【摘要】隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，BIM技術(shù)在建筑工程領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。文章深入探討了基于BIM技術(shù)在建筑工程施工進度方面的優(yōu)化應(yīng)用，通過對實際項目的全面分析，詳細闡述了BIM技術(shù)在施工進度計劃編制、進度監(jiān)控、資源管理優(yōu)化等環(huán)節(jié)的優(yōu)勢及成效，旨在為提升建筑工程施工進度管理水平提供堅實的理論依據(jù)和豐富的實踐參考，從而推動建筑行業(yè)的信息化、智能化發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù)；建筑工程；施工進度優(yōu)化

【中圖分類號】TU722 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-6028（2025）02-0190-03

0 引言

隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，建筑工程的規(guī)模不斷擴大，復(fù)雜性日益增加，對施工進度管理提出了更高要求。傳統(tǒng)施工進度管理方法存在信息流通受阻、可視化程度低、難以實施動態(tài)監(jiān)控等問題。而BIM技術(shù)的出現(xiàn)，為建筑工程施工進度管理帶來了全新的解決方案。BIM技術(shù)憑借其三維可視化、信息集成化、協(xié)同工作等特性，能有效提高管理水平，確保建筑工程按時完成。

1 BIM技術(shù)的特點

1.1 三維可視化

BIM技術(shù)憑借其強大的三維建模能力，將建筑工程以三維形式生動地展示出來。這不僅打破了傳統(tǒng)二維圖紙的局限，還使人們能更直觀地了解建筑的外觀與內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從整體輪廓到細微構(gòu)件均能在三維模型中清晰呈現(xiàn)。對設(shè)計師而言，三維可視化有助于更好地審視設(shè)計方案，及時發(fā)現(xiàn)潛在問題和不合理之處[1]。同時，施工人員能夠提前熟悉施工環(huán)境和工程結(jié)構(gòu)，準確理解施工要求，從而大幅度降低因理解偏差而引發(fā)錯誤施工的風(fēng)險。例如，在復(fù)雜大型建筑項目中，管道布局通常錯綜復(fù)雜，通過BIM的三維可視化功能，可以清晰地看到不同管道走向和交叉點，避免在施工過程中出現(xiàn)管道碰撞等問題。

1.2 信息集成化

BIM技術(shù)能夠?qū)⒔ㄖこ痰母鞣N信息高度集成在一個模型中。涵蓋幾何形狀、物理屬性、功能布局、材料信息、施工進度信息等多方面內(nèi)容。實現(xiàn)信息的統(tǒng)一管理和共享，為建筑工程全生命周期管理提供了堅實的基礎(chǔ)[2]。在設(shè)計階段，不同專業(yè)的設(shè)計師將各自的設(shè)計信息整合到BIM中，可及時發(fā)現(xiàn)專業(yè)間的沖突和矛盾，提高設(shè)計質(zhì)量。在施工階段，施工單位可以從模型中獲取準確的工程量信息、材料需求信息等，進行精細化施工管理。在運營階段，管理人員可以利用模型中的設(shè)備信息、維護記錄進行高效設(shè)施管理。

1.3 協(xié)同工作

BIM技術(shù)為建筑工程各參與方搭建了高效的協(xié)同工作平臺。不同專業(yè)設(shè)計師、施工人員、業(yè)主、監(jiān)理等參與方可在該平臺實時交流和共享信息，提高工作效率和質(zhì)量。在傳統(tǒng)建筑工程中，各參與方間通常存在信息壁壘、溝通不暢，易導(dǎo)致工程錯誤和延誤[3]。而BIM技術(shù)打破了這些壁壘，使各方能在統(tǒng)一模型下協(xié)作。設(shè)計師可以及時了解施工過程中的實際情況，對設(shè)計進行調(diào)整和優(yōu)化。施工人員可以更好理解設(shè)計意圖，按設(shè)計要求施工。業(yè)主可以隨時掌握工程進度和質(zhì)量，提出合理要求和建議。

1.4 模擬分析

BIM技術(shù)具備強大的模擬分析功能，可以對建筑工程進行多方面模擬分析，為工程決策提供科學(xué)依據(jù)。其中，施工模擬可以在施工前對建筑工程的施工過程進行模擬，提前發(fā)現(xiàn)施工中可能出現(xiàn)的問題，及時調(diào)整優(yōu)化，避免施工過程中的返工和延誤。能耗分析可以模擬建筑能源消耗情況，為建筑的節(jié)能設(shè)計提供參考。此外，BIM技術(shù)還可以進行日照分析、通風(fēng)分析等，提高建筑舒適度和可持續(xù)性。

2 BIM技術(shù)在建筑工程施工進度中的優(yōu)化應(yīng)用

2.1 施工進度計劃編制

在建筑工程施工進度計劃編制中，一系列關(guān)鍵步驟發(fā)揮著重要作用。首先是建立BIM，依據(jù)建筑工程的設(shè)計圖紙和施工方案，借助先進的BIM軟件創(chuàng)建包含幾何、物理和功能信息的三維數(shù)字模型[4]。幾何信息涵蓋建筑形狀、尺寸和空間布局，為施工空間規(guī)劃與協(xié)調(diào)提供直觀依據(jù)。物理信息包括建筑材料屬性、強度和耐久性，有助于評估結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性。功能信息涉及建筑使用功能、設(shè)備設(shè)施布局和性能，為各階段功能實現(xiàn)提供指導(dǎo)。如大型商業(yè)綜合項目中，BIM可精確展示樓層空間布局、區(qū)域功能劃分及管道線路走向，提前發(fā)現(xiàn)潛在問題，避免施工變更和延誤。

其次，劃分施工段和工序。根據(jù)工程結(jié)構(gòu)特點和施工工藝，將整個工程科學(xué)合理地劃分為若干施工段和工序，并在BIM中編號標注。劃分時應(yīng)充分考慮結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、施工先后順序和資源的合理分配。如高層住宅項目可將主體結(jié)構(gòu)分為基礎(chǔ)施工、地下室施工、標準層施工和屋面施工等，每段又可細分為鋼筋、模板、混凝土等工序。通過編號標注，可直觀了解各施工段和工序位置及進展，為進度計劃的制定提供明確框架。

再次，確定施工時間參數(shù)。根據(jù)施工方案和資源配置情況，精確每個施工段和工序的持續(xù)時間、開始時間和結(jié)束時間。確定時間參數(shù)時要綜合考慮施工工藝復(fù)雜度、資源供應(yīng)情況及外部因素影響[5]。如混凝土工程需考慮澆筑量、速度和養(yǎng)護來確定持續(xù)時間，再結(jié)合其他工序進展和資源調(diào)配確定開始與結(jié)束時間。在BIM中設(shè)置時間參數(shù)后，可通過模擬施工過程發(fā)現(xiàn)不合理處并及時調(diào)整優(yōu)化。

最后，利用BIM軟件的強大功能自動生成施工進度計劃。進度計劃可通過橫道圖、網(wǎng)絡(luò)圖等多種形式展示，滿足不同項目管理人員需求。橫道圖可直觀顯示各施工段和工序時間信息，便于快速了解整體進度安排。網(wǎng)絡(luò)圖注重施工邏輯關(guān)系和關(guān)鍵路徑，有助于管理人員進度優(yōu)化和資源調(diào)配。大型基礎(chǔ)設(shè)施項目中，橫道圖可幫助管理人員調(diào)整資源分配，確保關(guān)鍵施工段順利進行。網(wǎng)絡(luò)圖能識別關(guān)鍵路徑，集中資源保障關(guān)鍵工序按時完成，確保項目工期目標的實現(xiàn)。

2.2 施工進度監(jiān)控

在建筑工程施工進度監(jiān)控中，充分利用BIM技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合優(yōu)勢，建立高效施工進度監(jiān)控系統(tǒng)至關(guān)重要。在施工現(xiàn)場安裝傳感器和攝像頭等設(shè)備，可實時采集施工人員位置、工作狀態(tài)與材料的庫存、使用情況及設(shè)備運行狀態(tài)和位置等數(shù)據(jù)[6]。如在橋梁建設(shè)項目中，實時監(jiān)測橋梁結(jié)構(gòu)變形、施工人員安全狀況及設(shè)備運行效率。在地鐵隧道施工項目中，傳感器可監(jiān)測隧道壁的變形和地下水位變化，攝像頭能拍攝施工人員工作及設(shè)備運行狀態(tài)，數(shù)據(jù)經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)傳至監(jiān)控系統(tǒng)，為施工進度管理提供準確數(shù)據(jù)支持。

BIM可以詳細對比實際施工進度與計劃施工進度，并直觀展示進度偏差情況，便于項目管理人員了解實際進展與計劃間的差距。如在工業(yè)廠房建設(shè)項目中，對比發(fā)現(xiàn)施工段進度滯后，可在BIM中查看具體情況，分析原因可能是材料供應(yīng)不及時、施工人員不足或施工工藝等問題，進而調(diào)整措施，加快材料采購、增加施工人員或優(yōu)化施工工藝。

根據(jù)進度偏差分析結(jié)果，采取調(diào)整施工順序、增加資源投入、優(yōu)化施工方案等措施進行進度調(diào)整和控制[7]。例如，在道路建設(shè)項目中，某路段進度滯后則須調(diào)整施工順序，優(yōu)先完成關(guān)鍵路段施工，增加人員和設(shè)備投入加快進度，同時利用監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)控調(diào)整后的進度，確保調(diào)整措施有效，項目能夠按時完成。

2.3 資源優(yōu)化管理

在建筑工程資源優(yōu)化管理中，BIM技術(shù)發(fā)揮了重要作用。利用BIM技術(shù)的數(shù)據(jù)分析功能，可全面分析建筑工程的資源需求，包括施工人員、材料和設(shè)備等。在BIM中，依據(jù)施工進度計劃和工藝，能夠精準確定每個施工段和工序的資源需求情況[8]。在大型體育場館建設(shè)項目中，BIM技術(shù)可分析不同施工階段對施工人員技能和數(shù)量的要求，以及確定各施工段所需材料種類、數(shù)量和設(shè)備類型、數(shù)量與使用時間，為資源優(yōu)化提供基礎(chǔ)。

根據(jù)資源需求分析結(jié)果進行資源優(yōu)化配置。合理安排施工人員工作任務(wù)和時間，避免閑置與過度勞累。優(yōu)化材料采購和供應(yīng)計劃，確保及時供應(yīng)并降低庫存成本。提高設(shè)備利用率，合理安排使用時間和維護計劃，降低使用成本。如在高層建筑項目中，可根據(jù)進度計劃和人員技能特點安排工作任務(wù)，不同工種按工序合理調(diào)配，提高效率。制訂材料合理采購計劃避免積壓浪費，優(yōu)化大型設(shè)備的使用和維護。

此外，結(jié)合BIM與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行資源動態(tài)管理。在施工現(xiàn)場安裝傳感器和攝像頭等設(shè)備，實時監(jiān)控資源使用和庫存情況，及時調(diào)整配置計劃。如在市政工程建設(shè)項目中，實時監(jiān)控材料庫存和使用情況，庫存不足時自動預(yù)警，同時監(jiān)控設(shè)備運行狀態(tài)，合理安排使用和維護時間。這樣能提高資源利用率，降低施工成本，保證施工順利進行。

3 項目分析

3.1 工程概況

某高層公寓住宅項目，建筑面積5 800 m2，地下1層，地上12層。該項目采用框架－核心筒結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)形式在提供較大室內(nèi)空間和良好抗震性能的同時，也給施工帶來了較大難度。施工過程需精確控制框架與核心筒的施工進度，確保二者協(xié)同工作，以保證建筑的整體穩(wěn)定性。為確保項目按時完成，施工單位采用了BIM技術(shù)進行施工進度管理優(yōu)化。

3.2 BIM技術(shù)在該項目中的應(yīng)用

3.2.1 進度計劃編制

施工單位充分利用BIM技術(shù)，建立了該高層公寓住宅項目的三維模型。將進度計劃與這一模型緊密關(guān)聯(lián)，在編制進度計劃時，依據(jù)三維模型中清晰呈現(xiàn)的構(gòu)件及精細劃分的施工工序，科學(xué)合理地安排施工順序與時間節(jié)點。從地下1層的基礎(chǔ)施工到地上12層的主體結(jié)構(gòu)建設(shè)，對框架與核心筒這一關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部分制定詳細精準的施工進度計劃，確保各施工階段緊密銜接地推進。

3.2.2 施工模擬

在施工正式開始前，施工單位利用BIM技術(shù)對整個施工過程進行全面深入模擬。通過模擬，發(fā)現(xiàn)諸多在實際施工中可能出現(xiàn)的問題，針對這些潛在隱患，施工單位迅速反應(yīng)，及時進行有針對性的調(diào)整和優(yōu)化。例如，對不同專業(yè)管道、設(shè)備與結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間可能出現(xiàn)的碰撞問題，在虛擬環(huán)境中進行精確調(diào)整，確保在實際施工中能完美配合。通過這些舉措，有效避免了施工過程中的返工現(xiàn)象以及可能出現(xiàn)的延誤。

3.2.3 進度監(jiān)控

施工單位在施工現(xiàn)場安裝先進的傳感器和監(jiān)控設(shè)備，將施工進度信息實時傳輸?shù)紹IM中。通過這一強大功能，實現(xiàn)對施工進度的動態(tài)化、全方位監(jiān)控。在項目推進過程中，當施工進度出現(xiàn)偏差時，BIM技術(shù)能夠及時發(fā)出預(yù)警信號。相關(guān)人員收到預(yù)警后，能夠迅速采取有效措施進行調(diào)整。同時，分析BIM中的數(shù)據(jù)，可以快速準確地找出進度偏差的根本原因，制定切實可行的調(diào)整措施，確保項目按計劃順利進行。

3.3 應(yīng)用效果分析

通過對某高層公寓住宅項目中BIM技術(shù)應(yīng)用效果的分析及數(shù)據(jù)表格對比，可看出BIM技術(shù)在施工進度管理方面成效顯著。采用BIM技術(shù)進行施工進度管理后，施工進度得到有效控制，主體結(jié)構(gòu)施工按時完成且比原計劃提前15 d。BIM技術(shù)加快了施工進度管理的效率和準確性。三維可視化進度計劃編制和施工模擬使施工人員能直觀了解施工進度和過程，減少了項目施工錯誤和返工現(xiàn)象。同時，實現(xiàn)了對施工進度的實時監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)并解決問題，確保施工順利進行。采用BIM技術(shù)的施工進度效果如表1所示。

從表1數(shù)據(jù)可以看出，采用BIM技術(shù)后，該商業(yè)綜合體項目的主體結(jié)構(gòu)施工時間、裝修工程施工時間以及總工期均有所縮短，施工進度偏差率和施工返工率也顯著降低。這充分說明BIM技術(shù)在建筑工程施工進度管理中的優(yōu)化應(yīng)用效果顯著。

4 結(jié)語

文中對進度計劃編制、進度監(jiān)控和資源管理優(yōu)化等方面的應(yīng)用研究證明，BIM技術(shù)可以有效加快施工進度管理的效率和準確性，確保建筑工程按時完成。在實際應(yīng)用中，施工單位應(yīng)充分認識到BIM技術(shù)的優(yōu)勢，積極推廣和應(yīng)用BIM技術(shù)，不斷提高建筑工程施工進度管理水平。隨著BIM技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，其在建筑工程施工進度管理中的應(yīng)用將會越來越廣泛，從而為建筑行業(yè)的發(fā)展作出更大的貢獻。

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[作者簡介]李陽（1987—），男，山東海陽人，本科，工程師，研究方向：建筑工程。