行溝通交流；②網(wǎng)絡(luò)計劃圖的表達抽象，且不能直觀展示出項目計劃的進度過程，而且無法順利進行項目的實際進度跟蹤工作；③網(wǎng)絡(luò)計劃圖對項目工作的分解要求細致，其邏輯關(guān)系要準確，而且都依賴項目工作者的個人主觀經(jīng)驗，在實際操作中經(jīng)常會出現(xiàn)多種問題，導(dǎo)致很難完全做到進度控制。

（2）傳統(tǒng)的方法不能有效的規(guī)范化及精細化的管理

目前傳統(tǒng)進度管理的方法在很大的程度上，過分依賴項目管理者的從業(yè)經(jīng)驗，導(dǎo)致無法形成規(guī)范化及標(biāo)準化的管理模式。此種經(jīng)驗化管理方法太過受到主觀因素的影響。本文將基于BIM平臺，分析優(yōu)化工程項目的進度管理問題并提出解決措施。

1 BIM的基本概念和特點

BIM即為Building Information Modeling的縮寫，其是數(shù)字化及信息化知識在建筑行業(yè)中的體現(xiàn)。按照計算機的三維模型所建立形成的數(shù)據(jù)庫就是BIM模型的核心，其集成了從設(shè)計一直到建筑的使用周期終結(jié)期間建筑物的整個使用壽命周期內(nèi)所有的工程項目信息。

BIM有以下幾個特點：①BIM主要是對于建筑構(gòu)件的數(shù)據(jù)化和智能數(shù)字化表述；②BIM主要是一種協(xié)作的過程，其包含著自動化處理能力，以及維護信息關(guān)聯(lián)性與一致性；③BIM能夠用做信息的交換，能夠為建筑的全生命周期中提供可驗證、可重復(fù)以及可維持的清晰信息的環(huán)境；④其能夠產(chǎn)生十分完整的非圖形數(shù)據(jù)報告，還能即時、持續(xù)提供高質(zhì)、可靠的關(guān)于項目設(shè)計的進度、規(guī)模、成本的信息。而且，BIM可以在綜合的數(shù)字環(huán)境下保持著信息的不斷更新且能隨時提供訪問，幫助工程師、建筑師、業(yè)主以及施工人員能夠清楚全面地對工程項目進行了解。此類信息在建筑工程設(shè)計、施工及管理過程中，能起到促進決策進度加快、提高決策質(zhì)量的作用。

2 基于BIM4D模型的構(gòu)建

BIM模型在建筑工程項目的進度控制中模型構(gòu)建主要指的是建立于4D信息模型基礎(chǔ)上，但是4D信息模型是以基本的信息模型為基礎(chǔ)形成的。

基本的信息模型是以建筑物的三維幾何信息作為基本屬性，其包括以構(gòu)件實體為基本的單元建筑對象以及其空間位置、幾何尺寸、構(gòu)件實體間的空間關(guān)系和工程項目的名稱、類型建設(shè)單位及用途等項目基本的工程信息情況等。

4D信息模型指的是在基本信息模型基礎(chǔ)上，適當(dāng)增加工程進度的有關(guān)信息和相關(guān)資源并同管理過程和信息等結(jié)合所形成的4D時空模型，其主要針對的是施工階段的管理應(yīng)用，能夠?qū)κ┕み^程中可視化模擬和施工進度動態(tài)進行管理及優(yōu)化，如圖1。

圖1 4D模型示意圖

基于BIM模型的4D虛擬建造技術(shù)即為將設(shè)計的階段已經(jīng)完成的3D建筑的信息模型加上時間維度，形成4D的模擬動畫，并通過計算機上建立的模型、借助各種可視化的設(shè)備，對工程項目進行虛擬的描述，其目標(biāo)即為根據(jù)工程項目施工的計劃來模擬現(xiàn)實建造過程，借助虛擬環(huán)境，及時發(fā)現(xiàn)施工的過程中可能發(fā)生的問題及風(fēng)險，然后針對這些問題對工程計劃及模型進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整與修改，優(yōu)化施工計劃。這樣即便發(fā)生施工圖更改、設(shè)計變更的情況，也能夠?qū)M度計劃進行快速的自動化同步修改。

在具體施工過程中，此模型能夠應(yīng)用到工程施工現(xiàn)場管理及進度管理等多個方面，且其具有可視化功能、記錄功能、監(jiān)控功能、進度狀態(tài)的報告功能及計劃調(diào)整預(yù)測的功能，可以集成s曲線法、網(wǎng)絡(luò)計劃法及香蕉曲線法等。該模型的可視化功能使進度計劃的編制人員減少了查看圖紙的次數(shù)，大大縮短了工程施工前期技術(shù)準備的時間，有效的提高編制的效率及準確性。另外，其還可幫助施工人員對設(shè)計的意圖及施工方案的要求進行更加深刻的理解，使因信息的傳達錯誤導(dǎo)致施工出現(xiàn)不必要問題的現(xiàn)象減少，提高了施工的進度及質(zhì)量，保證了項目決策能夠盡快的執(zhí)行。

3 基于BIM模型4D虛擬建設(shè)的技術(shù)進度管理方法優(yōu)勢分析

3.1 信息交流的層次更高

相對于建設(shè)行業(yè)的編制施工進度計劃方面的網(wǎng)絡(luò)圖、橫道圖等，4D模型有著顯著的優(yōu)點。傳統(tǒng)施工的進度計劃編制及應(yīng)用大部分只適合專業(yè)技術(shù)人員與管理層人員，參與工程的其他各級各類人員不能對其進行廣泛理解及接受，但是4D模型能夠?qū)⑹┕ぶ械拿恳粋€工作都用可視化的形象通過建筑構(gòu)件虛擬的建造過程進行顯示，從而提高了建筑工程信息交流的層次。

3.2 信息的表達更為清晰

建筑工程施工作為一個高度動態(tài)過程，隨著如今建筑工程的規(guī)模不斷地擴大，其復(fù)雜程度也不斷提高。目前的建筑項目管理過程中表示進度計劃通常使用甘特圖，但由于其可視化程度低、專業(yè)性強，導(dǎo)致施工進度和各種復(fù)雜關(guān)系無法清晰的描述，工程施工中動態(tài)變化的過程無法準確的表達。但是借助將BIM模型和施工進度計劃互相聯(lián)系，能夠?qū)⒖臻g信息和時間信息有效地整合到可視的4D模型內(nèi)，從而準確直觀地反映建筑的整個施工過程。

3.3 更好的達到進度優(yōu)化的目的

傳統(tǒng)的方法雖然能夠?qū)こ添椖康那捌陔A段進度計劃進行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化（見圖2），但仍存在優(yōu)化不充分的缺點，很有可能導(dǎo)致項目施工的進度控制趨于被動。

圖2 傳統(tǒng)進度管理方法的實施過程圖

基于BIM模型的4D施工過程的模擬，能夠使施工階段中可能發(fā)生的問題在模擬的過程中提前發(fā)生，并提前制定出相應(yīng)的措施，保證進度計劃及施工方案達到最優(yōu)，然后用于實際項目施工的指導(dǎo)，以保證項目施工能夠順利完成（見圖3），另外工程的進度計劃能夠借助實體模型進行對比研究，發(fā)現(xiàn)施工中存在的差距，并及時采取措施對其進行糾偏和調(diào)整；這樣即便遇到施工圖更改、設(shè)計變更的情況，也能快速聯(lián)動對進度計劃進行修改。

圖3 基于BTM的4D虛擬建造技術(shù)的進度管理實施過程圖

基于BIM的4D模型，能夠在工程項目建設(shè)的整個過程中對工程的信息實現(xiàn)高度的共享，從而提高信息利用價值以及施工的技術(shù)水平。該模型的可視化有效減少進度計劃的編制人員在施工前翻閱圖紙的次數(shù)，減少施工前期準備工作所需的時間，編制的效率及準確性得到了大幅提高。另外，其還可幫助工程施工人員更加深入的理解工程設(shè)計意圖及施工方案的相關(guān)要求，準確的傳達設(shè)計的信息，減少工程中出現(xiàn)不必要的問題，加快工程的進度，更好地保證工程的質(zhì)量和項目決策順利。

值得一提的是，在工程項目評標(biāo)的過程中，采用4D模型能夠幫助專家快速從模型中了解工程的投標(biāo)單位關(guān)于工程施工組織的總體計劃、施工方法以及編排情況等，進而初步評估投標(biāo)單位的實力及施工經(jīng)驗等。需要明確的是，4D軟件在工程中承擔(dān)的分析推理工作離不開使用者的實際介入，因此要求其使用者具有豐富的操作經(jīng)驗及專業(yè)知識，所以在其設(shè)計階段要加入工程施工人員，方能更好借助4D模型進行方案的調(diào)整和進度的編排，使工程設(shè)計更加具有可施工性。

4 結(jié)語

綜上所述，BIM技術(shù)同以往的進度管理方法相對比，其在工程的進度管理中更具有優(yōu)越性。即使BIM技術(shù)在目前施工領(lǐng)域中的應(yīng)用仍處在起步階段，需要后期進行積極的探索和實踐，由以往工程情況可以看出，基于BIM模型的虛擬建造技術(shù)不但具有可行性，且其能夠?qū)ξ覈墓こ添椖抗芾砉ぷ鞯陌l(fā)展產(chǎn)生積極的影響。

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TU722

A

1673-0038（2015）24-0196-02

2015-5-26

何偉（1983-），男，工程師，本科，主要從事工程管理工作。