BI M技術在項目進度管理中的應用
——以元陽高級中學為例

1 引言

傳統的進度管理模式中工程項目信息容易丟失及缺少信息交換、進度計劃可能存在沖突、進度計劃優化調整難、進度實時跟蹤分析難等。 解決工程項目進度管理方面的問題時，需要采用新的技術。 而BIM 技術被賦予了極大的期望，來解決現階段工程項目進度管理所面對的問題[1]。

BIM5D 系統是基于BIM 模型的集成應用平臺，通過三維模型數據接口集成土建、鋼筋、機電等多個專業模型[2]，將施工過程中的進度、合同、質量、安全、材料和勞動力等信息集成到同一平臺，為施工過程中的進度管理、現場協調、合同成本管理提供準確的構件幾何位置、工程量、資源量、計劃時間等。

鑒于以上問題，利用BIM 技術及BIM5D 平臺，以元陽中學項目為例，進行進度計劃編制及進度計劃優化及模擬，解決在進度管理中存在的問題。

2 BI M技術在進度管理的優勢

BIM 技術在進度管理過程中的優勢， 主要體現在以下幾個方面：（1）工程進度可視化，提升協同效率。 基于BIM 的3D模型可視化程度更高，可提高溝通效率；基于BIM 技術建立的協同平臺， 通過一對多的信息傳遞方式及移動終端的拍照功能，使得效率提升。 （2）碰撞檢查，減少返工。 BIM 技術強大的碰撞檢查功能，有利于確保施工進度[3]。 利用BIM 技術實時跟進設計，及時發現問題在施工前解決問題。 （3）支持“先試后建”，優化施工進度計劃。 在傳統的施工管理中，很難發現潛在的施工缺陷和沖突，大部分都是在實際建造過程中發現問題，由此造成的工期延誤和成本增加時有發生。 而BIM 技術可以綜合各專業之間的信息，對施工過程進行模擬，提前發現施工過程中的問題，制訂更加科學的技術方案[4]。 （4）優化資源，做出決策。 傳統工程進度管理大多是依賴經驗，很難形成規范化和精細化的管理模式。 而BIM 技術結合了工程的實際信息，通過可視化環境進行模擬優化， 有利于管理者對工程中出現的材料浪費、物資采購、質量缺陷、安全管理等多個方面的問題進行決策，主動進行資源的優化配置。

3 GTJ 建模及工程量統計

3.1 工程概況

元陽高級中學位于云南省紅河州元陽縣， 由1 棟6 層教學綜合樓組成，為二類多層教學樓建設項目，總建筑面積約為4 723.69 m2，抗震類別為重點設防類（乙類），抗震設防烈度7度；結構類型為框架結構，基礎采用旋挖鉆孔灌注樁基礎。

3.2 GTJ 建模

廣聯達GTJ 2021 是一款專業強大的BIM 土建計量軟件，可以準確高效地完成工程算量的全部過程，并且能高效率地建造模型、迅速計算。本項目通過GTJ2021 軟件進行繪制和工程量的計算， 繪制和計算內容包括：基礎、基礎梁、柱、梁、板、墻、樓梯、構造柱、門窗及過梁的鋼筋、混凝土、砌塊和模板等。 通過軟件建模的三維模型，能快速計算工程量，得到匯總整理后的工程量。

4 基于BI M的進度計劃編制

4.1 進度計劃編制程序

進度計劃的編制是在項目結構分解并確定施工方案的基礎上進行的，分為如下過程：工程活動列項（WBS）→計算勞動量→分析資源投入量→計算工程活動的持續時間→劃分施工段→確定邏輯關系→繪制網絡圖→網絡圖分析， 計算工期→輸出橫道圖。

4.2 施工段及開展程序確定

4.2.1 施工段

土方工程施工、墊層混凝土施工不分施工段。 地上主體施工分為一區和二區，一區、二區工程量基本相等。 室內裝飾施工，每個樓層作為一個施工段，流水方向為自上而下的方式。

4.2.2 施工開展程序

本單位工程的分部、分項施工總體原則為：先地下，后地上；先主體，后圍護；先結構，后裝修；先土建，后設備的程序組織施工。 本工程施工分4 個階段進行，各階段劃分如下。

第一階段：基礎工程施工階段。 第二階段：地上主體施工階段，包括主體結構、二次結構。 第三階段：內外裝飾裝修、專業設備安裝施工階段。 第四階段：竣工驗收階段。 其中，暖通、給排水、電氣、煤氣等專業設備安裝在地下結構驗收完后即可插入土建專業施工，并隨土建施工的進度計劃交叉作業。 在施工過程中堅持計劃先行，預控為主，制度明確，精心組織施工，總承包全面負責。

4.3 工序持續時間計算

計算勞動量和確定各項施工過程持續時間， 采用定額計算法。

項目工序的持續時間T 按式（1）計算：

式中，Q 為項目的工程量；R 為擬配備的人力或機械的數量；S 為產量定額，S=1/H；C 為每天安排的工作班制；H 為時間定額，可查施工定額或者根據企業水平確定；P 為勞動量（工日）或者機械臺班量。

例：場地平整持續時間=9.145×0.162/1，約1.5 d。

土方開挖及護坡持續時間=4.636×0.15/1，約1 d。

墊層施工模板持續時間=66.95×0.352/25，約1 d。

類似方法計算其他所有工序的持續時間， 表1 展示部分施工過程持續時間。

表1 部分施工過程持續時間表

4.4 斑馬夢龍進度計劃的繪制

根據確定的邏輯關系， 利用斑馬進度計劃編制雙代號時標網絡圖，計算工期，編制進度計劃。 圖1 為斑馬夢龍進度計劃雙代號時標圖。

圖1 斑馬夢龍進度計劃雙代號時標圖

4.5 計算勞動不均衡系數

勞動力不均衡系數K1=最大工人人數/ 平均工人人數（控制在1~2）；

平均工人人數=該工程總勞動量（工日）/圖上總工期（日）；

該工程勞動力不均衡系數K1=63/31.7959=1.98。

因此，勞動力不均衡系數滿足要求

4.6 基于BI M5D平臺的模擬及優化

通過BIM 5D 平臺，導入施工進度計劃，完成進度關聯，進行施工模擬。 施工模擬是將施工進度計劃寫入BIM 集成模型后， 將時間信息和空間信息整合在一個可視的4D 模型中，就可以直觀、精確地反映整個施工過程。 在進度模擬的過程中發現部分工序邏輯關系存在問題，對進度計劃進行調整，再次進行施工進度模擬。

根據已完成進度實際時間錄入進度計劃，進行計劃進度和實際進度的對比分析。通過BIM 5D 和云空間對進度進行管理。

工期保證措施：（1）加強與業主、政府職能部門及監理單位的聯系與協調，及時安排進場事宜。 （2）合同簽訂后，隊伍立即進場，并在業主的協調下做好現場清理工作，進行臨時設施的建設，同時周轉材料、施工機械及部分施工材料等也陸續組織進場，以確保工程按期開工。 （3）及時進行施工技術準備工作，對模板方案設計及制作、混凝土配合比設計等工作均應超前進行， 同時根據施工組織總設計的要求及時編制詳細的施工作業方案。 （4）選擇素質較高且有良好的合作基礎的勞務隊伍，不會因節假日或季節性農忙而導致勞動力缺乏的施工隊伍。

5 結語