基于BIM的工程进度管理研究

吴龙恩 刘智勇 王峰顺 马欣

摘 要：随着城市化的快速发展，我国的建筑业也得到了迅猛的发展，但施工技术却没有得到理想的发展，传统的施工技术存在信息更新不及时、各单位间联结不紧密、施工进度偏差大等多种问题。因此，更加信息化、高效率的BIM技术应成为当今建筑业发展的重要技术手段，文章主要通过将传统技术与BIM技术进行对比，并研究现阶段的BIM技术在工程进度管理中的应用。

关键词：BIM;工程管理;进度管理

改革开放至今，我国的经济得到了突飞猛进的发展，GDP由1978年的3 645.2亿元发展到2019年的990 865亿元，其中，建筑业对于GDP提供了很大的支持。1978年后，中国放开了人口流动的控制，大量的农村人口涌入城市谋求发展，从而推动了城镇化的发展。2011年至2018年，我国城镇化率以每年1.19%的比例在增长，现在的城镇化率已超过60%。

我国的建筑行业利润低，劳动力密集，很大程度是由于建筑业在得到迅猛发展的同时，工程管理的相关能力以及信息化水平没有得到很好的提升。BIM技术的出现可以有效地提高建筑行业的管理能力以及产业的信息化水平[1]。

1    传统工程进度管理理论方法与不足

工程进度管理是工程项目管理中的重要环节，对项目顺利完成起到决定性的作用。工程进度主要是指工程项目的施工进展情况，工程项目管理主要是指在项目实施施工阶段，对于各个阶段的任务进行合理的计划、有序的安排，让工程项目按照规定的时间、质量有序地进展，最终确保整个项目在规定的时间内完成。缺乏工程管理的项目，大多都存在前期工期延误，造成资源的浪费的问题，而后期赶工期时，难免造成工程质量不达标。因此，合理的工程管理可以有效的控制施工进度，从而控制完工时间以及质量的合格。

1.1  工程管理进度管理内容

基于项目全生命周期理论，将工程项目分为决策阶段、设计阶段、实施阶段、竣工阶段、运营维护5个阶段，其中项目的实施阶段是整个项目全生命周期的最重要的阶段，其将项目由构想变成实体，决定了整个项目的进程[2]。广义上的工程进度管理是指对项目整个周期五个阶段进行规划、实施、调整，以达到每个阶段的目标。狭隘的工程项目进度管理是指对于项目的施工阶段进行工程进度管理，工程项目管理人员为了让项目达到计划的要求，需要提前编制计划并执行和调整。

工程项目进度计划控制是在项目的施工阶段进行的，旨在对项目进度计划出现偏差时进行及时调整，以按时、按质地完成项目。在工程项目进度计划制定后，项目开始施工阶段，必须严格执行项目进度计划的控制，项目管理人员及时对项目进度把控，与项目进度计划进行比较，确保项目按照进度计划有序进行，出现偏差时应当及时调整，可以适当缩减某些工作的时间或者调整工作线路上的先后顺序[3]。

1.2  传统工程进度管理控制技术

在工程项目进度计划控制阶段，为了确保项目的完成，需要对项目进行及时的监测及控制，传统的施工企业大多采用：横道图法、S形曲线比较法、蕉型曲线比较法、锋线比较法、列表比较法、挣值法等方法。其中横道图法应用最为广泛，其制作简单，简单易懂，可以将项目进度计划与项目实际进度进行鲜明地对比，为管理者提供进度与计划的偏离范围，从而及时调整现阶段的工作方向，以及为下一阶段的目标提供依据[4]。但横道图法也存在很多的问题，横道图的进度计划与实际施工阶段的施工不匹配，其只能制作二维图形可视化差，项目进度计划在出现偏差时很难将横道图及时调整，从而在一定程度上影响管理的效果。

1.3  传统工程进度管理的不足及原因

传统的工程进度控制大多采用事后控制的办法，在施工进度出现偏离时才采取相应的措施去调整项目[5]。在项目出现偏差时，管理人员再制定相应的措施，到执行需要一定的时间，对于项目的整体进度偏差的把控存在很大的问题，不能及时地解决进度存在的偏差问题。

传统工程进度管理技术存在的问题主要由以下几点原因造成的，组织结构问题，在制定工程项目进度计划时，以施工单位为主体，甲方和监理单位只是监督的作用，各个单位间交流較少，使得计划的制定缺少一定的严谨性。施工单位在制定工程进度计划时大多是依据以往的经验，对于该项目的实际情况掌握稍有欠缺，使得项目进度计划不能完全符合本项目的进度安排从而出现问题。图纸问题，传统的项目图纸都是采用CAD图纸，该图纸虽然简单易懂，但是CAD图纸3D功能性差，各个图层间的关联性较低，使得图纸在设计时容易出现错误而且不易被察觉。并且在图纸的设计过程完全由第三方的设计单位参与，施工单位没有参与，使得其对于图纸情况掌握不全面，在制定工程进度管理计划时不能很好地结合图纸进行制定。

2    BIM技术工程进度管理研究

2.1  BIM技术与传统技术的比较

相较传统的CAD施工图纸，BIM采用全新的三维模型。传统的工程进度管理由于技术制约，在出现施工偏差时，需要将整个施工过程停工，将计划重新调整后才方便施工。BIM的三维模型可以在材质、尺寸等建筑信息构建的基础上增加时间信息以构建4D模型，而在工程进度计划制度的过程中，可以更好的将计划与模型理想结合，工程进度管理人员及施工人员可以更加直观地了解项目的整个建造过程，以便更好的制定进度计划。

传统的工程进度管理与技术相结合可以提高一定的管理效率，但由于技术的局限性使得管理中存在很大的滞后性，导致在后期计划出现偏差时不能及时调整，从而影响整个项目的施工进度，造成资金和人员等多方面资源的浪费。在引入BIM技术后，BIM技术与传统技术相结合，使得工程进度管理实现高度信息化。基于BIM信息平台，可以对工程进度进行实时监测，出现计划偏差可以及时调整，可以对施工进度进行模拟，有效把握施工进度安排，将偏差提前解决。

2.2  基于BIM的信息管理平台

通过对于BIM信息平台的构建，工程进度管理信息的采集、组织及处理可以在同一个平台进行处理，从而减少了信息处理的滞后性。对于工程进度信息的采集部分，主要有人工输入、自动采集、大数据分析等多个方式[6]。其次在工程进度信息组织的过程中，基于BIM平台将之前采集的信息进行整合、分类，从而更好地处理信息。最后将组织过的信息与制定的工程进度计划相结合，分析工程进度、质量安全、资金安排等多个方面，从而对工程进度管理整体控制。

BIM信息管理平台是在CAD二维模型的基础上，将土建、机电、装修等对多个方面整合的信息平台。其可以将造价、合同、进度等多个信息导入到信息平台，从人、材、机、管、利、规、税等多个方面对工程进度进行及时监控。BIM信息模型的构建可以有效地将建筑模型与工程进度管理模型集于一体，可以很好地减少工程管理人员在执行过程中的计划偏差和信息误差，从而实现项目整体的进度不延误、质量高、资金節约的高信息化管理。

3    BIM技术在工程进度管理中的应用

3.1  BIM技术在工程进度管理中的应用价值

在BIM技术平台创建后，可以显著地提高各个参与方间的互动，基于BIM的4D信息模型，工程进度管理人员及各个单位可以有效地提高工程进度管理的效率。BIM模型的构建有效地整合了建筑的多方面信息，并对构建、管道、线路等部件进行碰撞监测及优化设计，对施工现场进行模拟，及时发现设计中存在的错误及施工现场布置的不合理的地方，提前解决了施工过程中可能出现的错误，有效地提高了工程施工的质量和效率。BIM模型对现场施工进行模拟，可以选择多种施工工艺和施工技术，可以在制定工程进度计划时选择本项目相符的施工计划和方案[7]。BIM模型的构建也可以进行相应的安全分析，使得工程管理人员可以及早地发现工程的安全隐患，提高建筑和施工过程中的安全性。

3.2  BIM技术在设计阶段的应用

3.2.1  BIM模型与图纸会审

通过传统的CAD图纸建立BIM模型，在建立模型的过程中可以提前发现图纸中存在的问题，减少了施工过程中的工程变更问题，避免了因设计方对于工程进度的延误[8]。BIM模型的建立还可以进行碰撞检测，其将梁、板、墙等构建集成一体进行碰撞检测可以很好的检测各个部件间以及各个层之间的设计，及时找出设计存在的问题，并上报给设计单位，可以提前解决施工中出现的问题。

3.2.2  工程进度计划的编制

BIM进度计划的编制主要是对工程量和施工时间的进度安排，并在规划中提前发现问题并解决。首先将各个工程量清单导入模型中，然后统计需要的部分，并计算总体的工程量。与造价软件相结合，统计人工和机械的需求量后创建预算书[9]。工程管理人员可以通过预算书制定每项工作应当投入的人工和机械的数量，以及估算每项工程完成的时间。

3.2.3  施工现场模拟及规划

BIM技术的应用可以对施工场地进行提前布置，施工场地的提前布置可以有效地减少存在的安全问题，提高前期施工的效率，从而加快施工进度。对于场地平整，BIM技术可以较为准确地模拟现场场地，并计算出合理的场地平整方案，可以有效地减少挖土方的工程量，从而减少工程造价以及场地平整的施工时间，加快工程进度。

3.3  BIM技术在施工阶段的应用

3.3.1  工程进度动态监控

现场的施工人员将施工进度及时拍照上传到BIM系统，并与构建相关联，BIM团队将上传的文件与BIM模型相结合，并根据数据及时地对模型进行调整及更新，工程管理人员可以根据BIM模型进行查看工程进度并及时调整工程进度计划[10]。BIM模型采用4D模拟，可以将计划进度与实际进度进行对比，对比分析出实际工程进度的快慢，为工程管理人员进行调整提供依据。

3.3.2  现场资源管理与施工资料管理

基于BIM技术可以对整个项目的资源进行预估，后期在施工过程中，工程管理人员可以根据施工现场的资源使用情况，编制具体的施工资源使用计划，并根据使用情况及时调整，实现资源的合理利用以及与各单位间的合理调整[11]。BIM技术平台还可以将施工合同及施工过程中的资料输入到系统中，将资料与模型相结合，从而形成数据的云储存与云计算，供使用者方便处理与使用。

4    结语

BIM技术的出现为工程进度管理带来了巨大的变革，突破了传统施工技术的壁垒，使得多单位间有效沟通与联结，使得工程进度管理有效参与到项目的全生命周期。BIM模型的三维立体性与动态性，有效地根据工程进度实时变更，方便管理人员的动态监测与对施工人员的管理，缩减了工程进度，降低了工程造价，并提高了施工安全。

[参考文献]

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[2]孙润润.基于BIM的城市轨道交通项目进度管理研究[D].徐州：中国矿业大学，2015.

[3]欧阳业伟，石开荣，张原.基于BIM的地铁工程施工进度管理方法研究[J].建筑技术，2017（3）：271-274.

[4]许基伟，马欣，苗通.基于主成分分析法的江苏省智慧城市发展评价[J].建设科技，2019（15）：70-75.

[5]徐梦杰.基于BIM的施工进度管理研究[D].徐州：中国矿业大学，2016.

[6]林欣燕，马欣; 苗通; 刘智勇.绿色施工推行阻碍及变革路径研究[J].建设科技，2019（24）：78-81.

[7]程雨婷，滕丽，喻钢，等.基于BIM的市政工程施工进度管理研究[J].施工技术，2016（S1）：768-771.

[8]周垚，李希胜.基于BIM的预制构件生产质量控制[J].建设科技，2019（21）：61-64，75.

[9]陈礼松，汪夏明，秦康，等.基于BIM和PDCA的施工进度管理研究[J].施工技术，2019（7）：131-137.

[10]曹璐琳，李希胜，吴佳蔚，等.基于BIM-CSKB的建筑施工安全风险核查[J].四川建筑科学研究，2017（4）：146-151.

[11]余雯婷，李希胜.基于BIM技术的建筑设施管理信息提取与应用[J].土木工程与管理学报，2016（1）：85-89.