基于BIM的建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)度管理研究

張茜茜

(濱州學(xué)院，256600)

基于BIM的建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)度管理研究

張茜茜

(濱州學(xué)院，256600)

傳統(tǒng)的建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)度管理主要以施工方為主，在進(jìn)度管理過程中，存在信息不暢，進(jìn)度計(jì)劃不夠合理，基層班組成員不能參與等缺點(diǎn)。BIM可視性強(qiáng)、可進(jìn)行碰撞檢查、動態(tài)模擬、實(shí)時模擬， 可將信息傳遞與項(xiàng)目全生命周期，提高建筑業(yè)生產(chǎn)效率。

BIM ；建設(shè)項(xiàng)目；進(jìn)度管理

據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，在過去的幾十年中，我國建筑行業(yè)市場份額逐漸增大，總產(chǎn)值也在不斷增加，但生產(chǎn)效率卻出現(xiàn)下降趨勢。為保證作為支柱產(chǎn)業(yè)之一的建筑行業(yè)適應(yīng)時代發(fā)展，必須尋找相應(yīng)的新技術(shù)改善建筑業(yè)的困境。本文通過分析傳統(tǒng)進(jìn)度管理的局限性和BIM技術(shù)在建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)度管理中的應(yīng)用情況，以期提高進(jìn)度管理水平。

1.BIM概念

BIM是創(chuàng)建并使用數(shù)字化模型對建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營管理的過程，其 3D 表達(dá)，可幫助項(xiàng)目參與方，直觀、有效地理解項(xiàng)目設(shè)計(jì)情況，檢查設(shè)計(jì)空間沖突，輔助進(jìn)行工料分析、結(jié)構(gòu)分析等，并可用于項(xiàng)目后期維護(hù)管理；結(jié)合模擬技術(shù)可預(yù)先有效分析優(yōu)化施工過程及資源配置，保證真實(shí)施工順利進(jìn)行。

BIM技術(shù)的出現(xiàn)于應(yīng)用將給建筑行業(yè)帶來巨大變革，提高建筑行業(yè)生產(chǎn)率。目前，國內(nèi)對BIM技術(shù)的研究和應(yīng)用尚在摸索階段，相關(guān)的理論與試驗(yàn)研究與工程實(shí)踐需要比尚處于滯后階段，其可視化特點(diǎn)和模擬功能將建設(shè)項(xiàng)目的形象進(jìn)度進(jìn)行了良好展示，但是與實(shí)際過程結(jié)合仍顯不足。

2.傳統(tǒng)進(jìn)度管理的局限性

目前常用的進(jìn)度計(jì)劃技術(shù)工具有：橫道圖、網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)、關(guān)鍵鏈法，其中廣義的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)是進(jìn)度管理的核心技術(shù)。常用的以進(jìn)度控制為核心功能的軟件有：P6、P3、project。傳統(tǒng)進(jìn)度管理技術(shù)及工具的應(yīng)用，提升了建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)度管理的水平，但也存在較大的局限性：

（1）為完整表達(dá)建設(shè)項(xiàng)目的施工階段，CAD技術(shù)所需圖紙工作量大，少則十幾張，多則上千張，工作量巨大，錯誤難以避免；各專業(yè)間獨(dú)立設(shè)計(jì)完成，可能存在空間碰撞和錯誤；二維圖紙難以識讀，容易出現(xiàn)理解、溝通錯誤；對于結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、造型較為奇特的建筑物，用CAD難以表達(dá)。

（2）網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)是進(jìn)度管理的核心技術(shù)，但是網(wǎng)絡(luò)圖計(jì)算較為復(fù)雜，溝通較為困難；表達(dá)較為抽象，不夠直觀；在進(jìn)行計(jì)劃制定時可能存在經(jīng)驗(yàn)主義，影響網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃準(zhǔn)確性；網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃剛性較強(qiáng)，當(dāng)出現(xiàn)工程變更或環(huán)境變化時，調(diào)整優(yōu)化工作量較大。

（3）傳統(tǒng)的項(xiàng)目管理軟件局限性較多。常用的P6、P3、project軟件所展示進(jìn)度管理是基于二維平面的，可視性不強(qiáng)，實(shí)時信息無法及時呈現(xiàn)，不利于進(jìn)度控制。

（4）傳統(tǒng)的進(jìn)度管理方法對項(xiàng)目管理者的經(jīng)驗(yàn)依賴較強(qiáng)，不利于項(xiàng)目的規(guī)范化管理，降低進(jìn)度管理效率。

此外，傳統(tǒng)的方法不能實(shí)現(xiàn)工程的可視化，無法做出工料分析、結(jié)構(gòu)分析等。

3.BIM在進(jìn)度管理中的應(yīng)用

3.1 基于BIM技術(shù)的進(jìn)度管理體系

基于BIM的進(jìn)度管理系建立在傳統(tǒng)進(jìn)度管理體系上，使用傳統(tǒng)的進(jìn)度管理理論、技術(shù)及BIM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)度管理最優(yōu)化。

（1）BIM進(jìn)度管理框架

傳統(tǒng)的建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)度管理項(xiàng)目參與方間的信息存在孤島效應(yīng)，溝通不夠及時、流暢，無法實(shí)現(xiàn)信息共享，因此進(jìn)度管理的數(shù)據(jù)信息獲取時及時性、準(zhǔn)確性和可獲得性遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。基于BIM的技術(shù)特點(diǎn)，將BIM 的自身優(yōu)勢應(yīng)用于進(jìn)度管理，構(gòu)建基于BIM技術(shù)平臺的進(jìn)度管理框架體系，如下圖：

基于BIM技術(shù)平臺的進(jìn)度管理框架體系 BIM信息平臺的整體框架此體系可直觀顯示出 BIM技術(shù)應(yīng)用后進(jìn)度管理方法工具的提升和完善。BIM技術(shù)模型可融合項(xiàng)目全壽命周期的所有信息，該技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)生的效益可以滲透到進(jìn)度管理的各環(huán)節(jié)。以在BIM信息平臺為核心，將BIM、WBS、網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃等關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)綜合應(yīng)用，增加項(xiàng)目效益。

基于BIM的進(jìn)度管理體系的核心是BIM信息平臺。該平臺可分為三個子系統(tǒng)：信息采集系統(tǒng)、信息組織系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)，依次遞進(jìn)，后續(xù)工作在前序工作完成后繼續(xù)進(jìn)行。其框架圖如上圖所示。

（2）BIM進(jìn)度管理流程

基于BIM的進(jìn)度管理仍按照傳統(tǒng)進(jìn)度管理計(jì)劃的四個層面展開，即：總進(jìn)度計(jì)劃、二級進(jìn)度計(jì)劃、周進(jìn)度計(jì)劃和日常工作。總進(jìn)度計(jì)劃，由項(xiàng)目經(jīng)理或相關(guān)計(jì)劃編制負(fù)責(zé)人在項(xiàng)目施工前完成，可查看BIM數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)資料，并根據(jù)合同約定，利用P6、project等現(xiàn)有進(jìn)度管理工具完成；二級項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃由項(xiàng)目經(jīng)理及各分包經(jīng)理完成，該計(jì)劃的編制需要在BIM進(jìn)度管理信息界面內(nèi)完成，完成后，需要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中模型組件和活動的關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)施工過程分析和進(jìn)度計(jì)劃優(yōu)化；施工班組長在二級計(jì)劃的指導(dǎo)下完成周進(jìn)度計(jì)劃，與傳統(tǒng)進(jìn)度管理計(jì)劃的首位計(jì)劃員確定施工計(jì)劃比， BIM應(yīng)用體系支持末位計(jì)劃員概念。BIM技術(shù)的4D模擬功能，可對施工方案和進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行模擬分析，調(diào)整并優(yōu)化；在周進(jìn)度計(jì)劃的基礎(chǔ)上，制定日常工作計(jì)劃，BIM進(jìn)度管理系統(tǒng)專業(yè)的模型界面可以清晰、準(zhǔn)確地顯示工作任務(wù)并模擬施工過程，出現(xiàn)問題可實(shí)現(xiàn)及時上報解決。

3.2 基于BIM進(jìn)度計(jì)劃分析

設(shè)計(jì)階段使用BIM技術(shù)完成的3D建筑信息模型是基于BIM進(jìn)行項(xiàng)目進(jìn)度管理的基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，將BIM進(jìn)度計(jì)劃與傳統(tǒng)進(jìn)度管理工具和界面聯(lián)合，共同完成項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃的分析工作。

（1）建立工作分解結(jié)構(gòu)。和傳統(tǒng)項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃管理相同，進(jìn)度計(jì)劃的第一步是建立WBS。基于BIM 的進(jìn)度管理體系中，WBS的編制是通過計(jì)算機(jī)完成。

（2）計(jì)劃編制。工作結(jié)構(gòu)分解結(jié)束后，基于BIM的進(jìn)度計(jì)劃，可以實(shí)現(xiàn)工作結(jié)構(gòu)編碼與模型構(gòu)建ID號的關(guān)聯(lián)，若作業(yè)選定，則可較為直觀查看模型構(gòu)建的基本數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行工期估算；工期確定后，可基于BIM進(jìn)度計(jì)劃，進(jìn)行作業(yè)間的邏輯關(guān)系確定，基于BIM 的可視性，可查看作業(yè)的四維動態(tài)模擬；作業(yè)和進(jìn)度計(jì)劃排定后，需向計(jì)劃中添加資源安排，BIM進(jìn)度管理體系可創(chuàng)建資源分層結(jié)構(gòu)，并將資源計(jì)劃和作業(yè)計(jì)劃結(jié)合；此外，還應(yīng)完成進(jìn)度計(jì)劃和成本計(jì)劃的關(guān)聯(lián)。

（3）計(jì)劃分析和目標(biāo)建立。季進(jìn)度計(jì)劃完成后，應(yīng)對其進(jìn)行分析，以確認(rèn)計(jì)劃是否合理。基于BIM的進(jìn)度管理體系提供的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、進(jìn)度目標(biāo)的對比分析可進(jìn)行進(jìn)度工期的分析；資源工作表中提供的詳細(xì)信息，進(jìn)行資源分配平衡性的分析；贏得值分析可對預(yù)算費(fèi)用進(jìn)行分析。

3.3 基于BIM進(jìn)度計(jì)劃控制

施工過程影響因素較多，無論計(jì)劃如何項(xiàng)目，實(shí)施過程中都可能會出現(xiàn)偏差，因此對項(xiàng)目進(jìn)展進(jìn)行跟蹤并控制項(xiàng)目變化是實(shí)施階段的主要任務(wù)。實(shí)施階段主要包括跟蹤、分析和控制三項(xiàng)內(nèi)容，可以使用基于BIM進(jìn)度管理系統(tǒng)提供的相關(guān)對比信息進(jìn)行項(xiàng)目的跟蹤和控制。

（1）項(xiàng)目進(jìn)度跟蹤。項(xiàng)目計(jì)劃確定后，需要對項(xiàng)目進(jìn)度進(jìn)行跟蹤。BIM進(jìn)度管理系統(tǒng)可以提供甘特圖、網(wǎng)絡(luò)圖、進(jìn)度曲線、思維模型、資源曲線與直方圖等多種跟蹤視圖。通過這些視圖可以明顯地分析項(xiàng)目的實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度的區(qū)別。在實(shí)際項(xiàng)目中，通常隨著進(jìn)度的推進(jìn)，實(shí)際進(jìn)度和目標(biāo)進(jìn)度的偏差逐漸加大，這時原先的目標(biāo)計(jì)劃指導(dǎo)意義不大，對通過BIM進(jìn)度管理系統(tǒng)對目標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行更新。

（2）進(jìn)度分析。在對目標(biāo)計(jì)劃進(jìn)行維護(hù)和更新時，應(yīng)不斷地將實(shí)際進(jìn)度和計(jì)劃進(jìn)度進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)偏差。基于BIM進(jìn)度管理體系進(jìn)行進(jìn)度時可以通過對里程碑計(jì)劃、或者關(guān)鍵路徑的分析等分析進(jìn)度的實(shí)際情況和計(jì)劃情況的區(qū)別；可以通過對資源剖析表、資源直方圖或資源曲線等數(shù)據(jù)信息，分析項(xiàng)目的資源利用情況，來進(jìn)行進(jìn)度偏差分析；可以通過對費(fèi)用剖析表、直方圖、費(fèi)用控制報表的分析，與預(yù)算費(fèi)用進(jìn)行對比，分析項(xiàng)目的進(jìn)度情況。

（3）糾偏與調(diào)整。通過進(jìn)度分析得出偏差，應(yīng)采取相應(yīng)措施，使實(shí)際和計(jì)劃趨于一致，若偏差嚴(yán)重，在應(yīng)考慮重新制定目標(biāo)計(jì)劃。常見的糾偏措施有趕工、改變工序間的搭接關(guān)系或者邏輯關(guān)系等。調(diào)整過程中，應(yīng)充分考慮到資源、成本、質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)多方平衡。

4.總結(jié)

傳統(tǒng)進(jìn)度管理中計(jì)劃編制大多依據(jù)經(jīng)驗(yàn)和時間，估計(jì)較為粗略，但利用 BIM技術(shù)進(jìn)行計(jì)劃編制時可利用模型數(shù)據(jù)精確計(jì)算各階段人、材、機(jī)用量，精確度高，而且通過反復(fù)模擬分析，得出更合理的施工進(jìn)度計(jì)劃，并實(shí)際發(fā)現(xiàn)偏差，進(jìn)行糾偏。

目前，國內(nèi)BIM的應(yīng)用還存在較大障礙，如國內(nèi)軟件水平的限制、標(biāo)準(zhǔn)的缺失、項(xiàng)目參與方的認(rèn)識等。我們應(yīng)加快對具有自主知識產(chǎn)權(quán)軟件的開發(fā)，加快對BIM標(biāo)準(zhǔn)的制定，同時也進(jìn)行項(xiàng)目管理模式的改革，加快BIM 技術(shù)的推廣應(yīng)用。

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TU723

B

1007-6344（2015）08-0170-02

張茜茜（1985-），女，研究生，研究方向：工程系統(tǒng)分析與管理