BIM技术在工程项目进度管理中的应用研究

吴秋成（重庆市城市建设发展有限公司　重庆市渝中区　400000）

BIM技术在工程项目进度管理中的应用研究

吴秋成
（重庆市城市建设发展有限公司重庆市渝中区400000）

建筑工程项目的复杂化发展，促进项目管理技术的进步和管理模式的转变。BIM作为一项新技术，在工程项目进度管理中的应用可有效加强管理者对于工程进度的控制，减少工程延误风险，节约施工时间等，为项目进度管理带来便利。本文即针对基于BIM技术的工程进度管理进行了探讨，以供参考。

BIM技术；工程项目；进度管理

1　引言

建筑信息模型旨在利用数据资料，控制工程项目运营，而BIM技术的应用，结合了参数模型，让资料长期保持传输共享的状态，确保现场技术人员能够针对施工问题进行积极应对，从而有效控制工期进度、生产效率和成本。该项技术具有可视化、协调性与模拟性等优势，发展前景广阔。

2　进度管理的现状与发展

2.1进度管理现状

据有关调查统计，70%的项目工期滞后；工期滞后的项目中有75%的项目至少高于原合同价格50%。传统方法虽然可以对进度计划进行优化，但是其可视性弱、不易协同、横道图和网络计划图等工具自身存在缺陷，无法使进度充分优化。当进度计划中没有被发现的问题在施工阶段表现出来时，会对工程项目产生非常严重的影响。

2.2进度管理的发展

进度是项目活动在时间上的排列，与造价和质量被称为工程项目管理的三大目标，是工程项目在各个阶段的主要工作内容。进度计划技术的发展经历了甘特图、网络计划技术和关键链法。随着计算机技术的发展，项目进度通过计算机管理得到实现。网络计划软件最早用于国防和大型土木建筑工程，目前的工程项目管理软件多以时间计划为出发点，集成网络计划技术，实现进度、资源、费用的综合管理。

2.3进度影响因素

依靠传统的技术和工具，项目进度管理中大量的问题难以解决，主要原因有：

（1）进度管理影响因素众多，增加管理难度（见表1）。

表1　工程项目进度管理的影响因素

（2）进度计划缺乏灵活性，没有有效的控制方法。现在，工程项目中的进度管理大多采用甘特图、网络图等，配合项目管理软件project，P6等制定进度计划并进行控制。但是，工程项目建设过程中，影响进度的因素时有发生，由于进度计划缺乏灵活性，调整复杂，导致实际工期的延误。

3　BIM技术对进度管理应用优势

3.1BIM模型包含完整的建筑信息

BIM模型包含着完整的建筑信息，从构件的尺寸、数量到构件材质，以及构件之间的连接、位置、环境等。通过BIM模型，可以获得构件的工程量信息，为工程进度计划的编制提供依据。同时，可以获取施工过程中材料和资金的需求信息，便于提前与建设单位和供应商沟通，保证材料和资金的及时到位，避免了资源因素对进度的影响。

在三维的建筑模型上加入进度计划，形成4D模型，检测进度计划的时间参数、各工作的持续时间是否合理，工作之间的逻辑关系是否正确等，从而检查和优化项目进度计划。

3.2BIM技术为各专业之间协同创造条件

建立BIM模型时，是分专业进行的。完成各专业BIM模型之后，在同一的平台上进行各专业模型之间的空间整合，通过碰撞检查，检验各专业模型整合之后是否存在问题并协调解决存在的问题。在施工前发现问题解决问题，减少施工过程中因为模型的空间碰撞而产生的变更，从而确保项目的进度按计划实施。

3.3可视化的表达方式

BIM模型支持可视化的表达方式，可以精细化的修改模型中构件的物理、非物理信息，减少甚至避免设计错误。BIM技术还支持进度计划的可视化表达，通过4D模型，将三维的模型构件与进度信息联系起来，将各阶段工程项目计划达成的进度目标形象的表现出来，避免信息传达错误，造成负面影响。

4　BIM技术在工程项目进度管理中的应用

4.1BIM的概念

BIM，即建筑信息模型。不同的机构和专家给出了关于BIM不同的定义，其中美国国家BIM标准给出的定义为：BIM是设施的物理和功能特性的数字表达；BIM是一个共享的知识资源，是分享设施的信息为该设施从概念到拆除的全寿命周期中的所有决策提供可靠依据的过程。

4.2进度管理引入BIM的技术条件与开发路线

基于BIM技术的工程项目进度管理，又称为BIM的4D应用，BIM相关软件有方便的数据接口，各个建设阶段信息传递流畅。基于BIM技术的进度管理软件主要有Microsoftpro-ject、Primavera6.0、NavisWorks，其中所应用的3D建模软件有Revit、Bentley Ar-chiCAD、Digital Project和CATIA系列软件，国内用得最多的是Revit系列软件。

3D模型相对于2D具有更直观、更易于管理者和业主获取和理解建筑信息。在进度管理中引入BIM技术的过程中，如何将3D建筑模型与时间维度集成实现4D可视化与模拟技术，是BIM技术在进度管理中应用研究的重要方面。

BIM开发应用的技术路线如图1所示。

图1　BIM开发应用技术路线

4.3BIM技术与传统进度管理结合的实现方法

BIM技术与传统进度管理技术结合，包括设计进度计划自动生产系统、进度模拟系统和进度控制分析系统。

4.3.1BIM技术进度管理流程

基于BIM技术的进度管理流程如图2所示。

图2　BIM进度管理流程图

4.3.2实现的方法

（1）基于BIM技术的进度自动生成系统

通过运用BIM中空间、几何、逻辑关系和工程量等数据建立一个自动生成工程项目进度计划的系统，这个系统可以自动创建任务，并利用有效生产率计算活动持续时间，最后结合任务间逻辑关系输出进度计划，这样可以大大提高进度计划制定的效率和速度。

（2）进度施工模拟

基于BIM技术的可视化与集成化特点，在已经生成进度计划前提下利用Na-viswroks等软件可进行精细化施工模拟。从基础到上部结构，对所有的工序都可以提前进行预演，可以提前找出施工方案和组织设计中的问题，进行修改优化，实现高效率、优效益的目的。

（3）实现进度计划动态管理和联动修改

基于BIM技术的进度控制系统，实现进度计划的动态管理与联动修改。基于WBS编制的进度计划，每项任务都有独一无二的项目编码，这样就可以与3D实体模型的ID以特定规则链接，当出现工程变更时可以将变更信息联动传递到进度管理系统；当需要修改进度信息时，3D模型信息与资源需求量也会相应改变。

4.3.3应用步骤

（1）构建基于BIM的4D模型

BIM在项目进度控制中，其模型的构建是以4D信息模型为基础的，而4D信息模型的基础则是基本信息模型。基本信息模型基本属性的确定，主要在于建筑物的三维几何信息，如构件实体的几何尺寸、空间位置以及空间关系等，此外还包括工程项目的类型、名称、用途、建设单位等基本工程信息。

而4D虚拟建造技术，其原理是为3D建筑信息模型附加上时间维度，从而构成4D模拟动画，通过在计算机上建立模型并借助于各种可视化设备对项目进行虚拟描述。此模型在施工过程中可以应用到进度管理和施工现场管理的多个方面，在进度管理上主要表现为可视化功能、监控功能、记录功能、进度状态报告功能和计划的调整预测功能，能集成网络计划法、S曲线法、香蕉曲线法等。

（2）建立施工数据库和信息管理

①数据库的建立。4D施工进度管理系统为了实现对数据的科学管理，和工程结构的直观表现，一般采用将模型对象封装的办法，在系统中加入对象计算方法，创建相关数据库。

②管理信息平台的设置。该平台的建立旨在为工程项目管理者提供信息集成环境，为工程各参建方的互联互通、协同合作、共享信息，提供了公开应用平台。

③数据交换端口设置。数据交换端口可为其他非IFC标准的软件或系统，与本系统之间提供数据交换途径，与项目进度管理软件进行数据交换。

（3）4D施工管理系统中的进度管理

4D施工管理系统的应用，为管理者提供了相关管理操作界面与工具层。利用该系统，操作人员可制定相应的施工进度计划、施工现场布置、资源配置等，从而实现施工进展、施工现场布置的可视化模拟，以及对项目进度、综合资源的动态控制和管理。

4D施工进度管理可以有两种实现方法：

①利用进度管理软件管理界面，可以控制并调整进度计划。如果平台中的进度计划被修改，4D施工模型也会随之自动调整，不仅能够用横道图、网络图等二维平面来表示，还可以运用三维模型方式进行动态呈现。

②在BIM软件操作界面中，可实现4D的施工动态管理，可以使用不同的颜色来标注不同工作情况，从而实时监督任意起止时间、时间段或工程段的施工进度，查看任意构件、构件单元或工程段等的施工状态与工程属性，进行适当的修改，系统即会自动调整进度数据库和进度计划，并即时更新呈现4D图像最终实现了基于进度计划的资源动态管理。

5　结语

工程建设项目的规模越来越大，结构越来越复杂，传统的项目进度管理方式方法难以满足要求。BIM这一新兴技术在工程进度管理中的实际应用，在切实有效控制了工程影响因素，进而控制工程进度的同时，还为工程的施工提供了重要的参考依据。

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[3]何清华，韩翔宇.基于BIM的进度管理系统框架构建和流程设计[J].项目管理技术，2011（9）：56~57.

TU722

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1673-0038（2015）52-0199-02

2015-12-3

吴秋成（1982-），男，本科，主要从事工程项目管理工作。