何偉

（桂林電子科技大學(xué) 廣西桂林 541004）

探析BIM在工程項(xiàng)目進(jìn)度管理中的應(yīng)用

何偉

（桂林電子科技大學(xué) 廣西桂林 541004）

本文從傳統(tǒng)工程項(xiàng)目進(jìn)度控制方法中存在的問(wèn)題出發(fā)，提出BIM在項(xiàng)目進(jìn)度管理中應(yīng)用的可行性，探索基于BIM的4D模型的構(gòu)建，及其在工程項(xiàng)目進(jìn)度管理方法中的優(yōu)勢(shì)。

BTM技術(shù)；4D模型；工程項(xiàng)目；進(jìn)度管理

前言

工程項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃作為工程項(xiàng)目管理的重要控制目標(biāo)之一，其傳統(tǒng)的進(jìn)度控制方法中存在著下列問(wèn)題：

（1）網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃不夠形象，通常難以理解及執(zhí)行

網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖即為工程項(xiàng)目進(jìn)行進(jìn)度管理最主要的工具，但其存在著一定的缺陷及局限性。①網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖的計(jì)算相對(duì)復(fù)雜，不易理解，無(wú)法順利和外界進(jìn)行溝通交流；②網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖的表達(dá)抽象，且不能直觀展示出項(xiàng)目計(jì)劃的進(jìn)度過(guò)程，而且無(wú)法順利進(jìn)行項(xiàng)目的實(shí)際進(jìn)度跟蹤工作；③網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖對(duì)項(xiàng)目工作的分解要求細(xì)致，其邏輯關(guān)系要準(zhǔn)確，而且都依賴項(xiàng)目工作者的個(gè)人主觀經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)際操作中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)多種問(wèn)題，導(dǎo)致很難完全做到進(jìn)度控制。

（2）傳統(tǒng)的方法不能有效的規(guī)范化及精細(xì)化的管理

目前傳統(tǒng)進(jìn)度管理的方法在很大的程度上，過(guò)分依賴項(xiàng)目管理者的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致無(wú)法形成規(guī)范化及標(biāo)準(zhǔn)化的管理模式。此種經(jīng)驗(yàn)化管理方法太過(guò)受到主觀因素的影響。本文將基于BIM平臺(tái)，分析優(yōu)化工程項(xiàng)目的進(jìn)度管理問(wèn)題并提出解決措施。

1 BIM的基本概念和特點(diǎn)

BIM即為Building Information Modeling的縮寫(xiě)，其是數(shù)字化及信息化知識(shí)在建筑行業(yè)中的體現(xiàn)。按照計(jì)算機(jī)的三維模型所建立形成的數(shù)據(jù)庫(kù)就是BIM模型的核心，其集成了從設(shè)計(jì)一直到建筑的使用周期終結(jié)期間建筑物的整個(gè)使用壽命周期內(nèi)所有的工程項(xiàng)目信息。

BIM有以下幾個(gè)特點(diǎn)：①BIM主要是對(duì)于建筑構(gòu)件的數(shù)據(jù)化和智能數(shù)字化表述；②BIM主要是一種協(xié)作的過(guò)程，其包含著自動(dòng)化處理能力，以及維護(hù)信息關(guān)聯(lián)性與一致性；③BIM能夠用做信息的交換，能夠?yàn)榻ㄖ娜芷谥刑峁┛沈?yàn)證、可重復(fù)以及可維持的清晰信息的環(huán)境；④其能夠產(chǎn)生十分完整的非圖形數(shù)據(jù)報(bào)告，還能即時(shí)、持續(xù)提供高質(zhì)、可靠的關(guān)于項(xiàng)目設(shè)計(jì)的進(jìn)度、規(guī)模、成本的信息。而且，BIM可以在綜合的數(shù)字環(huán)境下保持著信息的不斷更新且能隨時(shí)提供訪問(wèn)，幫助工程師、建筑師、業(yè)主以及施工人員能夠清楚全面地對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行了解。此類信息在建筑工程設(shè)計(jì)、施工及管理過(guò)程中，能起到促進(jìn)決策進(jìn)度加快、提高決策質(zhì)量的作用。

2 基于BIM4D模型的構(gòu)建

BIM模型在建筑工程項(xiàng)目的進(jìn)度控制中模型構(gòu)建主要指的是建立于4D信息模型基礎(chǔ)上，但是4D信息模型是以基本的信息模型為基礎(chǔ)形成的。

基本的信息模型是以建筑物的三維幾何信息作為基本屬性，其包括以構(gòu)件實(shí)體為基本的單元建筑對(duì)象以及其空間位置、幾何尺寸、構(gòu)件實(shí)體間的空間關(guān)系和工程項(xiàng)目的名稱、類型建設(shè)單位及用途等項(xiàng)目基本的工程信息情況等。

4D信息模型指的是在基本信息模型基礎(chǔ)上，適當(dāng)增加工程進(jìn)度的有關(guān)信息和相關(guān)資源并同管理過(guò)程和信息等結(jié)合所形成的4D時(shí)空模型，其主要針對(duì)的是施工階段的管理應(yīng)用，能夠?qū)κ┕み^(guò)程中可視化模擬和施工進(jìn)度動(dòng)態(tài)進(jìn)行管理及優(yōu)化，如圖1。

圖1 4D模型示意圖

基于BIM模型的4D虛擬建造技術(shù)即為將設(shè)計(jì)的階段已經(jīng)完成的3D建筑的信息模型加上時(shí)間維度，形成4D的模擬動(dòng)畫(huà)，并通過(guò)計(jì)算機(jī)上建立的模型、借助各種可視化的設(shè)備，對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行虛擬的描述，其目標(biāo)即為根據(jù)工程項(xiàng)目施工的計(jì)劃來(lái)模擬現(xiàn)實(shí)建造過(guò)程，借助虛擬環(huán)境，及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工的過(guò)程中可能發(fā)生的問(wèn)題及風(fēng)險(xiǎn)，然后針對(duì)這些問(wèn)題對(duì)工程計(jì)劃及模型進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整與修改，優(yōu)化施工計(jì)劃。這樣即便發(fā)生施工圖更改、設(shè)計(jì)變更的情況，也能夠?qū)M(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行快速的自動(dòng)化同步修改。

在具體施工過(guò)程中，此模型能夠應(yīng)用到工程施工現(xiàn)場(chǎng)管理及進(jìn)度管理等多個(gè)方面，且其具有可視化功能、記錄功能、監(jiān)控功能、進(jìn)度狀態(tài)的報(bào)告功能及計(jì)劃調(diào)整預(yù)測(cè)的功能，可以集成s曲線法、網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃法及香蕉曲線法等。該模型的可視化功能使進(jìn)度計(jì)劃的編制人員減少了查看圖紙的次數(shù)，大大縮短了工程施工前期技術(shù)準(zhǔn)備的時(shí)間，有效的提高編制的效率及準(zhǔn)確性。另外，其還可幫助施工人員對(duì)設(shè)計(jì)的意圖及施工方案的要求進(jìn)行更加深刻的理解，使因信息的傳達(dá)錯(cuò)誤導(dǎo)致施工出現(xiàn)不必要問(wèn)題的現(xiàn)象減少，提高了施工的進(jìn)度及質(zhì)量，保證了項(xiàng)目決策能夠盡快的執(zhí)行。

3 基于BIM模型4D虛擬建設(shè)的技術(shù)進(jìn)度管理方法優(yōu)勢(shì)分析

3.1 信息交流的層次更高

相對(duì)于建設(shè)行業(yè)的編制施工進(jìn)度計(jì)劃方面的網(wǎng)絡(luò)圖、橫道圖等，4D模型有著顯著的優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)施工的進(jìn)度計(jì)劃編制及應(yīng)用大部分只適合專業(yè)技術(shù)人員與管理層人員，參與工程的其他各級(jí)各類人員不能對(duì)其進(jìn)行廣泛理解及接受，但是4D模型能夠?qū)⑹┕ぶ械拿恳粋€(gè)工作都用可視化的形象通過(guò)建筑構(gòu)件虛擬的建造過(guò)程進(jìn)行顯示，從而提高了建筑工程信息交流的層次。

3.2 信息的表達(dá)更為清晰

建筑工程施工作為一個(gè)高度動(dòng)態(tài)過(guò)程，隨著如今建筑工程的規(guī)模不斷地?cái)U(kuò)大，其復(fù)雜程度也不斷提高。目前的建筑項(xiàng)目管理過(guò)程中表示進(jìn)度計(jì)劃通常使用甘特圖，但由于其可視化程度低、專業(yè)性強(qiáng)，導(dǎo)致施工進(jìn)度和各種復(fù)雜關(guān)系無(wú)法清晰的描述，工程施工中動(dòng)態(tài)變化的過(guò)程無(wú)法準(zhǔn)確的表達(dá)。但是借助將BIM模型和施工進(jìn)度計(jì)劃互相聯(lián)系，能夠?qū)⒖臻g信息和時(shí)間信息有效地整合到可視的4D模型內(nèi)，從而準(zhǔn)確直觀地反映建筑的整個(gè)施工過(guò)程。

3.3 更好的達(dá)到進(jìn)度優(yōu)化的目的

傳統(tǒng)的方法雖然能夠?qū)こ添?xiàng)目的前期階段進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化（見(jiàn)圖2），但仍存在優(yōu)化不充分的缺點(diǎn)，很有可能導(dǎo)致項(xiàng)目施工的進(jìn)度控制趨于被動(dòng)。

圖2 傳統(tǒng)進(jìn)度管理方法的實(shí)施過(guò)程圖

基于BIM模型的4D施工過(guò)程的模擬，能夠使施工階段中可能發(fā)生的問(wèn)題在模擬的過(guò)程中提前發(fā)生，并提前制定出相應(yīng)的措施，保證進(jìn)度計(jì)劃及施工方案達(dá)到最優(yōu)，然后用于實(shí)際項(xiàng)目施工的指導(dǎo)，以保證項(xiàng)目施工能夠順利完成（見(jiàn)圖3），另外工程的進(jìn)度計(jì)劃能夠借助實(shí)體模型進(jìn)行對(duì)比研究，發(fā)現(xiàn)施工中存在的差距，并及時(shí)采取措施對(duì)其進(jìn)行糾偏和調(diào)整；這樣即便遇到施工圖更改、設(shè)計(jì)變更的情況，也能快速聯(lián)動(dòng)對(duì)進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行修改。

圖3 基于BTM的4D虛擬建造技術(shù)的進(jìn)度管理實(shí)施過(guò)程圖

基于BIM的4D模型，能夠在工程項(xiàng)目建設(shè)的整個(gè)過(guò)程中對(duì)工程的信息實(shí)現(xiàn)高度的共享，從而提高信息利用價(jià)值以及施工的技術(shù)水平。該模型的可視化有效減少進(jìn)度計(jì)劃的編制人員在施工前翻閱圖紙的次數(shù)，減少施工前期準(zhǔn)備工作所需的時(shí)間，編制的效率及準(zhǔn)確性得到了大幅提高。另外，其還可幫助工程施工人員更加深入的理解工程設(shè)計(jì)意圖及施工方案的相關(guān)要求，準(zhǔn)確的傳達(dá)設(shè)計(jì)的信息，減少工程中出現(xiàn)不必要的問(wèn)題，加快工程的進(jìn)度，更好地保證工程的質(zhì)量和項(xiàng)目決策順利。

值得一提的是，在工程項(xiàng)目評(píng)標(biāo)的過(guò)程中，采用4D模型能夠幫助專家快速?gòu)哪Ｐ椭辛私夤こ痰耐稑?biāo)單位關(guān)于工程施工組織的總體計(jì)劃、施工方法以及編排情況等，進(jìn)而初步評(píng)估投標(biāo)單位的實(shí)力及施工經(jīng)驗(yàn)等。需要明確的是，4D軟件在工程中承擔(dān)的分析推理工作離不開(kāi)使用者的實(shí)際介入，因此要求其使用者具有豐富的操作經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識(shí)，所以在其設(shè)計(jì)階段要加入工程施工人員，方能更好借助4D模型進(jìn)行方案的調(diào)整和進(jìn)度的編排，使工程設(shè)計(jì)更加具有可施工性。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，BIM技術(shù)同以往的進(jìn)度管理方法相對(duì)比，其在工程的進(jìn)度管理中更具有優(yōu)越性。即使BIM技術(shù)在目前施工領(lǐng)域中的應(yīng)用仍處在起步階段，需要后期進(jìn)行積極的探索和實(shí)踐，由以往工程情況可以看出，基于BIM模型的虛擬建造技術(shù)不但具有可行性，且其能夠?qū)ξ覈?guó)的工程項(xiàng)目管理工作的發(fā)展產(chǎn)生積極的影響。

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TU722

A

1673-0038（2015）24-0196-02

2015-5-26

何偉（1983-），男，工程師，本科，主要從事工程管理工作。