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(shù)卻沒有得到理想的發(fā)展，傳統(tǒng)的施工技術(shù)存在信息更新不及時(shí)、各單位間聯(lián)結(jié)不緊密、施工進(jìn)度偏差大等多種問題。因此，更加信息化、高效率的BIM技術(shù)應(yīng)成為當(dāng)今建筑業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)手段，文章主要通過將傳統(tǒng)技術(shù)與BIM技術(shù)進(jìn)行對比，并研究現(xiàn)階段的BIM技術(shù)在工程進(jìn)度管理中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：BIM;工程管理;進(jìn)度管理

改革開放至今，我國的經(jīng)濟(jì)得到了突飛猛進(jìn)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(nóng)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(shí)，工程管理的相關(guān)能力以及信息化水平?jīng)]有得到很好的提升。BIM技術(shù)的出現(xiàn)可以有效地提高建筑行業(yè)的管理能力以及產(chǎn)業(yè)的信息化水平[1]。

1? ? 傳統(tǒng)工程進(jìn)度管理理論方法與不足

工程進(jìn)度管理是工程項(xiàng)目管理中的重要環(huán)節(jié)，對項(xiàng)目順利完成起到?jīng)Q定性的作用。工程進(jìn)度主要是指工程項(xiàng)目的施工進(jìn)展情況，工程項(xiàng)目管理主要是指在項(xiàng)目實(shí)施施工階段，對于各個(gè)階段的任務(wù)進(jìn)行合理的計(jì)劃、有序的安排，讓工程項(xiàng)目按照規(guī)定的時(shí)間、質(zhì)量有序地進(jìn)展，最終確保整個(gè)項(xiàng)目在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成。缺乏工程管理的項(xiàng)目，大多都存在前期工期延誤，造成資源的浪費(fèi)的問題，而后期趕工期時(shí)，難免造成工程質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。因此，合理的工程管理可以有效的控制施工進(jìn)度，從而控制完工時(shí)間以及質(zhì)量的合格。

1.1? 工程管理進(jìn)度管理內(nèi)容

基于項(xiàng)目全生命周期理論，將工程項(xiàng)目分為決策階段、設(shè)計(jì)階段、實(shí)施階段、竣工階段、運(yùn)營維護(hù)5個(gè)階段，其中項(xiàng)目的實(shí)施階段是整個(gè)項(xiàng)目全生命周期的最重要的階段，其將項(xiàng)目由構(gòu)想變成實(shí)體，決定了整個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)程[2]。廣義上的工程進(jìn)度管理是指對項(xiàng)目整個(gè)周期五個(gè)階段進(jìn)行規(guī)劃、實(shí)施、調(diào)整，以達(dá)到每個(gè)階段的目標(biāo)。狹隘的工程項(xiàng)目進(jìn)度管理是指對于項(xiàng)目的施工階段進(jìn)行工程進(jìn)度管理，工程項(xiàng)目管理人員為了讓項(xiàng)目達(dá)到計(jì)劃的要求，需要提前編制計(jì)劃并執(zhí)行和調(diào)整。

工程項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃控制是在項(xiàng)目的施工階段進(jìn)行的，旨在對項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃出現(xiàn)偏差時(shí)進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，以按時(shí)、按質(zhì)地完成項(xiàng)目。在工程項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃制定后，項(xiàng)目開始施工階段，必須嚴(yán)格執(zhí)行項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃的控制，項(xiàng)目管理人員及時(shí)對項(xiàng)目進(jìn)度把控，與項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行比較，確保項(xiàng)目按照進(jìn)度計(jì)劃有序進(jìn)行，出現(xiàn)偏差時(shí)應(yīng)當(dāng)及時(shí)調(diào)整，可以適當(dāng)縮減某些工作的時(shí)間或者調(diào)整工作線路上的先后順序[3]。

1.2? 傳統(tǒng)工程進(jìn)度管理控制技術(shù)

在工程項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃控制階段，為了確保項(xiàng)目的完成，需要對項(xiàng)目進(jìn)行及時(shí)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(yīng)用最為廣泛，其制作簡單，簡單易懂，可以將項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃與項(xiàng)目實(shí)際進(jìn)度進(jìn)行鮮明地對比，為管理者提供進(jìn)度與計(jì)劃的偏離范圍，從而及時(shí)調(diào)整現(xiàn)階段的工作方向，以及為下一階段的目標(biāo)提供依據(jù)[4]。但橫道圖法也存在很多的問題，橫道圖的進(jìn)度計(jì)劃與實(shí)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(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃在出現(xiàn)偏差時(shí)很難將橫道圖及時(shí)調(diào)整，從而在一定程度上影響管理的效果。

1.3? 傳統(tǒng)工程進(jìn)度管理的不足及原因

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

傳統(tǒng)工程進(jìn)度管理技術(shù)存在的問題主要由以下幾點(diǎn)原因造成的，組織結(jié)構(gòu)問題，在制定工程項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃時(shí)，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(gè)單位間交流較少，使得計(jì)劃的制定缺少一定的嚴(yán)謹(jǐn)性。施工單位在制定工程進(jìn)度計(jì)劃時(shí)大多是依據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，對于該項(xiàng)目的實(shí)際情況掌握稍有欠缺，使得項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃不能完全符合本項(xiàng)目的進(jìn)度安排從而出現(xiàn)問題。圖紙問題，傳統(tǒng)的項(xiàng)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(gè)圖層間的關(guān)聯(lián)性較低，使得圖紙?jiān)谠O(shè)計(jì)時(shí)容易出現(xiàn)錯(cuò)誤而且不易被察覺。并且在圖紙的設(shè)計(jì)過程完全由第三方的設(shè)計(jì)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(jìn)度管理計(jì)劃時(shí)不能很好地結(jié)合圖紙進(jìn)行制定。

2? ? BIM技術(shù)工程進(jìn)度管理研究

2.1? BIM技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)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(jìn)度管理由于技術(shù)制約，在出現(xiàn)施工偏差時(shí)，需要將整個(gè)施工過程停工，將計(jì)劃重新調(diào)整后才方便施工。BIM的三維模型可以在材質(zhì)、尺寸等建筑信息構(gòu)建的基礎(chǔ)上增加時(shí)間信息以構(gòu)建4D模型，而在工程進(jìn)度計(jì)劃制度的過程中，可以更好的將計(jì)劃與模型理想結(jié)合，工程進(jìn)度管理人員及施工人員可以更加直觀地了解項(xiàng)目的整個(gè)建造過程，以便更好的制定進(jìn)度計(jì)劃。

傳統(tǒng)的工程進(jìn)度管理與技術(shù)相結(jié)合可以提高一定的管理效率，但由于技術(shù)的局限性使得管理中存在很大的滯后性，導(dǎo)致在后期計(jì)劃出現(xiàn)偏差時(shí)不能及時(shí)調(diào)整，從而影響整個(gè)項(xiàng)目的施工進(jìn)度，造成資金和人員等多方面資源的浪費(fèi)。在引入BIM技術(shù)后，BIM技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合，使得工程進(jìn)度管理實(shí)現(xiàn)高度信息化。基于BIM信息平臺，可以對工程進(jìn)度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，出現(xiàn)計(jì)劃偏差可以及時(shí)調(diào)整，可以對施工進(jìn)度進(jìn)行模擬，有效把握施工進(jìn)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(gòu)建，工程進(jìn)度管理信息的采集、組織及處理可以在同一個(gè)平臺進(jìn)行處理，從而減少了信息處理的滯后性。對于工程進(jìn)度信息的采集部分，主要有人工輸入、自動采集、大數(shù)據(jù)分析等多個(gè)方式[6]。其次在工程進(jìn)度信息組織的過程中，基于BIM平臺將之前采集的信息進(jìn)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(jìn)度計(jì)劃相結(jié)合，分析工程進(jìn)度、質(zhì)量安全、資金安排等多個(gè)方面，從而對工程進(jìn)度管理整體控制。

BIM信息管理平臺是在CAD二維模型的基礎(chǔ)上，將土建、機(jī)電、裝修等對多個(gè)方面整合的信息平臺。其可以將造價(jià)、合同、進(jìn)度等多個(gè)信息導(dǎo)入到信息平臺，從人、材、機(jī)、管、利、規(guī)、稅等多個(gè)方面對工程進(jìn)度進(jìn)行及時(shí)監(jiān)控。BIM信息模型的構(gòu)建可以有效地將建筑模型與工程進(jìn)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(jì)劃偏差和信息誤差，從而實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目整體的進(jìn)度不延誤、質(zhì)量高、資金節(jié)約的高信息化管理。

3? ? BIM技術(shù)在工程進(jìn)度管理中的應(yīng)用

3.1? BIM技術(shù)在工程進(jìn)度管理中的應(yīng)用價(jià)值

在BIM技術(shù)平臺創(chuàng)建后，可以顯著地提高各個(gè)參與方間的互動，基于BIM的4D信息模型，工程進(jìn)度管理人員及各個(gè)單位可以有效地提高工程進(jìn)度管理的效率。BIM模型的構(gòu)建有效地整合了建筑的多方面信息，并對構(gòu)建、管道、線路等部件進(jìn)行碰撞監(jiān)測及優(yōu)化設(shè)計(jì)，對施工現(xiàn)場進(jìn)行模擬，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的錯(cuò)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(cuò)誤，有效地提高了工程施工的質(zhì)量和效率。BIM模型對現(xiàn)場施工進(jìn)行模擬，可以選擇多種施工工藝和施工技術(shù)，可以在制定工程進(jìn)度計(jì)劃時(shí)選擇本項(xiàng)目相符的施工計(jì)劃和方案[7]。BIM模型的構(gòu)建也可以進(jìn)行相應(yīng)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(shù)在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)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(shè)計(jì)方對于工程進(jìn)度的延誤[8]。BIM模型的建立還可以進(jìn)行碰撞檢測，其將梁、板、墻等構(gòu)建集成一體進(jìn)行碰撞檢測可以很好的檢測各個(gè)部件間以及各個(gè)層之間的設(shè)計(jì)，及時(shí)找出設(shè)計(jì)存在的問題，并上報(bào)給設(shè)計(jì)單位，可以提前解決施工中出現(xiàn)的問題。

3.2.2? 工程進(jìn)度計(jì)劃的編制

BIM進(jìn)度計(jì)劃的編制主要是對工程量和施工時(shí)間的進(jìn)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(gè)工程量清單導(dǎo)入模型中，然后統(tǒng)計(jì)需要的部分，并計(jì)算總體的工程量。與造價(jià)軟件相結(jié)合，統(tǒng)計(jì)人工和機(jī)械的需求量后創(chuàng)建預(yù)算書[9]。工程管理人員可以通過預(yù)算書制定每項(xiàng)工作應(yīng)當(dāng)投入的人工和機(jī)械的數(shù)量，以及估算每項(xiàng)工程完成的時(shí)間。

3.2.3? 施工現(xiàn)場模擬及規(guī)劃

BIM技術(shù)的應(yīng)用可以對施工場地進(jìn)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(jìn)度。對于場地平整，BIM技術(shù)可以較為準(zhǔn)確地模擬現(xiàn)場場地，并計(jì)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(jià)以及場地平整的施工時(shí)間，加快工程進(jìn)度。

3.3? BIM技術(shù)在施工階段的應(yīng)用

3.3.1? 工程進(jìn)度動態(tài)監(jiān)控

現(xiàn)場的施工人員將施工進(jìn)度及時(shí)拍照上傳到BIM系統(tǒng)，并與構(gòu)建相關(guān)聯(lián)，BIM團(tuán)隊(duì)將上傳的文件與BIM模型相結(jié)合，并根據(jù)數(shù)據(jù)及時(shí)地對模型進(jìn)行調(diào)整及更新，工程管理人員可以根據(jù)BIM模型進(jìn)行查看工程進(jìn)度并及時(shí)調(diào)整工程進(jìn)度計(jì)劃[10]。BIM模型采用4D模擬，可以將計(jì)劃進(jìn)度與實(shí)際進(jìn)度進(jìn)行對比，對比分析出實(shí)際工程進(jìn)度的快慢，為工程管理人員進(jìn)行調(diào)整提供依據(jù)。

3.3.2? 現(xiàn)場資源管理與施工資料管理

基于BIM技術(shù)可以對整個(gè)項(xiàng)目的資源進(jìn)行預(yù)估，后期在施工過程中，工程管理人員可以根據(jù)施工現(xiàn)場的資源使用情況，編制具體的施工資源使用計(jì)劃，并根據(jù)使用情況及時(shí)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)資源的合理利用以及與各單位間的合理調(diào)整[11]。BIM技術(shù)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(jié)合，從而形成數(shù)據(jù)的云儲存與云計(jì)算，供使用者方便處理與使用。

4? ? 結(jié)語

BIM技術(shù)的出現(xiàn)為工程進(jìn)度管理帶來了巨大的變革，突破了傳統(tǒng)施工技術(shù)的壁壘，使得多單位間有效溝通與聯(lián)結(jié)，使得工程進(jìn)度管理有效參與到項(xiàng)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(jù)工程進(jìn)度實(shí)時(shí)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(jìn)度，降低了工程造價(jià)，并提高了施工安全。

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