基于BIM的工程進度管理研究

吳龍恩 劉智勇 王峰順 馬欣

摘 要：隨著城市化的快速發(fā)展，我國的建筑業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展，但施工技術卻沒有得到理想的發(fā)展，傳統(tǒng)的施工技術存在信息更新不及時、各單位間聯(lián)結不緊密、施工進度偏差大等多種問題。因此，更加信息化、高效率的BIM技術應成為當今建筑業(yè)發(fā)展的重要技術手段，文章主要通過將傳統(tǒng)技術與BIM技術進行對比，并研究現(xiàn)階段的BIM技術在工程進度管理中的應用。

關鍵詞：BIM;工程管理;進度管理

改革開放至今，我國的經濟得到了突飛猛進的發(fā)展，GDP由1978年的3 645.2億元發(fā)展到2019年的990 865億元，其中，建筑業(yè)對于GDP提供了很大的支持。1978年后，中國放開了人口流動的控制，大量的農村人口涌入城市謀求發(fā)展，從而推動了城鎮(zhèn)化的發(fā)展。2011年至2018年，我國城鎮(zhèn)化率以每年1.19%的比例在增長，現(xiàn)在的城鎮(zhèn)化率已超過60%。

我國的建筑行業(yè)利潤低，勞動力密集，很大程度是由于建筑業(yè)在得到迅猛發(fā)展的同時，工程管理的相關能力以及信息化水平沒有得到很好的提升。BIM技術的出現(xiàn)可以有效地提高建筑行業(yè)的管理能力以及產業(yè)的信息化水平[1]。

1? ? 傳統(tǒng)工程進度管理理論方法與不足

工程進度管理是工程項目管理中的重要環(huán)節(jié)，對項目順利完成起到決定性的作用。工程進度主要是指工程項目的施工進展情況，工程項目管理主要是指在項目實施施工階段，對于各個階段的任務進行合理的計劃、有序的安排，讓工程項目按照規(guī)定的時間、質量有序地進展，最終確保整個項目在規(guī)定的時間內完成。缺乏工程管理的項目，大多都存在前期工期延誤，造成資源的浪費的問題，而后期趕工期時，難免造成工程質量不達標。因此，合理的工程管理可以有效的控制施工進度，從而控制完工時間以及質量的合格。

1.1? 工程管理進度管理內容

基于項目全生命周期理論，將工程項目分為決策階段、設計階段、實施階段、竣工階段、運營維護5個階段，其中項目的實施階段是整個項目全生命周期的最重要的階段，其將項目由構想變成實體，決定了整個項目的進程[2]。廣義上的工程進度管理是指對項目整個周期五個階段進行規(guī)劃、實施、調整，以達到每個階段的目標。狹隘的工程項目進度管理是指對于項目的施工階段進行工程進度管理，工程項目管理人員為了讓項目達到計劃的要求，需要提前編制計劃并執(zhí)行和調整。

工程項目進度計劃控制是在項目的施工階段進行的，旨在對項目進度計劃出現(xiàn)偏差時進行及時調整，以按時、按質地完成項目。在工程項目進度計劃制定后，項目開始施工階段，必須嚴格執(zhí)行項目進度計劃的控制，項目管理人員及時對項目進度把控，與項目進度計劃進行比較，確保項目按照進度計劃有序進行，出現(xiàn)偏差時應當及時調整，可以適當縮減某些工作的時間或者調整工作線路上的先后順序[3]。

1.2? 傳統(tǒng)工程進度管理控制技術

在工程項目進度計劃控制階段，為了確保項目的完成，需要對項目進行及時的監(jiān)測及控制，傳統(tǒng)的施工企業(yè)大多采用：橫道圖法、S形曲線比較法、蕉型曲線比較法、鋒線比較法、列表比較法、掙值法等方法。其中橫道圖法應用最為廣泛，其制作簡單，簡單易懂，可以將項目進度計劃與項目實際進度進行鮮明地對比，為管理者提供進度與計劃的偏離范圍，從而及時調整現(xiàn)階段的工作方向，以及為下一階段的目標提供依據[4]。但橫道圖法也存在很多的問題，橫道圖的進度計劃與實際施工階段的施工不匹配，其只能制作二維圖形可視化差，項目進度計劃在出現(xiàn)偏差時很難將橫道圖及時調整，從而在一定程度上影響管理的效果。

1.3? 傳統(tǒng)工程進度管理的不足及原因

傳統(tǒng)的工程進度控制大多采用事后控制的辦法，在施工進度出現(xiàn)偏離時才采取相應的措施去調整項目[5]。在項目出現(xiàn)偏差時，管理人員再制定相應的措施，到執(zhí)行需要一定的時間，對于項目的整體進度偏差的把控存在很大的問題，不能及時地解決進度存在的偏差問題。

傳統(tǒng)工程進度管理技術存在的問題主要由以下幾點原因造成的，組織結構問題，在制定工程項目進度計劃時，以施工單位為主體，甲方和監(jiān)理單位只是監(jiān)督的作用，各個單位間交流較少，使得計劃的制定缺少一定的嚴謹性。施工單位在制定工程進度計劃時大多是依據以往的經驗，對于該項目的實際情況掌握稍有欠缺，使得項目進度計劃不能完全符合本項目的進度安排從而出現(xiàn)問題。圖紙問題，傳統(tǒng)的項目圖紙都是采用CAD圖紙，該圖紙雖然簡單易懂，但是CAD圖紙3D功能性差，各個圖層間的關聯(lián)性較低，使得圖紙在設計時容易出現(xiàn)錯誤而且不易被察覺。并且在圖紙的設計過程完全由第三方的設計單位參與，施工單位沒有參與，使得其對于圖紙情況掌握不全面，在制定工程進度管理計劃時不能很好地結合圖紙進行制定。

2? ? BIM技術工程進度管理研究

2.1? BIM技術與傳統(tǒng)技術的比較

相較傳統(tǒng)的CAD施工圖紙，BIM采用全新的三維模型。傳統(tǒng)的工程進度管理由于技術制約，在出現(xiàn)施工偏差時，需要將整個施工過程停工，將計劃重新調整后才方便施工。BIM的三維模型可以在材質、尺寸等建筑信息構建的基礎上增加時間信息以構建4D模型，而在工程進度計劃制度的過程中，可以更好的將計劃與模型理想結合，工程進度管理人員及施工人員可以更加直觀地了解項目的整個建造過程，以便更好的制定進度計劃。

傳統(tǒng)的工程進度管理與技術相結合可以提高一定的管理效率，但由于技術的局限性使得管理中存在很大的滯后性，導致在后期計劃出現(xiàn)偏差時不能及時調整，從而影響整個項目的施工進度，造成資金和人員等多方面資源的浪費。在引入BIM技術后，BIM技術與傳統(tǒng)技術相結合，使得工程進度管理實現(xiàn)高度信息化?；贐IM信息平臺，可以對工程進度進行實時監(jiān)測，出現(xiàn)計劃偏差可以及時調整，可以對施工進度進行模擬，有效把握施工進度安排，將偏差提前解決。

2.2? 基于BIM的信息管理平臺

通過對于BIM信息平臺的構建，工程進度管理信息的采集、組織及處理可以在同一個平臺進行處理，從而減少了信息處理的滯后性。對于工程進度信息的采集部分，主要有人工輸入、自動采集、大數(shù)據分析等多個方式[6]。其次在工程進度信息組織的過程中，基于BIM平臺將之前采集的信息進行整合、分類，從而更好地處理信息。最后將組織過的信息與制定的工程進度計劃相結合，分析工程進度、質量安全、資金安排等多個方面，從而對工程進度管理整體控制。

BIM信息管理平臺是在CAD二維模型的基礎上，將土建、機電、裝修等對多個方面整合的信息平臺。其可以將造價、合同、進度等多個信息導入到信息平臺，從人、材、機、管、利、規(guī)、稅等多個方面對工程進度進行及時監(jiān)控。BIM信息模型的構建可以有效地將建筑模型與工程進度管理模型集于一體，可以很好地減少工程管理人員在執(zhí)行過程中的計劃偏差和信息誤差，從而實現(xiàn)項目整體的進度不延誤、質量高、資金節(jié)約的高信息化管理。

3? ? BIM技術在工程進度管理中的應用

3.1? BIM技術在工程進度管理中的應用價值

在BIM技術平臺創(chuàng)建后，可以顯著地提高各個參與方間的互動，基于BIM的4D信息模型，工程進度管理人員及各個單位可以有效地提高工程進度管理的效率。BIM模型的構建有效地整合了建筑的多方面信息，并對構建、管道、線路等部件進行碰撞監(jiān)測及優(yōu)化設計，對施工現(xiàn)場進行模擬，及時發(fā)現(xiàn)設計中存在的錯誤及施工現(xiàn)場布置的不合理的地方，提前解決了施工過程中可能出現(xiàn)的錯誤，有效地提高了工程施工的質量和效率。BIM模型對現(xiàn)場施工進行模擬，可以選擇多種施工工藝和施工技術，可以在制定工程進度計劃時選擇本項目相符的施工計劃和方案[7]。BIM模型的構建也可以進行相應的安全分析，使得工程管理人員可以及早地發(fā)現(xiàn)工程的安全隱患，提高建筑和施工過程中的安全性。

3.2? BIM技術在設計階段的應用

3.2.1? BIM模型與圖紙會審

通過傳統(tǒng)的CAD圖紙建立BIM模型，在建立模型的過程中可以提前發(fā)現(xiàn)圖紙中存在的問題，減少了施工過程中的工程變更問題，避免了因設計方對于工程進度的延誤[8]。BIM模型的建立還可以進行碰撞檢測，其將梁、板、墻等構建集成一體進行碰撞檢測可以很好的檢測各個部件間以及各個層之間的設計，及時找出設計存在的問題，并上報給設計單位，可以提前解決施工中出現(xiàn)的問題。

3.2.2? 工程進度計劃的編制

BIM進度計劃的編制主要是對工程量和施工時間的進度安排，并在規(guī)劃中提前發(fā)現(xiàn)問題并解決。首先將各個工程量清單導入模型中，然后統(tǒng)計需要的部分，并計算總體的工程量。與造價軟件相結合，統(tǒng)計人工和機械的需求量后創(chuàng)建預算書[9]。工程管理人員可以通過預算書制定每項工作應當投入的人工和機械的數(shù)量，以及估算每項工程完成的時間。

3.2.3? 施工現(xiàn)場模擬及規(guī)劃

BIM技術的應用可以對施工場地進行提前布置，施工場地的提前布置可以有效地減少存在的安全問題，提高前期施工的效率，從而加快施工進度。對于場地平整，BIM技術可以較為準確地模擬現(xiàn)場場地，并計算出合理的場地平整方案，可以有效地減少挖土方的工程量，從而減少工程造價以及場地平整的施工時間，加快工程進度。

3.3? BIM技術在施工階段的應用

3.3.1? 工程進度動態(tài)監(jiān)控

現(xiàn)場的施工人員將施工進度及時拍照上傳到BIM系統(tǒng)，并與構建相關聯(lián)，BIM團隊將上傳的文件與BIM模型相結合，并根據數(shù)據及時地對模型進行調整及更新，工程管理人員可以根據BIM模型進行查看工程進度并及時調整工程進度計劃[10]。BIM模型采用4D模擬，可以將計劃進度與實際進度進行對比，對比分析出實際工程進度的快慢，為工程管理人員進行調整提供依據。

3.3.2? 現(xiàn)場資源管理與施工資料管理

基于BIM技術可以對整個項目的資源進行預估，后期在施工過程中，工程管理人員可以根據施工現(xiàn)場的資源使用情況，編制具體的施工資源使用計劃，并根據使用情況及時調整，實現(xiàn)資源的合理利用以及與各單位間的合理調整[11]。BIM技術平臺還可以將施工合同及施工過程中的資料輸入到系統(tǒng)中，將資料與模型相結合，從而形成數(shù)據的云儲存與云計算，供使用者方便處理與使用。

4? ? 結語

BIM技術的出現(xiàn)為工程進度管理帶來了巨大的變革，突破了傳統(tǒng)施工技術的壁壘，使得多單位間有效溝通與聯(lián)結，使得工程進度管理有效參與到項目的全生命周期。BIM模型的三維立體性與動態(tài)性，有效地根據工程進度實時變更，方便管理人員的動態(tài)監(jiān)測與對施工人員的管理，縮減了工程進度，降低了工程造價，并提高了施工安全。

[參考文獻]

[1]朱佳佳，談飛.BIM技術在項目進度管理系統(tǒng)中的應用[J].項目管理技術，2014（5）：38-42.

[2]孫潤潤.基于BIM的城市軌道交通項目進度管理研究[D].徐州：中國礦業(yè)大學，2015.

[3]歐陽業(yè)偉，石開榮，張原.基于BIM的地鐵工程施工進度管理方法研究[J].建筑技術，2017（3）：271-274.

[4]許基偉，馬欣，苗通.基于主成分分析法的江蘇省智慧城市發(fā)展評價[J].建設科技，2019（15）：70-75.

[5]徐夢杰.基于BIM的施工進度管理研究[D].徐州：中國礦業(yè)大學，2016.

[6]林欣燕，馬欣; 苗通; 劉智勇.綠色施工推行阻礙及變革路徑研究[J].建設科技，2019（24）：78-81.

[7]程雨婷，滕麗，喻鋼，等.基于BIM的市政工程施工進度管理研究[J].施工技術，2016（S1）：768-771.

[8]周垚，李希勝.基于BIM的預制構件生產質量控制[J].建設科技，2019（21）：61-64，75.

[9]陳禮松，汪夏明，秦康，等.基于BIM和PDCA的施工進度管理研究[J].施工技術，2019（7）：131-137.

[10]曹璐琳，李希勝，吳佳蔚，等.基于BIM-CSKB的建筑施工安全風險核查[J].四川建筑科學研究，2017（4）：146-151.

[11]余雯婷，李希勝.基于BIM技術的建筑設施管理信息提取與應用[J].土木工程與管理學報，2016（1）：85-89.