BIM技術(shù)用于工程項(xiàng)目進(jìn)度控制的作用

李雪崧

中糧地產(chǎn)（北京）有限公司 北京 100012

引言

在建筑行業(yè)快速發(fā)展的形勢(shì)下，建筑工程管理的要求在不斷提升，而建筑工程項(xiàng)目在運(yùn)行過(guò)程中的進(jìn)度管理直接關(guān)系著項(xiàng)目運(yùn)行的成本控制，因此全行業(yè)內(nèi)部對(duì)進(jìn)度管理都非常重視?，F(xiàn)代化企業(yè)要結(jié)合自身發(fā)展?fàn)顩r，對(duì)經(jīng)營(yíng)發(fā)展戰(zhàn)略進(jìn)行合理調(diào)整，建筑企業(yè)要積極引入面向BIM施工的建筑工程項(xiàng)目進(jìn)度管理模式，這樣才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取得優(yōu)勢(shì)。在建設(shè)項(xiàng)目管理中如何處理好施工質(zhì)量與施工進(jìn)度的關(guān)系，是所有管理者面臨的重大課題。BIM技術(shù)通過(guò)監(jiān)督和管理2個(gè)方面有效防止工期延誤的問(wèn)題。首先，BIM技術(shù)可以及時(shí)監(jiān)控施工現(xiàn)場(chǎng)所有施工人員的工作狀態(tài)，從而劃分清晰的施工責(zé)任區(qū)間，合理拆解整個(gè)環(huán)節(jié)的所有施工項(xiàng)目，不僅消除了工人的問(wèn)題，又能夠?qū)κ┕みM(jìn)度進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化；其次是為了提高施工方的施工效率，BIM平臺(tái)軟件對(duì)所有施工信息數(shù)據(jù)進(jìn)行研究分析，當(dāng)施工過(guò)程中發(fā)生事故時(shí)，BIM平臺(tái)軟件還可以根據(jù)施工計(jì)劃及時(shí)調(diào)整，大大減少工期延誤的發(fā)生。

1 BIM的概念及其特點(diǎn)

1.1 BIM的概念

BIM的正式名稱(chēng)是建筑信息模型，它可以利用建筑數(shù)據(jù)信息構(gòu)成三維圖像，實(shí)現(xiàn)建筑信息資源的綜合利用。使用時(shí)可以對(duì)建筑工程進(jìn)行自動(dòng)碰撞檢測(cè)，判斷建筑設(shè)計(jì)是否存在碰撞問(wèn)題，也可以利用時(shí)間相關(guān)因素分析整個(gè)建筑工程的施工過(guò)程，包括確定建筑工程的成本建造、日程控制等，可以以動(dòng)畫(huà)的形式直觀地顯示出來(lái)。利用BIM技術(shù)進(jìn)行信息采集，可以為建設(shè)項(xiàng)目管理創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)，保證施工的整體質(zhì)量，提高項(xiàng)目建設(shè)的盈利能力，為項(xiàng)目建設(shè)管理提供更多思路。使用BIM模型，參與建設(shè)項(xiàng)目建設(shè)的其他單位也可以獲得溝通平臺(tái)，可以有效控制施工進(jìn)度，加強(qiáng)部門(mén)協(xié)調(diào)，提高整體管理效能[1]。

1.2 BIM的特點(diǎn)

第一，視覺(jué)特征。BIM技術(shù)在建設(shè)項(xiàng)目建設(shè)前，對(duì)施工過(guò)程的外部、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行綜合模擬，利用BIM平臺(tái)軟件，將相關(guān)施工圖進(jìn)行三維輸出，避免了工作人員因理解失誤造成的各種施工隱患。第二，協(xié)調(diào)性。建設(shè)項(xiàng)目往往需要多個(gè)建設(shè)部門(mén)的通力合作，合理解決建設(shè)中面臨的各種緊迫問(wèn)題。BIM技術(shù)通過(guò)整體控制所有流程，在優(yōu)化施工設(shè)計(jì)的同時(shí)促進(jìn)各部門(mén)之間的協(xié)作和溝通，最大限度發(fā)揮其協(xié)調(diào)性和相關(guān)效益。

2 進(jìn)度控制方法

傳統(tǒng)的施工管理模式主要包括管理、組織、經(jīng)濟(jì)以及技術(shù)等4個(gè)方面的內(nèi)容，在工程項(xiàng)目運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)對(duì)各類(lèi)方法的靈活應(yīng)用，來(lái)達(dá)到項(xiàng)目管理的目標(biāo)，網(wǎng)絡(luò)圖法、S曲線比較法等方法的應(yīng)用非常廣泛。在項(xiàng)目進(jìn)度管理中，橫道圖比較法的應(yīng)用也比較常見(jiàn)，其主要是在全面收集各項(xiàng)目進(jìn)度數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)實(shí)際進(jìn)度和計(jì)劃進(jìn)度的詳細(xì)對(duì)比，找出施工進(jìn)度存在的偏差，為工程施工的有序推進(jìn)提供保障。但是，在傳統(tǒng)的工程進(jìn)度控制模式下，這種方法不能滿(mǎn)足控制要求。隨著建筑工程整體規(guī)模不斷擴(kuò)大，工程各參與方數(shù)量的不斷增加，工程進(jìn)度控制方法在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中存在主觀性強(qiáng)、督促困難等諸多問(wèn)題。部分施工企業(yè)將施工進(jìn)度信息整理并匯總到施工項(xiàng)目部后，項(xiàng)目部會(huì)結(jié)合實(shí)際的施工經(jīng)驗(yàn)對(duì)各項(xiàng)資源進(jìn)行有效協(xié)調(diào)，同時(shí)對(duì)施工進(jìn)度緩慢的分部分項(xiàng)工程進(jìn)行適當(dāng)調(diào)控。此過(guò)程對(duì)施工項(xiàng)目管理者自身經(jīng)驗(yàn)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)要求相對(duì)較高，一旦出現(xiàn)判斷失誤等問(wèn)題，極有可能給工程項(xiàng)目的運(yùn)行帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)[2]。

3 BIM技術(shù)用于工程項(xiàng)目進(jìn)度控制的作用

3.1 BIM-4D在建筑施工優(yōu)化和動(dòng)態(tài)分析中的應(yīng)用

3.1.1 在項(xiàng)目進(jìn)度控制中的應(yīng)用。傳統(tǒng)的項(xiàng)目進(jìn)度控制方法存在效率低、資源分配不平衡的缺點(diǎn)。工作人員通過(guò)BIM-4D模型，可以發(fā)現(xiàn)時(shí)間或空間上存在施工沖突的地方，可以預(yù)先更改設(shè)計(jì)方案、施工方案，避免因返工而造成時(shí)間上的浪費(fèi)，從而達(dá)到縮短工期以及減少施工錯(cuò)誤率的目的。工作人員還可以通過(guò)模型的圖形信息，預(yù)先發(fā)現(xiàn)工程量相對(duì)較大的施工階段及施工人員密集分布的區(qū)域，進(jìn)而對(duì)相應(yīng)區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)管理，避免管理資源分配不平衡及重心偏移。工作人員利用BIM-4D信息平臺(tái)，可以提高現(xiàn)場(chǎng)施工效率，減少同一施工段搶占施工平臺(tái)的現(xiàn)象。該信息平臺(tái)還可以幫助各參與方協(xié)商工程進(jìn)度，通過(guò)合理分析來(lái)優(yōu)化施工效率、減少工期。工程量大的項(xiàng)目會(huì)有不同的分包單位，施工單位如果在施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙存在問(wèn)題，就應(yīng)及時(shí)通知總承包單位并由建設(shè)單位向設(shè)計(jì)部門(mén)提出意見(jiàn)，尋求設(shè)計(jì)變更，以延長(zhǎng)施工工期。在BIM平臺(tái)，各部門(mén)的工作人員都可以在同一個(gè)協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)上提出問(wèn)題，從二維圖紙中找出問(wèn)題，從三維空間模型中找出問(wèn)題產(chǎn)生的原因并制訂解決方案。與傳統(tǒng)的處理方式相比，該平臺(tái)可以大幅減少不必要的工期修改。對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置工作，工作人員可以應(yīng)用BIM-4D模型，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置進(jìn)行多次模擬，選出合理、高效、方便的施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置方案。模擬的對(duì)象是多種多樣的，常見(jiàn)的是施工工地周?chē)墓步ㄖ?、民用建筑、施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)變更等，工作人員可以在BIM-4D模型中分析這些模擬對(duì)象。這種工作方式能夠有效提高工作效率、降低人力資源成本。

3.1.2 BIM-4D與VR技術(shù)結(jié)合。VR是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的縮寫(xiě)，VR技術(shù)的相關(guān)概念在20世紀(jì)60年代被首次提出。20世紀(jì)末期，VR技術(shù)的相關(guān)理論得到了初步的應(yīng)用。VR技術(shù)主要分為桌面式VR系統(tǒng)、沉浸式VR系統(tǒng)、增強(qiáng)式VR系統(tǒng)、分布式VR系統(tǒng)4種系統(tǒng)。沉浸式VR系統(tǒng)既是應(yīng)用最廣的，也是和BIM技術(shù)及建筑類(lèi)相關(guān)作業(yè)結(jié)合最佳的方式，它是由CAVE系統(tǒng)和頭盔式HMD等設(shè)備組成的，為用戶(hù)帶來(lái)一種沉浸式的體驗(yàn)。這種VR＋技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景非常多，主要包括以下幾個(gè)方面：在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，醫(yī)生可以應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)對(duì)患者的病情進(jìn)行分析；在航天領(lǐng)域，科學(xué)家在完成飛船內(nèi)部設(shè)計(jì)后，可以應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)來(lái)檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性；在建筑領(lǐng)域，管理人員可以應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)，建立虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)實(shí)訓(xùn)基地，對(duì)新員工進(jìn)行沉浸式入職培訓(xùn)，對(duì)員工進(jìn)行職業(yè)考察，對(duì)持有特殊崗位上崗證的人員進(jìn)行技能測(cè)試考核。另外，工作人員還可以將BIM-4D與VR技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，對(duì)未開(kāi)展施工建設(shè)的工地進(jìn)行4D模擬，提前使用VR技術(shù)，檢查開(kāi)工前制訂的施工計(jì)劃、設(shè)備調(diào)度計(jì)劃、人員配置計(jì)劃是否合理。當(dāng)前VR＋技術(shù)和之前興起的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)一樣，都打破了傳統(tǒng)的技術(shù)壁壘，尋求新技術(shù)的突破，實(shí)現(xiàn)智能化。BIM-4D與VR技術(shù)結(jié)合，能夠大力推進(jìn)智慧工地建設(shè)，創(chuàng)新工程監(jiān)管和項(xiàng)目管理模式，節(jié)約項(xiàng)目成本。

3.2 BIM技術(shù)對(duì)施工過(guò)程的指導(dǎo)

在施工前，首先，技術(shù)人員可以向現(xiàn)場(chǎng)的施工人員展示BIM模型，使施工人員清楚、直觀地了解施工圖的內(nèi)容和施工過(guò)程中需要注意的事項(xiàng)，從而有效減少傳統(tǒng)二維圖紙?jiān)趥鬟_(dá)施工內(nèi)容的過(guò)程中存在的問(wèn)題，提高工作效率。其次，實(shí)現(xiàn)多專(zhuān)業(yè)協(xié)調(diào)。各專(zhuān)業(yè)分包之間的組織的協(xié)調(diào)性不僅能夠保障建筑工程順利進(jìn)行，還可以確保工程在規(guī)定期限內(nèi)完工。目前，工程施工過(guò)程中多個(gè)專(zhuān)業(yè)都受施工現(xiàn)場(chǎng)、專(zhuān)業(yè)協(xié)調(diào)、技術(shù)差異等因素的影響，缺乏協(xié)調(diào)性和良好的配合度，導(dǎo)致很多難以預(yù)見(jiàn)的問(wèn)題接踵而至，使工程無(wú)法按照施工圖完成?；贐IM技術(shù)的可視化、參數(shù)化、智能化的特征進(jìn)行凈高控制檢查、精確預(yù)留預(yù)埋，并對(duì)施工進(jìn)行模擬，可以提前將各種問(wèn)題實(shí)現(xiàn)事先協(xié)調(diào)，減少施工中的問(wèn)題。同時(shí)，減少因溝通造成的協(xié)調(diào)問(wèn)題，減少返工，節(jié)約成本，實(shí)現(xiàn)建筑企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。最后，BIM技術(shù)可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)布置進(jìn)行優(yōu)化，為平面布置工作的開(kāi)展提供良好的平臺(tái)。具體過(guò)程為：通過(guò)創(chuàng)建工程場(chǎng)地模型與建筑模型，整合工程周邊以及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境資源，以數(shù)據(jù)信息的方式掛接在模型中，從而模擬場(chǎng)地平面布置，并依據(jù)設(shè)定好的工程進(jìn)度計(jì)劃直觀地模擬工程施工各個(gè)階段的具體情況，合理控制工期[3]。

3.3 做好施工進(jìn)度計(jì)劃管理工作

在編制好施工進(jìn)度計(jì)劃以后，承包商很難嚴(yán)格按照計(jì)劃履行各項(xiàng)施工任務(wù)，因此做好施工進(jìn)度計(jì)劃管理非常關(guān)鍵。進(jìn)度計(jì)劃管理的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)為全面掌控所有工程建設(shè)信息，使施工進(jìn)度計(jì)劃編制工作變得更加科學(xué)、合理、高效。要想使施工進(jìn)度計(jì)劃管理工作取得良好的效果，就要保證施工進(jìn)度計(jì)劃編制工作人員手中有充足的信息資料，所以在編制施工進(jìn)度計(jì)劃以前，工作人員要做好材料的搜集和整理工作，為今后各項(xiàng)工作的開(kāi)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在詳細(xì)分析上述資料信息以后，找到工程控制周期的潛在規(guī)律，從整個(gè)工程的實(shí)際情況出發(fā)，優(yōu)化升級(jí)施工進(jìn)度計(jì)劃，使其發(fā)揮出積極的作用。在制定總體進(jìn)度計(jì)劃時(shí)，重點(diǎn)關(guān)注重要的管理活動(dòng)，比如施工現(xiàn)場(chǎng)的管理、人員與機(jī)械設(shè)備的動(dòng)遷等，科學(xué)設(shè)置項(xiàng)目總工期。采取分級(jí)計(jì)劃管理體系來(lái)科學(xué)管理施工進(jìn)度，在施工進(jìn)度計(jì)劃管理時(shí)，從服務(wù)對(duì)象和工程進(jìn)展情況的角度出發(fā)，使用先粗后細(xì)的形式，按照4個(gè)層級(jí)來(lái)細(xì)化和分解施工進(jìn)度計(jì)劃，最大限度滿(mǎn)足執(zhí)行層、管理層和決策層的各項(xiàng)需求。

3.4 基于BIM的工程項(xiàng)目協(xié)同管理

3.4.1 制定施工進(jìn)度計(jì)劃。以BIM信息模型為基礎(chǔ)，充分結(jié)合工程量統(tǒng)計(jì)結(jié)構(gòu)和各個(gè)施工工具的有序銜接，并以實(shí)際施工工期的整體控制要求為基準(zhǔn)，對(duì)于施工進(jìn)度控制目標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)劃分。其主要包括總進(jìn)度計(jì)劃控制綱要、總進(jìn)度計(jì)劃、二級(jí)進(jìn)度計(jì)劃以及日進(jìn)度計(jì)劃等。在面向協(xié)同的工程項(xiàng)目進(jìn)度管理中，總進(jìn)度計(jì)劃綱要屬于綱領(lǐng)性文件，是充分綜合施工合同的具體要求制定出整體的工期總體計(jì)劃，也是后續(xù)編制二級(jí)進(jìn)度計(jì)劃以及日進(jìn)度計(jì)劃的主要依據(jù)。在結(jié)合總體控制計(jì)劃的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分解所形成的施工計(jì)劃屬于二級(jí)進(jìn)度計(jì)劃，這一環(huán)節(jié)可以利用BIM信息模型，對(duì)各施工進(jìn)度進(jìn)行模擬仿真后，按照施工難度、資源配置情況制定出更加科學(xué)的施工進(jìn)度計(jì)劃。日進(jìn)度計(jì)劃是在二級(jí)進(jìn)度計(jì)劃的基礎(chǔ)上，對(duì)于具體的施工內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)規(guī)劃，能夠直觀地反映施工單位每日完成的工程任務(wù)。

3.4.2 建筑材料采購(gòu)計(jì)劃協(xié)同。通過(guò)應(yīng)用BIM技術(shù)制定的施工計(jì)劃，可以實(shí)現(xiàn)施工材料采購(gòu)進(jìn)程和施工進(jìn)度計(jì)劃的有效連接，不僅可以保障工程材料采購(gòu)的合理性，還能制定出更加科學(xué)的施工材料進(jìn)場(chǎng)方案，包括涉及的施工機(jī)械、材料以及人員等各個(gè)方面的施工資源，有效杜絕施工材料進(jìn)場(chǎng)過(guò)早導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)安排難度大，或者是材料進(jìn)場(chǎng)過(guò)晚，出現(xiàn)影響施工進(jìn)度的現(xiàn)象，從而有效提升施工現(xiàn)場(chǎng)工作的協(xié)調(diào)性，保障施工順利進(jìn)行[4]。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，在激烈的市場(chǎng)環(huán)境中，利用BIM技術(shù)模擬出的施工過(guò)程，加入技術(shù)人員的科學(xué)計(jì)算，進(jìn)一步提高模擬結(jié)果的精確性和科學(xué)性，確保每個(gè)施工細(xì)節(jié)的準(zhǔn)確性。BIM技術(shù)應(yīng)用于施工進(jìn)度管理充分體現(xiàn)出了施工企業(yè)的綜合實(shí)力，假如建筑工程項(xiàng)目不能按時(shí)交工，會(huì)給施工企業(yè)帶來(lái)嚴(yán)重的負(fù)面影響，施工單位的形象和競(jìng)爭(zhēng)力也會(huì)受到影響，降低施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。在開(kāi)展建筑工程項(xiàng)目施工進(jìn)度管理工作時(shí)，要采取有效的方法和措施，科學(xué)設(shè)置施工計(jì)劃，使整個(gè)建筑項(xiàng)目的施工質(zhì)量與設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)保持高度的統(tǒng)一。在開(kāi)展建筑工程施工進(jìn)度管理工作時(shí)，不能只停留在施工項(xiàng)目上，還要與其他部門(mén)做好密切的配合，采取積極的措施落實(shí)整個(gè)工程的施工計(jì)劃，最大程度滿(mǎn)足工程項(xiàng)目施工目標(biāo)。