探究BIM技術(shù)在工程進(jìn)度管理中的應(yīng)用

李敏

惠州市惠城區(qū)代建項(xiàng)目中心 廣東 惠州 516000

引言

隨著如今社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人們也對(duì)建筑場(chǎng)所提出了更多樣化的使用要求和更高的質(zhì)量要求，建筑工程的規(guī)模和復(fù)雜程度不斷提高，同時(shí)，對(duì)工程項(xiàng)目的建設(shè)周期要求也越來(lái)越短。建筑工程是一項(xiàng)較為復(fù)雜、耗時(shí)較長(zhǎng)的工程，在工程計(jì)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)整個(gè)過(guò)程中，工程進(jìn)度通常會(huì)受到不同因素的影響，導(dǎo)致工程進(jìn)度管理難以控制。為了應(yīng)對(duì)工程實(shí)施過(guò)程中產(chǎn)生的各種不確定因素，把控各項(xiàng)環(huán)節(jié)和內(nèi)容，提升工程實(shí)施效率和工程質(zhì)量，建筑行業(yè)及主管部門一直在推動(dòng)工程管理技術(shù)的改革和創(chuàng)新，近年來(lái)有不少針對(duì)提高工程效率和質(zhì)量的管理模式及技術(shù)革新研究，其中BIM技術(shù)就已開始應(yīng)用在工程進(jìn)度管理當(dāng)中。BIM技術(shù)能融合項(xiàng)目場(chǎng)地地形、建筑空間、結(jié)構(gòu)組件及工料等全部信息，利用三維、實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的模型來(lái)管理整個(gè)工程建設(shè)過(guò)程，在工程進(jìn)度管理方面體現(xiàn)出很大的應(yīng)用價(jià)值，可以有效地提高工作效率，減少工期，降低成本。

1 BIM技術(shù)概述

1.1 BIM技術(shù)的原理

建筑信息模型（BIM）是指在建筑工程及設(shè)施全生命期內(nèi)，對(duì)其物理和功能特性進(jìn)行數(shù)字化表達(dá)，并依此設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)的過(guò)程和結(jié)果的總稱。——《建筑信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 51212-2016）》

BIM技術(shù)的原理，主要是利用參數(shù)化模型將所有跟項(xiàng)目相關(guān)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合和保存，BIM建筑模型是信息的載體，同時(shí)也是一個(gè)三維聯(lián)動(dòng)和結(jié)構(gòu)化的信息數(shù)據(jù)庫(kù)，在理論研究和工程實(shí)踐中都起到重要作用。BIM模型的使用會(huì)貫穿整個(gè)工程實(shí)施過(guò)程，將工程信息進(jìn)行連續(xù)管理，通過(guò)三維直觀的方式對(duì)建設(shè)活動(dòng)進(jìn)行模擬，所以又可以把BIM模型看作是信息模型和行為模型的綜合體[1]。

1.2 BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

在工程設(shè)計(jì)中使用CAD繪圖是建筑行業(yè)中的一項(xiàng)重要變革，雖然改變了傳統(tǒng)的圖紙繪制方式，但并沒(méi)有讓信息傳達(dá)方式進(jìn)行改變。盡管在CAD中也可以進(jìn)行三維建模，但CAD設(shè)計(jì)文件中不會(huì)包含構(gòu)件的工程屬性等信息。BIM技術(shù)的重點(diǎn)在于能對(duì)工程所有的信息進(jìn)行整合，能將信息集成化、交互化以及可視化是其最大的優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：其一BIM模型是由三維聯(lián)動(dòng)、結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)庫(kù)組成的，可以將所有和項(xiàng)目相關(guān)的信息進(jìn)行分析處理并保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中；其二是BIM技術(shù)可以自動(dòng)化處理煩瑣的數(shù)量計(jì)算工作，協(xié)助進(jìn)行更為精準(zhǔn)的成本預(yù)算和核算；其三是BIM模型能將工程項(xiàng)目的計(jì)劃、設(shè)計(jì)、施工及維護(hù)運(yùn)營(yíng)等各個(gè)階段的內(nèi)容和信息進(jìn)行整合，同時(shí)能整合參與工程不同主體的各種類型信息，一個(gè)BIM模型就是一個(gè)單一、完整、一致的建筑信息庫(kù)；其四是BIM模型在信息傳遞中起到關(guān)鍵作用，能讓參與工程的成員之間進(jìn)行信息共享和信息傳遞，成為工程項(xiàng)目中各單位和部門的技術(shù)銜接基礎(chǔ)。

2 工程進(jìn)度管理概述

2.1 工程進(jìn)度管理的定義

工程進(jìn)度管理，作為工程項(xiàng)目的三大管理要素（質(zhì)量、成本、進(jìn)度）之一，通常指在工程項(xiàng)目從計(jì)劃開始到竣工交付的整個(gè)過(guò)程中，對(duì)工程各建設(shè)階段的工作內(nèi)容、工作程序、持續(xù)時(shí)間和銜接關(guān)系編制計(jì)劃，將該計(jì)劃付諸實(shí)施，在實(shí)施過(guò)程中經(jīng)常檢查進(jìn)度計(jì)劃的執(zhí)行情況，分析出現(xiàn)進(jìn)度偏差的原因并做出應(yīng)對(duì)措施或調(diào)整原計(jì)劃，直至工程竣工交付使用[2]。

2.2 工程進(jìn)度管理的重點(diǎn)和難點(diǎn)

建筑工程項(xiàng)目進(jìn)度管理的最重要特點(diǎn)是以計(jì)劃為中心管理職能，其本身體現(xiàn)為不斷地編制、執(zhí)行、檢查、分析和調(diào)整計(jì)劃的動(dòng)態(tài)循環(huán)過(guò)程。為了取得預(yù)期管理效果，工程進(jìn)度管理需要應(yīng)對(duì)和解決影響工程進(jìn)度的不同因素，充分協(xié)調(diào)工程建設(shè)過(guò)程中的各種復(fù)雜關(guān)系。通過(guò)對(duì)影響因素進(jìn)行控制及處理協(xié)調(diào)各種關(guān)系，綜合運(yùn)用各種行之有效的管理方法、措施，將項(xiàng)目的計(jì)劃工期控制在事先確定的目標(biāo)工期范圍之內(nèi)，并在保證工程建設(shè)質(zhì)量、兼顧建設(shè)成本的同時(shí)，盡量縮短建設(shè)工期。

在工程項(xiàng)目開始時(shí)，工程管理人員首先需要先將所有工程信息進(jìn)行整合梳理，編制出合理的進(jìn)度計(jì)劃；在工程開展的每一個(gè)階段中，要對(duì)工程進(jìn)度計(jì)劃的完成情況等信息進(jìn)行數(shù)據(jù)的跟蹤采集，核查工程實(shí)際進(jìn)度和計(jì)劃進(jìn)度之間的差異，分析產(chǎn)生差異的原因并對(duì)計(jì)劃進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。在以往的進(jìn)度管理中，雖然有詳細(xì)的進(jìn)度計(jì)劃編制和控制方法，但在工程項(xiàng)目實(shí)際的建設(shè)過(guò)程中，工期延誤、進(jìn)度滯后、變更頻繁的情況仍然時(shí)有發(fā)生，主要是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的進(jìn)度計(jì)劃靈活性不足，實(shí)施過(guò)程中的組織協(xié)調(diào)比較困難，現(xiàn)實(shí)中又會(huì)出現(xiàn)眾多無(wú)法預(yù)測(cè)的影響因素，并且工程每個(gè)階段流程又環(huán)環(huán)相扣，以致產(chǎn)生工期一再拖延的連鎖反應(yīng)，最終導(dǎo)致工程進(jìn)度難以按計(jì)劃落實(shí)[3]。

3 BIM技術(shù)在工程進(jìn)度管理中的作用和重要性

在工程中使用BIM技術(shù)，能通過(guò)信息整合處理、建立三維模型來(lái)提高計(jì)劃編制、設(shè)計(jì)、施工的合理性和準(zhǔn)確度，使建設(shè)過(guò)程中各單位和部門的溝通過(guò)程得到簡(jiǎn)化，提高工作效率，有效地管理和控制工程進(jìn)度，保證工程建設(shè)全過(guò)程工作的完整性、有序性和規(guī)范性。對(duì)建筑工程行業(yè)來(lái)說(shuō)，BIM技術(shù)最核心的作用，就是提高工程效率，因此，研究其在工程進(jìn)度管理中的影響和效果顯得尤為重要。

相比于以往使用文字、圖紙、表格等作為進(jìn)度計(jì)劃制定及部門間溝通的載體，在工程進(jìn)度管理中使用BIM技術(shù)，可以通過(guò)三維模型進(jìn)行可視化模擬，用最直觀的方式讓工程參與人員明確各自分工，同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)不同參建單位和部門間進(jìn)行協(xié)同作業(yè)、共同管理，讓建設(shè)單位更容易和清晰的了解工程各階段的具體進(jìn)度，以便得出更準(zhǔn)確的判斷并做出應(yīng)對(duì)措施，提高對(duì)工程進(jìn)度的總體把控度[4]。

4 BIM技術(shù)在工程進(jìn)度管理中的應(yīng)用策略

4.1 BIM技術(shù)的適用性

BIM技術(shù)有著集成化、交互化以及可視化的優(yōu)勢(shì)，其在工程進(jìn)度管理中的適用性表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：其一，BIM技術(shù)能夠?qū)λ械墓こ虜?shù)據(jù)信息進(jìn)行匯總集成，利用數(shù)字化技術(shù)將這些信息整理并儲(chǔ)存，可以有效避免數(shù)據(jù)丟失或信息斷層；其二，BIM技術(shù)通過(guò)建立三維仿真模型，在設(shè)計(jì)階段解決構(gòu)件和設(shè)備沖突等問(wèn)題，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，避免設(shè)計(jì)失誤，還能提前預(yù)演和模擬施工過(guò)程，實(shí)現(xiàn)施工過(guò)程的可視化，可以有效地解決施工過(guò)程中出現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題；其三，BIM技術(shù)通過(guò)交互式平臺(tái)為各參建單位和部門提供信息交流的空間，參建人員可以通過(guò)平臺(tái)進(jìn)行信息共享和溝通交流，對(duì)工作效率提高起到積極的作用。因此，BIM技術(shù)能適用于整個(gè)工程建設(shè)進(jìn)度的管理中，可以有效控制工程進(jìn)度，保證工程按計(jì)劃完成。

4.2 BIM技術(shù)應(yīng)用于工程進(jìn)度管理的方法和策略

BIM技術(shù)的應(yīng)用可以覆蓋工程建設(shè)全過(guò)程的進(jìn)度管理工作，以下根據(jù)工程建設(shè)開展的各個(gè)流程階段，對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用策略進(jìn)行逐一分析[5]。

4.2.1在工程進(jìn)度計(jì)劃編制環(huán)節(jié)中，可以利用BIM技術(shù)建立三維模型進(jìn)行工作分解，建立工程建設(shè)各階段、各實(shí)施主體和建筑模型構(gòu)建之間的聯(lián)系，通過(guò)時(shí)間模擬進(jìn)行工程進(jìn)度計(jì)劃演示，將項(xiàng)目的時(shí)間和資源進(jìn)行科學(xué)分配和管理，制定出合理的工程進(jìn)度計(jì)劃。

4.2.2 在建設(shè)項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)階段，可在BIM建筑模型上進(jìn)行能耗分析、結(jié)構(gòu)分析、采光分析、綠色建筑分析、建筑設(shè)計(jì)規(guī)范檢查等，能更準(zhǔn)確地估算出工程各項(xiàng)性能和造價(jià)情況。在設(shè)計(jì)方案細(xì)化過(guò)程中，利用BIM模型可以進(jìn)行碰撞檢查，解決建筑、結(jié)構(gòu)和設(shè)備之間的沖突，優(yōu)化深化項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案，減少了在施工階段可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤損失，避免了由于設(shè)計(jì)失誤而引起的變更和翻工，還可以加快施工進(jìn)度，為工程降低建造成本。

4.2.3 在工程施工準(zhǔn)備階段，工程設(shè)計(jì)完成后開始制定施工方案時(shí)，可以在BIM模型上進(jìn)行施工進(jìn)度的動(dòng)態(tài)模擬，利用三維模型能直觀地展現(xiàn)出每項(xiàng)細(xì)分工程及工序的配合與銜接，制定出合理的施工方案。還可以進(jìn)行施工場(chǎng)地布置模擬，安排好施工設(shè)備位置及進(jìn)出場(chǎng)時(shí)間，使施工現(xiàn)場(chǎng)工作開展有條不紊。使用BIM的虛擬施工技術(shù)，可以通過(guò)對(duì)施工全過(guò)程或關(guān)鍵過(guò)程進(jìn)行模擬，驗(yàn)證施工方案的可行性，從而加強(qiáng)可控性管理，大大提高工程施工效率，提高工程質(zhì)量，消除安全隱患、保證施工安全，而且有助于降低施工成本與時(shí)間耗費(fèi)，在最大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)資源合理運(yùn)用[6]。

4.2.4 在工程施工實(shí)施階段，在施工材料管理方面，使用BIM技術(shù)可以模擬施工現(xiàn)場(chǎng)的材料運(yùn)輸路線，使材料運(yùn)輸點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，減少材料的二次搬運(yùn)，進(jìn)而有效提高各工序的配合進(jìn)度，加快施工進(jìn)度。利用BIM的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫(kù)，可以準(zhǔn)確快速的統(tǒng)計(jì)建設(shè)范圍內(nèi)每個(gè)區(qū)域、每個(gè)構(gòu)件的材料信息和用量，管理人員可以及時(shí)掌握控制材料檢測(cè)和消耗信息，為采購(gòu)計(jì)劃提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。在施工進(jìn)度控制方面，管理人員能通過(guò)及時(shí)更新BIM中的工程數(shù)據(jù)記錄，對(duì)工程的施工情況進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，一旦發(fā)現(xiàn)實(shí)際的施工情況和計(jì)劃的施工進(jìn)度出現(xiàn)偏差，需對(duì)出現(xiàn)偏差的原因進(jìn)行分析，并進(jìn)行及時(shí)的糾正和調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)工程進(jìn)度的準(zhǔn)確把控，提高解決工期延誤和工程變更等問(wèn)題的效率。

4.2.5 在工程竣工驗(yàn)收階段，還能使用BIM模型模擬工程交付使用后的運(yùn)營(yíng)情況，對(duì)檢查工程質(zhì)量、控制建筑節(jié)能、統(tǒng)計(jì)資產(chǎn)信息等方面也有重要意義[7]。

4.3 BIM技術(shù)應(yīng)用于工程進(jìn)度管理的難點(diǎn)

如上文分析敘述，BIM技術(shù)是通過(guò)仿真技術(shù)建立三維模型，在其基礎(chǔ)上添加工程建設(shè)的時(shí)間、成本、檢測(cè)等信息，形成一個(gè)更有效的管理空間。隨著BIM技術(shù)在工程進(jìn)度管理中的應(yīng)用不斷發(fā)展和深入，BIM技術(shù)正朝向更多維、綜合的空間模型建立發(fā)展。這就要求工程管理人員首先要熟悉掌握BIM軟件的使用，并對(duì)收集的所有工程數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)籌處理，從而對(duì)工程進(jìn)度管理有科學(xué)的、正確的判斷，這就對(duì)工程管理人員的專業(yè)技術(shù)和信息統(tǒng)籌能力都提出了較高的要求。同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)工程進(jìn)度的有效控制，相關(guān)工作人員要在初始模型中進(jìn)行工程信息的添加，進(jìn)一步生成更復(fù)雜的模型，其中的難點(diǎn)就是復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)中會(huì)有非常多的構(gòu)件和設(shè)施，進(jìn)行數(shù)據(jù)添加的工作量較大，因此人力物力的消耗較大，并且需要進(jìn)行反復(fù)的修改和調(diào)試，將會(huì)給管理人員帶來(lái)持續(xù)性長(zhǎng)且龐大的工作量。

在工程進(jìn)度管理中使用BIM技術(shù)，可以使參建的各單位和部門實(shí)現(xiàn)信息和數(shù)據(jù)的共享，促進(jìn)各單位和部門之間的協(xié)同作業(yè)。但是，由于BIM技術(shù)的復(fù)雜性，可能出現(xiàn)用戶并發(fā)訪問(wèn)、重復(fù)錄入信息等現(xiàn)象。這就需要工程進(jìn)度管理人員定期檢查整理信息數(shù)據(jù)，對(duì)訪問(wèn)人員在管理權(quán)限上進(jìn)行細(xì)化分類并做出分級(jí)限制，以免發(fā)生工程信息的重復(fù)或沖突，保證工程進(jìn)度管理的順利進(jìn)行[8]。

5 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，工程項(xiàng)目的進(jìn)度管理在整個(gè)工程實(shí)施過(guò)程中非常重要，為了提高工程效率，保證工程質(zhì)量，控制工程成本，工程建設(shè)和管理單位可以合理地將BIM技術(shù)應(yīng)用到工程進(jìn)度管理中來(lái)，有效地對(duì)工程建設(shè)全過(guò)程的各環(huán)節(jié)進(jìn)行把控，實(shí)現(xiàn)科學(xué)控制和管理工程進(jìn)度，確保工程建設(shè)順利推進(jìn)。