BIM技術用于工程項目進度控制的作用

李雪崧

中糧地產（北京）有限公司 北京 100012

引言

在建筑行業快速發展的形勢下，建筑工程管理的要求在不斷提升，而建筑工程項目在運行過程中的進度管理直接關系著項目運行的成本控制，因此全行業內部對進度管理都非常重視。現代化企業要結合自身發展狀況，對經營發展戰略進行合理調整，建筑企業要積極引入面向BIM施工的建筑工程項目進度管理模式，這樣才能在激烈的市場競爭中取得優勢。在建設項目管理中如何處理好施工質量與施工進度的關系，是所有管理者面臨的重大課題。BIM技術通過監督和管理2個方面有效防止工期延誤的問題。首先，BIM技術可以及時監控施工現場所有施工人員的工作狀態，從而劃分清晰的施工責任區間，合理拆解整個環節的所有施工項目，不僅消除了工人的問題，又能夠對施工進度進行調整優化；其次是為了提高施工方的施工效率，BIM平臺軟件對所有施工信息數據進行研究分析，當施工過程中發生事故時，BIM平臺軟件還可以根據施工計劃及時調整，大大減少工期延誤的發生。

1 BIM的概念及其特點

1.1 BIM的概念

BIM的正式名稱是建筑信息模型，它可以利用建筑數據信息構成三維圖像，實現建筑信息資源的綜合利用。使用時可以對建筑工程進行自動碰撞檢測，判斷建筑設計是否存在碰撞問題，也可以利用時間相關因素分析整個建筑工程的施工過程，包括確定建筑工程的成本建造、日程控制等，可以以動畫的形式直觀地顯示出來。利用BIM技術進行信息采集，可以為建設項目管理創造良好的基礎，保證施工的整體質量，提高項目建設的盈利能力，為項目建設管理提供更多思路。使用BIM模型，參與建設項目建設的其他單位也可以獲得溝通平臺，可以有效控制施工進度，加強部門協調，提高整體管理效能[1]。

1.2 BIM的特點

第一，視覺特征。BIM技術在建設項目建設前，對施工過程的外部、內部結構和關鍵點進行綜合模擬，利用BIM平臺軟件，將相關施工圖進行三維輸出，避免了工作人員因理解失誤造成的各種施工隱患。第二，協調性。建設項目往往需要多個建設部門的通力合作，合理解決建設中面臨的各種緊迫問題。BIM技術通過整體控制所有流程，在優化施工設計的同時促進各部門之間的協作和溝通，最大限度發揮其協調性和相關效益。

2 進度控制方法

傳統的施工管理模式主要包括管理、組織、經濟以及技術等4個方面的內容，在工程項目運行過程中，通過對各類方法的靈活應用，來達到項目管理的目標，網絡圖法、S曲線比較法等方法的應用非常廣泛。在項目進度管理中，橫道圖比較法的應用也比較常見，其主要是在全面收集各項目進度數據的基礎上，通過實際進度和計劃進度的詳細對比，找出施工進度存在的偏差，為工程施工的有序推進提供保障。但是，在傳統的工程進度控制模式下，這種方法不能滿足控制要求。隨著建筑工程整體規模不斷擴大，工程各參與方數量的不斷增加，工程進度控制方法在實際應用過程中存在主觀性強、督促困難等諸多問題。部分施工企業將施工進度信息整理并匯總到施工項目部后，項目部會結合實際的施工經驗對各項資源進行有效協調，同時對施工進度緩慢的分部分項工程進行適當調控。此過程對施工項目管理者自身經驗和專業知識要求相對較高，一旦出現判斷失誤等問題，極有可能給工程項目的運行帶來風險[2]。

3 BIM技術用于工程項目進度控制的作用

3.1 BIM-4D在建筑施工優化和動態分析中的應用

3.1.1 在項目進度控制中的應用。傳統的項目進度控制方法存在效率低、資源分配不平衡的缺點。工作人員通過BIM-4D模型，可以發現時間或空間上存在施工沖突的地方，可以預先更改設計方案、施工方案，避免因返工而造成時間上的浪費，從而達到縮短工期以及減少施工錯誤率的目的。工作人員還可以通過模型的圖形信息，預先發現工程量相對較大的施工階段及施工人員密集分布的區域，進而對相應區域進行重點管理，避免管理資源分配不平衡及重心偏移。工作人員利用BIM-4D信息平臺，可以提高現場施工效率，減少同一施工段搶占施工平臺的現象。該信息平臺還可以幫助各參與方協商工程進度，通過合理分析來優化施工效率、減少工期。工程量大的項目會有不同的分包單位，施工單位如果在施工過程中發現設計圖紙存在問題，就應及時通知總承包單位并由建設單位向設計部門提出意見，尋求設計變更，以延長施工工期。在BIM平臺，各部門的工作人員都可以在同一個協同設計平臺上提出問題，從二維圖紙中找出問題，從三維空間模型中找出問題產生的原因并制訂解決方案。與傳統的處理方式相比，該平臺可以大幅減少不必要的工期修改。對于施工現場平面布置工作，工作人員可以應用BIM-4D模型，對施工現場平面布置進行多次模擬，選出合理、高效、方便的施工現場平面布置方案。模擬的對象是多種多樣的，常見的是施工工地周圍的公共建筑、民用建筑、施工現場臨時變更等，工作人員可以在BIM-4D模型中分析這些模擬對象。這種工作方式能夠有效提高工作效率、降低人力資源成本。

3.1.2 BIM-4D與VR技術結合。VR是虛擬現實技術的縮寫，VR技術的相關概念在20世紀60年代被首次提出。20世紀末期，VR技術的相關理論得到了初步的應用。VR技術主要分為桌面式VR系統、沉浸式VR系統、增強式VR系統、分布式VR系統4種系統。沉浸式VR系統既是應用最廣的，也是和BIM技術及建筑類相關作業結合最佳的方式，它是由CAVE系統和頭盔式HMD等設備組成的，為用戶帶來一種沉浸式的體驗。這種VR＋技術的應用場景非常多，主要包括以下幾個方面：在醫學領域，醫生可以應用這項技術對患者的病情進行分析；在航天領域，科學家在完成飛船內部設計后，可以應用這項技術來檢驗設計的合理性；在建筑領域，管理人員可以應用這項技術，建立虛擬現實培訓實訓基地，對新員工進行沉浸式入職培訓，對員工進行職業考察，對持有特殊崗位上崗證的人員進行技能測試考核。另外，工作人員還可以將BIM-4D與VR技術進行結合，對未開展施工建設的工地進行4D模擬，提前使用VR技術，檢查開工前制訂的施工計劃、設備調度計劃、人員配置計劃是否合理。當前VR＋技術和之前興起的互聯網技術一樣，都打破了傳統的技術壁壘，尋求新技術的突破，實現智能化。BIM-4D與VR技術結合，能夠大力推進智慧工地建設，創新工程監管和項目管理模式，節約項目成本。

3.2 BIM技術對施工過程的指導

在施工前，首先，技術人員可以向現場的施工人員展示BIM模型，使施工人員清楚、直觀地了解施工圖的內容和施工過程中需要注意的事項，從而有效減少傳統二維圖紙在傳達施工內容的過程中存在的問題，提高工作效率。其次，實現多專業協調。各專業分包之間的組織的協調性不僅能夠保障建筑工程順利進行，還可以確保工程在規定期限內完工。目前，工程施工過程中多個專業都受施工現場、專業協調、技術差異等因素的影響，缺乏協調性和良好的配合度，導致很多難以預見的問題接踵而至，使工程無法按照施工圖完成。基于BIM技術的可視化、參數化、智能化的特征進行凈高控制檢查、精確預留預埋，并對施工進行模擬，可以提前將各種問題實現事先協調，減少施工中的問題。同時，減少因溝通造成的協調問題，減少返工，節約成本，實現建筑企業經濟效益的最大化。最后，BIM技術可以對現場布置進行優化，為平面布置工作的開展提供良好的平臺。具體過程為：通過創建工程場地模型與建筑模型，整合工程周邊以及現場環境資源，以數據信息的方式掛接在模型中，從而模擬場地平面布置，并依據設定好的工程進度計劃直觀地模擬工程施工各個階段的具體情況，合理控制工期[3]。

3.3 做好施工進度計劃管理工作

在編制好施工進度計劃以后，承包商很難嚴格按照計劃履行各項施工任務，因此做好施工進度計劃管理非常關鍵。進度計劃管理的優勢體現為全面掌控所有工程建設信息，使施工進度計劃編制工作變得更加科學、合理、高效。要想使施工進度計劃管理工作取得良好的效果，就要保證施工進度計劃編制工作人員手中有充足的信息資料，所以在編制施工進度計劃以前，工作人員要做好材料的搜集和整理工作，為今后各項工作的開展奠定堅實的基礎。在詳細分析上述資料信息以后，找到工程控制周期的潛在規律，從整個工程的實際情況出發，優化升級施工進度計劃，使其發揮出積極的作用。在制定總體進度計劃時，重點關注重要的管理活動，比如施工現場的管理、人員與機械設備的動遷等，科學設置項目總工期。采取分級計劃管理體系來科學管理施工進度，在施工進度計劃管理時，從服務對象和工程進展情況的角度出發，使用先粗后細的形式，按照4個層級來細化和分解施工進度計劃，最大限度滿足執行層、管理層和決策層的各項需求。

3.4 基于BIM的工程項目協同管理

3.4.1 制定施工進度計劃。以BIM信息模型為基礎，充分結合工程量統計結構和各個施工工具的有序銜接，并以實際施工工期的整體控制要求為基準，對于施工進度控制目標進行詳細劃分。其主要包括總進度計劃控制綱要、總進度計劃、二級進度計劃以及日進度計劃等。在面向協同的工程項目進度管理中，總進度計劃綱要屬于綱領性文件，是充分綜合施工合同的具體要求制定出整體的工期總體計劃，也是后續編制二級進度計劃以及日進度計劃的主要依據。在結合總體控制計劃的基礎上，進一步分解所形成的施工計劃屬于二級進度計劃，這一環節可以利用BIM信息模型，對各施工進度進行模擬仿真后，按照施工難度、資源配置情況制定出更加科學的施工進度計劃。日進度計劃是在二級進度計劃的基礎上，對于具體的施工內容進行詳細規劃，能夠直觀地反映施工單位每日完成的工程任務。

3.4.2 建筑材料采購計劃協同。通過應用BIM技術制定的施工計劃，可以實現施工材料采購進程和施工進度計劃的有效連接，不僅可以保障工程材料采購的合理性，還能制定出更加科學的施工材料進場方案，包括涉及的施工機械、材料以及人員等各個方面的施工資源，有效杜絕施工材料進場過早導致現場安排難度大，或者是材料進場過晚，出現影響施工進度的現象，從而有效提升施工現場工作的協調性，保障施工順利進行[4]。

4 結束語

總之，在激烈的市場環境中，利用BIM技術模擬出的施工過程，加入技術人員的科學計算，進一步提高模擬結果的精確性和科學性，確保每個施工細節的準確性。BIM技術應用于施工進度管理充分體現出了施工企業的綜合實力，假如建筑工程項目不能按時交工，會給施工企業帶來嚴重的負面影響，施工單位的形象和競爭力也會受到影響，降低施工企業的經濟效益和社會效益。在開展建筑工程項目施工進度管理工作時，要采取有效的方法和措施，科學設置施工計劃，使整個建筑項目的施工質量與設計的標準保持高度的統一。在開展建筑工程施工進度管理工作時，不能只停留在施工項目上，還要與其他部門做好密切的配合，采取積極的措施落實整個工程的施工計劃，最大程度滿足工程項目施工目標。