近年來，隨著建筑業(yè)信息化建設的加速推進，建筑信息模型（BIM）技術也迅速崛起。從高層建筑、超高層建筑到異形結構建筑，都不乏BIM的身影。施工過程中的BIM集成了各種專業(yè)信息，為有效應對施工過程中的變化和減少資源浪費奠定了堅實基礎。劉敬敏[1]為深入分析裝配式混凝土結構施工常見質量缺陷的原因，結合BIM技術開展了裝配式混凝土框架結構項目施工質量事前策劃探究與實踐，為提高裝配式混凝土結構的施工質量提供參考；傳云強[2]為促進裝配式建筑的發(fā)展，對基于BIM技術的裝配式建筑施工組織設計問題進行分析，表明BIM技術可以為建筑施工信息在各個管理系統(tǒng)中的流通提供保障；周亦欣[3]通過引入BIM技術，對工程現(xiàn)場的質量、安全、成本等進行了有效的系統(tǒng)管理。本文對房建工程施工中存在的進度管理問題、傳統(tǒng)技術問題產生的主要原因，以及對BIM技術在房建工程進度管理中的應用優(yōu)勢等進行分析，并結合相關工程案例，重點研究施工進度控制中的重點、難點問題，以期為應用BIM技術做好房屋建筑施工進度控制提供借鑒和參考。

BIM技術的內涵及發(fā)展

BIM技術的含義非常豐富，其本質是“設施物理和功能特性的數(shù)字表示”。BIM可以提高信息的傳輸速度和準確性，降低與互操作性不足相關的成本，實現(xiàn)檢查和分析的自動化，并支持操作和維護活動。作為一種新概念和新技術，近年來，BIM技術在建筑施工中的應用同樣受到普遍關注。在BIM模型的幫助下，設計團隊和承包商能夠實時監(jiān)控實際情況和計劃績效，可以通過制定策略來改進工作流程，有效彌補傳統(tǒng)施工方式和管理方法的缺陷。

通過3D BIM設計模型與進度計劃的結合，可以創(chuàng)建4D BIM模型，用于項目優(yōu)化、施工模擬和進度監(jiān)控。然而，記錄變更和編制竣工進度表仍然是一個長期困擾的難題，需要將基于BIM的模型和實時現(xiàn)場數(shù)據(jù)集成到竣工BIM模型之中。因此，開發(fā)新的工具和方法，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、信息檢索、進度估計和結果可視化方面的自動化進度監(jiān)測至關重要。近年來，研究主要通過使用地面激光掃描、基于圖像的三維重建技術和延時攝影等方式來實現(xiàn)這一目的。這些方法通常利用4D BIM模型作為計劃進度的基線，并執(zhí)行基于模型的進度監(jiān)控，無論采用哪一種方法，在檢測操作級進度方面都將面臨以下挑戰(zhàn)：

一是計劃模型缺乏細節(jié)。許多項目中用于施工前協(xié)調或可施工性審查的BIM的開發(fā)（或詳細程度）不足以逐項跟蹤進度。這些模型主要包含與傳統(tǒng)施工文件和施工圖相同或更少的細節(jié)，由此類BIM產生的4D計劃模型中的許多元素與進度活動有一對多的關系。例如，代表混凝土基礎墻的相同3D元素對應于“放置”和“防水”活動，而不必為每層提供唯一的3D物理表示。此外，這些模型通常不包含臨時結構或制造細節(jié)（如模板或支撐）的任何表示。

二是施工進度表中的高級工作分解結構（WBS）。例如，盡管操作細節(jié)可能包括成型、安裝鋼筋、澆筑混凝土和表面處理，但這些細節(jié)通常并不存在于與4D BIM模型相連的計劃表的底層WBS中。

三是靜態(tài)和動態(tài)閉塞。施工現(xiàn)場的有限可見性，往往會出現(xiàn)不同程度的遮擋，導致數(shù)據(jù)采集不完整。靜態(tài)遮擋主要由固定物體引起，如基礎墻將視覺傳感裝置的視線遮擋到室內地下室柱上；動態(tài)閉塞由臨時和移動物體引起，如腳手架、支柱、設備和工人等。

3D BIM模型不僅是“設施物理和功能特性的數(shù)字表示”，還應被視為一種“共享的知識資源”，用于在建筑物的生命周期內形成決策基礎的有關信息。在項目早期階段，就應當制作3D BIM，將可施工性/可施工性調查的結果反饋至設計開發(fā)，包括建筑構件的協(xié)調和產品設計，以及基于項目參與者的施工過程規(guī)劃的結構分析等。大型復雜建筑還需要加強機械設備、電機、鋼框架和外部幕墻制造商之間的合作，這就需要借助3D BIM技術在早期工程階段做好詳細的工程設計和有效的建筑數(shù)據(jù)交換。此外，當新開發(fā)的結構體系和施工系統(tǒng)被引入大型復雜建筑項目時，通常需要進行精確的施工模擬規(guī)劃，包括施工方法規(guī)劃、場地布置規(guī)劃、臨時設備規(guī)劃和施工工藝規(guī)劃等。

房建工程施工中存在的進度管理問題

一是設計圖紙缺陷。建筑施工的圖紙審查設計涵蓋多個領域和專業(yè)，需要專家共同審查并參與圖紙設計。由于各專業(yè)設計者和建筑施工圖紙審查者工作時間上的不同步以及專業(yè)知識積累和認識等方面的差異，往往會引發(fā)設計圖紙審查和設計過程中的各種矛盾，極易造成設計錯誤，嚴重影響施工進度。

二是施工進度計劃編制不合理。房建施工進度計劃雖然必須要有完整的施工計劃方案、階段性施工目標、進度調整計劃等理想進度作為支撐，但其進度的安排與制定需要以建筑工程師或相關工程負責人的工作經(jīng)驗為依據(jù)。由于缺乏個人工作經(jīng)驗等各種主觀原因，極易造成工程進度的制定及安排過程中出現(xiàn)一些漏洞，一旦出現(xiàn)工程進度的不合理，往往將給工程進度的檢查帶來較大的麻煩。

三是各方溝通和銜接不暢。每個參與設計、施工人員的綜合素質的高低，與最終完成的施工圖紙質量直接有關。如果施工人員素質較高，就能較好地掌握和理解最終施工的圖紙，從而能有效率地完成最終施工的目標。

四是施工環(huán)境影響。在施工過程中，不但會受到天氣、溫差、地質等自然環(huán)境因素的影響，也會受到諸如水電供應、地理位置等因素的影響。在建筑施工過程中忽略任何不利因素，有可能就會對施工過程帶來很大的影響。

BIM技術在房建工程進度管理中的應用

1.BIM技術在房建工程進度管理中應用的優(yōu)勢

一是確保建筑數(shù)據(jù)信息完整。BIM具有其自身的圖像處理特性，其圖像處理系統(tǒng)比較強大，其中包含所有的信息，并不是單調的一張圖畫，可以被描述得非常細致。它包含了很多細節(jié)信息，如材料選擇、材料大小、人員分配等，旨在確保各項建筑數(shù)據(jù)完整。

二是增強可視性和操作性。BIM技術形成的核心成果是一個可視化三維的模型。建筑設計和施工人員能夠以多種身份對正在施工的整個建筑過程做出細致、全面的檢查與維護，進一步對建筑的某一部分作出改良，比如可以把房間的位置、尺寸等方面再次細致化。

除此之外，BIM技術在房建工程進度管理中的應用還在其他方面具備一定的優(yōu)勢，表1就傳統(tǒng)方法與BIM技術在工程質量管理中的優(yōu)勢和劣勢進行了對比。

2.BIM技術在房建工程進度管理中的應用

一是施工進度計劃編制。BIM技術的廣泛應用，可以將所有的進度信息歸總后模擬出4D施工進度畫面，這樣能更加清晰地展現(xiàn)施工情況和進度，有助于完善地整理和編制出施工進度的控制計劃。

表1 BIM 技術與傳統(tǒng)方法在工程質量管理中的對比

二是對施工進度計劃過程進行控制。BIM工程管理技術在項目進度控制管理過程中的廣泛應用，有利于確保每個項目有條不紊地按計劃進行。在工程建設過程中，需要將BIM作為施工的建設標準，幫助施工部門準備把整個工程建設目標與施工計劃，做到工程建設時間合理的安排與分配，做到物盡其用。

三是施工進度計劃調整。4D的最大優(yōu)勢在于其用戶體驗，可以非常直觀、迅速、便捷地幫助用戶快速了解建筑施工的進度。若是出現(xiàn)了施工與圖紙不一樣的狀況，也可以及時作出改變，不會對建筑造成較大的影響。

3.實際工程案例分析

某公共圖書館建設項目總規(guī)劃建筑面積設計為19775m2，目標建設工期540天，實際建設工期570天。該項目采用Autodesk Revit系列軟件、廣聯(lián)達鋼筋軟件、Navisworks 2013,用于仿真、動畫模擬和項目可視化展示；采用Project2014用于編制施工進度、進行進度管控。

一是精細化建模和圖紙審查。利用Autodesk Revit建立整體三維模型（圖1）。建模設計人員嚴格按照數(shù)字化圖紙建立模型，基于先進的Revit軟件實現(xiàn)數(shù)字化設計提高建模的可視化設計性能；對建筑結構設計進行再次審核，提前發(fā)現(xiàn)設計上的問題并合理解決，減少開工后的不必要損失。

二是對施工場地進行布置。該項目由于施工場地周圍既有建筑、干擾因素等均相對較多，且動態(tài)變化的性質也比較突出，利用BIM場地模擬軟件形成三維場地。該項目的現(xiàn)場施工布置模擬效果如圖2所示。

三是開展三維可視化碰撞檢查及優(yōu)化。以綜合布管原則為指導，對管線布置進行了調整優(yōu)化，使得管網(wǎng)布置更加合理，圖3為管線綜合優(yōu)化前后對比。

四是5D施工過程進度模擬與施工進度管控。在各相關專業(yè)主體結構工程單位動工前，以三維主體結構施工信息系統(tǒng)模型為基礎，運用先進的Microsoft Project軟件工具進行三維主體結構的施工進度與計劃的模擬編制，并在軟件中實現(xiàn)施工進度計劃與相應的模型結構節(jié)點的關聯(lián)。如圖4所示，（a）圖為進度模擬，（b）圖為施工過程中實時施工進度與目標進度的偏差分析。

圖1 Revit 三維模型

圖2 施工現(xiàn)場布置模擬

圖3 管線綜合優(yōu)化前后對比

五是可視化交底與問題解決。該項目將BIM技術引入技術交底與問題解決過程，依托BIM軟件的漫游功能，以第一視角，形象明了地直擊關鍵施工部位與問題點，在很大程度上避免了交底部位與人員思路的不對應。

圖4 施工進度管理

4.結論

本文對房建工程施工中存在的進度管理問題、BIM技術在房建工程進度管理中的應用優(yōu)勢等進行了分析，并以實際工程為例，提出BIM技術在房建工程進度管理中的應用思路。BIM技術用于房建工程進度管理，將為施工單位進行工程施工進度的組織控制和流程管理及優(yōu)化提供重要的決策依據(jù)，有利于進一步擴大優(yōu)化建筑施工過程資源配置，提高建筑施工過程質量和安全管控的技術水平；通過觀看可視化施工活動三維進度模型，有利于提高施工活動進度定義的客觀和精確性；對施工活動排序的過程實施可視化思維邏輯模擬，有利于對施工活動的邏輯性進行驗證，提高施工活動進度計劃安排的科學性；對施工活動進度計劃的整體可行性情況進行檢驗，有利于保證進度計劃的整體有效性以及其可執(zhí)行性。