探析BIM在工程项目进度管理中的应用

2015-01-10何伟

建材与装饰 2015年24期

关键词：可视化工程项目计划

何伟

（桂林电子科技大学广西桂林 541004）

探析BIM在工程项目进度管理中的应用

何伟

（桂林电子科技大学广西桂林 541004）

本文从传统工程项目进度控制方法中存在的问题出发，提出BIM在项目进度管理中应用的可行性，探索基于BIM的4D模型的构建，及其在工程项目进度管理方法中的优势。

BTM技术；4D模型；工程项目；进度管理

前言

工程项目进度计划作为工程项目管理的重要控制目标之一，其传统的进度控制方法中存在着下列问题：

（1）网络计划不够形象，通常难以理解及执行

网络计划图即为工程项目进行进度管理最主要的工具，但其存在着一定的缺陷及局限性。①网络计划图的计算相对复杂，不易理解，无法顺利和外界进行沟通交流；②网络计划图的表达抽象，且不能直观展示出项目计划的进度过程，而且无法顺利进行项目的实际进度跟踪工作；③网络计划图对项目工作的分解要求细致，其逻辑关系要准确，而且都依赖项目工作者的个人主观经验，在实际操作中经常会出现多种问题，导致很难完全做到进度控制。

（2）传统的方法不能有效的规范化及精细化的管理

目前传统进度管理的方法在很大的程度上，过分依赖项目管理者的从业经验，导致无法形成规范化及标准化的管理模式。此种经验化管理方法太过受到主观因素的影响。本文将基于BIM平台，分析优化工程项目的进度管理问题并提出解决措施。

1 BIM的基本概念和特点

BIM即为Building Information Modeling的缩写，其是数字化及信息化知识在建筑行业中的体现。按照计算机的三维模型所建立形成的数据库就是BIM模型的核心，其集成了从设计一直到建筑的使用周期终结期间建筑物的整个使用寿命周期内所有的工程项目信息。

BIM有以下几个特点：①BIM主要是对于建筑构件的数据化和智能数字化表述；②BIM主要是一种协作的过程，其包含着自动化处理能力，以及维护信息关联性与一致性；③BIM能够用做信息的交换，能够为建筑的全生命周期中提供可验证、可重复以及可维持的清晰信息的环境；④其能够产生十分完整的非图形数据报告，还能即时、持续提供高质、可靠的关于项目设计的进度、规模、成本的信息。而且，BIM可以在综合的数字环境下保持着信息的不断更新且能随时提供访问，帮助工程师、建筑师、业主以及施工人员能够清楚全面地对工程项目进行了解。此类信息在建筑工程设计、施工及管理过程中，能起到促进决策进度加快、提高决策质量的作用。

2 基于BIM4D模型的构建

BIM模型在建筑工程项目的进度控制中模型构建主要指的是建立于4D信息模型基础上，但是4D信息模型是以基本的信息模型为基础形成的。

基本的信息模型是以建筑物的三维几何信息作为基本属性，其包括以构件实体为基本的单元建筑对象以及其空间位置、几何尺寸、构件实体间的空间关系和工程项目的名称、类型建设单位及用途等项目基本的工程信息情况等。

4D信息模型指的是在基本信息模型基础上，适当增加工程进度的有关信息和相关资源并同管理过程和信息等结合所形成的4D时空模型，其主要针对的是施工阶段的管理应用，能够对施工过程中可视化模拟和施工进度动态进行管理及优化，如图1。

图1 4D模型示意图

基于BIM模型的4D虚拟建造技术即为将设计的阶段已经完成的3D建筑的信息模型加上时间维度，形成4D的模拟动画，并通过计算机上建立的模型、借助各种可视化的设备，对工程项目进行虚拟的描述，其目标即为根据工程项目施工的计划来模拟现实建造过程，借助虚拟环境，及时发现施工的过程中可能发生的问题及风险，然后针对这些问题对工程计划及模型进行适当的调整与修改，优化施工计划。这样即便发生施工图更改、设计变更的情况，也能够对进度计划进行快速的自动化同步修改。

在具体施工过程中，此模型能够应用到工程施工现场管理及进度管理等多个方面，且其具有可视化功能、记录功能、监控功能、进度状态的报告功能及计划调整预测的功能，可以集成s曲线法、网络计划法及香蕉曲线法等。该模型的可视化功能使进度计划的编制人员减少了查看图纸的次数，大大缩短了工程施工前期技术准备的时间，有效的提高编制的效率及准确性。另外，其还可帮助施工人员对设计的意图及施工方案的要求进行更加深刻的理解，使因信息的传达错误导致施工出现不必要问题的现象减少，提高了施工的进度及质量，保证了项目决策能够尽快的执行。

3 基于BIM模型4D虚拟建设的技术进度管理方法优势分析

3.1 信息交流的层次更高

相对于建设行业的编制施工进度计划方面的网络图、横道图等，4D模型有着显著的优点。传统施工的进度计划编制及应用大部分只适合专业技术人员与管理层人员，参与工程的其他各级各类人员不能对其进行广泛理解及接受，但是4D模型能够将施工中的每一个工作都用可视化的形象通过建筑构件虚拟的建造过程进行显示，从而提高了建筑工程信息交流的层次。

3.2 信息的表达更为清晰

建筑工程施工作为一个高度动态过程，随着如今建筑工程的规模不断地扩大，其复杂程度也不断提高。目前的建筑项目管理过程中表示进度计划通常使用甘特图，但由于其可视化程度低、专业性强，导致施工进度和各种复杂关系无法清晰的描述，工程施工中动态变化的过程无法准确的表达。但是借助将BIM模型和施工进度计划互相联系，能够将空间信息和时间信息有效地整合到可视的4D模型内，从而准确直观地反映建筑的整个施工过程。

3.3 更好的达到进度优化的目的

传统的方法虽然能够对工程项目的前期阶段进度计划进行适当的优化（见图2），但仍存在优化不充分的缺点，很有可能导致项目施工的进度控制趋于被动。

图2 传统进度管理方法的实施过程图

基于BIM模型的4D施工过程的模拟，能够使施工阶段中可能发生的问题在模拟的过程中提前发生，并提前制定出相应的措施，保证进度计划及施工方案达到最优，然后用于实际项目施工的指导，以保证项目施工能够顺利完成（见图3），另外工程的进度计划能够借助实体模型进行对比研究，发现施工中存在的差距，并及时采取措施对其进行纠偏和调整；这样即便遇到施工图更改、设计变更的情况，也能快速联动对进度计划进行修改。

图3 基于BTM的4D虚拟建造技术的进度管理实施过程图

基于BIM的4D模型，能够在工程项目建设的整个过程中对工程的信息实现高度的共享，从而提高信息利用价值以及施工的技术水平。该模型的可视化有效减少进度计划的编制人员在施工前翻阅图纸的次数，减少施工前期准备工作所需的时间，编制的效率及准确性得到了大幅提高。另外，其还可帮助工程施工人员更加深入的理解工程设计意图及施工方案的相关要求，准确的传达设计的信息，减少工程中出现不必要的问题，加快工程的进度，更好地保证工程的质量和项目决策顺利。

值得一提的是，在工程项目评标的过程中，采用4D模型能够帮助专家快速从模型中了解工程的投标单位关于工程施工组织的总体计划、施工方法以及编排情况等，进而初步评估投标单位的实力及施工经验等。需要明确的是，4D软件在工程中承担的分析推理工作离不开使用者的实际介入，因此要求其使用者具有丰富的操作经验及专业知识，所以在其设计阶段要加入工程施工人员，方能更好借助4D模型进行方案的调整和进度的编排，使工程设计更加具有可施工性。