探究BIM技術在工程進度管理中的應用

李敏

惠州市惠城區代建項目中心 廣東 惠州 516000

引言

隨著如今社會經濟快速發展，人們也對建筑場所提出了更多樣化的使用要求和更高的質量要求，建筑工程的規模和復雜程度不斷提高，同時，對工程項目的建設周期要求也越來越短。建筑工程是一項較為復雜、耗時較長的工程，在工程計劃、設計、施工、運營整個過程中，工程進度通常會受到不同因素的影響，導致工程進度管理難以控制。為了應對工程實施過程中產生的各種不確定因素，把控各項環節和內容，提升工程實施效率和工程質量，建筑行業及主管部門一直在推動工程管理技術的改革和創新，近年來有不少針對提高工程效率和質量的管理模式及技術革新研究，其中BIM技術就已開始應用在工程進度管理當中。BIM技術能融合項目場地地形、建筑空間、結構組件及工料等全部信息，利用三維、實時、動態的模型來管理整個工程建設過程，在工程進度管理方面體現出很大的應用價值，可以有效地提高工作效率，減少工期，降低成本。

1 BIM技術概述

1.1 BIM技術的原理

建筑信息模型（BIM）是指在建筑工程及設施全生命期內，對其物理和功能特性進行數字化表達，并依此設計、施工、運營的過程和結果的總稱。——《建筑信息模型應用統一標準（GB/T 51212-2016）》

BIM技術的原理，主要是利用參數化模型將所有跟項目相關的數據信息進行整合和保存，BIM建筑模型是信息的載體，同時也是一個三維聯動和結構化的信息數據庫，在理論研究和工程實踐中都起到重要作用。BIM模型的使用會貫穿整個工程實施過程，將工程信息進行連續管理，通過三維直觀的方式對建設活動進行模擬，所以又可以把BIM模型看作是信息模型和行為模型的綜合體[1]。

1.2 BIM技術的優勢

在工程設計中使用CAD繪圖是建筑行業中的一項重要變革，雖然改變了傳統的圖紙繪制方式，但并沒有讓信息傳達方式進行改變。盡管在CAD中也可以進行三維建模，但CAD設計文件中不會包含構件的工程屬性等信息。BIM技術的重點在于能對工程所有的信息進行整合，能將信息集成化、交互化以及可視化是其最大的優勢，主要表現在以下幾個方面：其一BIM模型是由三維聯動、結構化的數據庫組成的，可以將所有和項目相關的信息進行分析處理并保存到數據庫中；其二是BIM技術可以自動化處理煩瑣的數量計算工作，協助進行更為精準的成本預算和核算；其三是BIM模型能將工程項目的計劃、設計、施工及維護運營等各個階段的內容和信息進行整合，同時能整合參與工程不同主體的各種類型信息，一個BIM模型就是一個單一、完整、一致的建筑信息庫；其四是BIM模型在信息傳遞中起到關鍵作用，能讓參與工程的成員之間進行信息共享和信息傳遞，成為工程項目中各單位和部門的技術銜接基礎。

2 工程進度管理概述

2.1 工程進度管理的定義

工程進度管理，作為工程項目的三大管理要素（質量、成本、進度）之一，通常指在工程項目從計劃開始到竣工交付的整個過程中，對工程各建設階段的工作內容、工作程序、持續時間和銜接關系編制計劃，將該計劃付諸實施，在實施過程中經常檢查進度計劃的執行情況，分析出現進度偏差的原因并做出應對措施或調整原計劃，直至工程竣工交付使用[2]。

2.2 工程進度管理的重點和難點

建筑工程項目進度管理的最重要特點是以計劃為中心管理職能，其本身體現為不斷地編制、執行、檢查、分析和調整計劃的動態循環過程。為了取得預期管理效果，工程進度管理需要應對和解決影響工程進度的不同因素，充分協調工程建設過程中的各種復雜關系。通過對影響因素進行控制及處理協調各種關系，綜合運用各種行之有效的管理方法、措施，將項目的計劃工期控制在事先確定的目標工期范圍之內，并在保證工程建設質量、兼顧建設成本的同時，盡量縮短建設工期。

在工程項目開始時，工程管理人員首先需要先將所有工程信息進行整合梳理，編制出合理的進度計劃；在工程開展的每一個階段中，要對工程進度計劃的完成情況等信息進行數據的跟蹤采集，核查工程實際進度和計劃進度之間的差異，分析產生差異的原因并對計劃進行相應調整。在以往的進度管理中，雖然有詳細的進度計劃編制和控制方法，但在工程項目實際的建設過程中，工期延誤、進度滯后、變更頻繁的情況仍然時有發生，主要是因為傳統的進度計劃靈活性不足，實施過程中的組織協調比較困難，現實中又會出現眾多無法預測的影響因素，并且工程每個階段流程又環環相扣，以致產生工期一再拖延的連鎖反應，最終導致工程進度難以按計劃落實[3]。

3 BIM技術在工程進度管理中的作用和重要性

在工程中使用BIM技術，能通過信息整合處理、建立三維模型來提高計劃編制、設計、施工的合理性和準確度，使建設過程中各單位和部門的溝通過程得到簡化，提高工作效率，有效地管理和控制工程進度，保證工程建設全過程工作的完整性、有序性和規范性。對建筑工程行業來說，BIM技術最核心的作用，就是提高工程效率，因此，研究其在工程進度管理中的影響和效果顯得尤為重要。

相比于以往使用文字、圖紙、表格等作為進度計劃制定及部門間溝通的載體，在工程進度管理中使用BIM技術，可以通過三維模型進行可視化模擬，用最直觀的方式讓工程參與人員明確各自分工，同時，可以實現不同參建單位和部門間進行協同作業、共同管理，讓建設單位更容易和清晰的了解工程各階段的具體進度，以便得出更準確的判斷并做出應對措施，提高對工程進度的總體把控度[4]。

4 BIM技術在工程進度管理中的應用策略

4.1 BIM技術的適用性

BIM技術有著集成化、交互化以及可視化的優勢，其在工程進度管理中的適用性表現為以下幾個方面：其一，BIM技術能夠對所有的工程數據信息進行匯總集成，利用數字化技術將這些信息整理并儲存，可以有效避免數據丟失或信息斷層；其二，BIM技術通過建立三維仿真模型，在設計階段解決構件和設備沖突等問題，優化設計方案，避免設計失誤，還能提前預演和模擬施工過程，實現施工過程的可視化，可以有效地解決施工過程中出現的技術問題；其三，BIM技術通過交互式平臺為各參建單位和部門提供信息交流的空間，參建人員可以通過平臺進行信息共享和溝通交流，對工作效率提高起到積極的作用。因此，BIM技術能適用于整個工程建設進度的管理中，可以有效控制工程進度，保證工程按計劃完成。

4.2 BIM技術應用于工程進度管理的方法和策略

BIM技術的應用可以覆蓋工程建設全過程的進度管理工作，以下根據工程建設開展的各個流程階段，對BIM技術的應用策略進行逐一分析[5]。

4.2.1在工程進度計劃編制環節中，可以利用BIM技術建立三維模型進行工作分解，建立工程建設各階段、各實施主體和建筑模型構建之間的聯系，通過時間模擬進行工程進度計劃演示，將項目的時間和資源進行科學分配和管理，制定出合理的工程進度計劃。

4.2.2 在建設項目方案設計階段，可在BIM建筑模型上進行能耗分析、結構分析、采光分析、綠色建筑分析、建筑設計規范檢查等，能更準確地估算出工程各項性能和造價情況。在設計方案細化過程中，利用BIM模型可以進行碰撞檢查，解決建筑、結構和設備之間的沖突，優化深化項目設計方案，減少了在施工階段可能出現的錯誤損失，避免了由于設計失誤而引起的變更和翻工，還可以加快施工進度，為工程降低建造成本。

4.2.3 在工程施工準備階段，工程設計完成后開始制定施工方案時，可以在BIM模型上進行施工進度的動態模擬，利用三維模型能直觀地展現出每項細分工程及工序的配合與銜接，制定出合理的施工方案。還可以進行施工場地布置模擬，安排好施工設備位置及進出場時間，使施工現場工作開展有條不紊。使用BIM的虛擬施工技術，可以通過對施工全過程或關鍵過程進行模擬，驗證施工方案的可行性，從而加強可控性管理，大大提高工程施工效率，提高工程質量，消除安全隱患、保證施工安全，而且有助于降低施工成本與時間耗費，在最大范圍內實現資源合理運用[6]。

4.2.4 在工程施工實施階段，在施工材料管理方面，使用BIM技術可以模擬施工現場的材料運輸路線，使材料運輸點對點，減少材料的二次搬運，進而有效提高各工序的配合進度，加快施工進度。利用BIM的關聯數據庫，可以準確快速的統計建設范圍內每個區域、每個構件的材料信息和用量，管理人員可以及時掌握控制材料檢測和消耗信息，為采購計劃提供準確的數據支撐。在施工進度控制方面，管理人員能通過及時更新BIM中的工程數據記錄，對工程的施工情況進行實時跟蹤，一旦發現實際的施工情況和計劃的施工進度出現偏差，需對出現偏差的原因進行分析，并進行及時的糾正和調整，實現對工程進度的準確把控，提高解決工期延誤和工程變更等問題的效率。

4.2.5 在工程竣工驗收階段，還能使用BIM模型模擬工程交付使用后的運營情況，對檢查工程質量、控制建筑節能、統計資產信息等方面也有重要意義[7]。

4.3 BIM技術應用于工程進度管理的難點

如上文分析敘述，BIM技術是通過仿真技術建立三維模型，在其基礎上添加工程建設的時間、成本、檢測等信息，形成一個更有效的管理空間。隨著BIM技術在工程進度管理中的應用不斷發展和深入，BIM技術正朝向更多維、綜合的空間模型建立發展。這就要求工程管理人員首先要熟悉掌握BIM軟件的使用，并對收集的所有工程數據進行統籌處理，從而對工程進度管理有科學的、正確的判斷，這就對工程管理人員的專業技術和信息統籌能力都提出了較高的要求。同時，為了實現對工程進度的有效控制，相關工作人員要在初始模型中進行工程信息的添加，進一步生成更復雜的模型，其中的難點就是復雜的建筑結構中會有非常多的構件和設施，進行數據添加的工作量較大，因此人力物力的消耗較大，并且需要進行反復的修改和調試，將會給管理人員帶來持續性長且龐大的工作量。

在工程進度管理中使用BIM技術，可以使參建的各單位和部門實現信息和數據的共享，促進各單位和部門之間的協同作業。但是，由于BIM技術的復雜性，可能出現用戶并發訪問、重復錄入信息等現象。這就需要工程進度管理人員定期檢查整理信息數據，對訪問人員在管理權限上進行細化分類并做出分級限制，以免發生工程信息的重復或沖突，保證工程進度管理的順利進行[8]。

5 結束語

總而言之，工程項目的進度管理在整個工程實施過程中非常重要，為了提高工程效率，保證工程質量，控制工程成本，工程建設和管理單位可以合理地將BIM技術應用到工程進度管理中來，有效地對工程建設全過程的各環節進行把控，實現科學控制和管理工程進度，確保工程建設順利推進。