基于BIM的工程项目进度管理研究

万力

[提要] 传统的工程项目进度管理中进度滞后、工期延误现象仍会时常出现，而目前工程项目管理进度受到影响因素多、进度计划缺乏灵活性、项目参与单位组织协调困难等诸多因素的影响。引入BIM将相关信息技术进行集成，并构建基于BIM的进度管理体系，可以消除传统信息创建、管理和共享的弊端，更好地实现工程项目进度管理信息化，从而提升项目管理效率。

关键词：BIM；进度管理；模型

中图分类号：F27 文献标识码：A

收录日期：2017年9月27日

一、传统的进度控制方法及其存在的问题

项目进度管理的内容主要包括进度计划编制和进度计划控制两大部分。进度计划的编制方法主要有：里程碑计划、横道图、网络计划和项目管理软件等。进度控制的主要方式是通过进度实绩的收集，来和进度计划进行比对分析，发现问题并及时调整计划。进度计划比较的主要方法有：甘特图比较法、S形曲线图比较法、香蕉曲线比较法、甘特图与香蕉曲线综合比较法、垂直图比较法、前锋线比较法等。

传统的进度控制组织结构，所采取的方式方法能够比较准确地了解工程现场实际，进而实现准确的决策，提高问题的解决效率。但是，由于进度偏差信息传递方式多样化、表达方式多样化，各个参与单位之间的关系不能协调一致，会有参与单位单独获得进度偏差及纠偏措施未能及时使项目的其他参与单位同步了解的现象。现有的进度控制组织阻碍了组织内部的信息交流，各个进度控制工程师要在定期召开的会议上提醒其他专业工程师关注和帮忙解决自己专业内无法解决但应该引起关注的进度控制问题。

二、工程项目进度管理现存问题

伴随进度管理理论和信息化技术的发展，我国工程项目进度管理水平得到不断提高。但当前大多数工程进度管理仍很粗放，虽然有详细的进度计划以及网络图、横道图等技术做支撑，进度滞后、工期延误现象仍会时常出现，对整个项目的经济社会效益产生直接影响。通过对工程项目进度管理的影响因素的认识，分析目前工程项目进度管理中普遍存在的问题，主要表现在以下几个方面：

第一，进度管理影响因素多。工程建设过程十分复杂，影响进度管理的因素颇多。地理位置、地形地貌等环境因素，劳动力、材料设备、施工机具等资源因素，施工技术因素，道德意识、业务素质、管理能力等人为因素，政治、自然灾害等风险因素都会影响到工程项目的进度管理。

第二，进度计划缺乏灵活性。目前，工程项目进度管理中，多采用甘特图、网络图、关键线路法，配合使用Project、P3等项目管理软件，这些计划制定以后，直接用于进度控制。现场设计变更及环境变化现象时有发生，由于计划过于刚性，调整优化复杂，工作量大，会导致实际进度与计划逐渐脱离，计划控制作用失效。

第三，项目参与单位组织协调困难。因工程项目的自身特点，需要多方参与单位共同完成。各单位除完成自身团队管理外，还要做好与其他相关方的协调。协调不力，会直接导致工程进度延误。

第四，工程进度与质量、成本之间难以平衡。当前工程项目中，由于相关技术和方法的缺乏，很难对三者进行综合考虑和平衡，容易出现抢进度，增加成本，质量不达标，返工进度又拖后的恶性循环，最终导致进度的不断拖后和成本的不断增加。

三、基于BIM的进度管理体系分析

基于BIM的进度管理体系应建立在传统进度管理体系之上，集成应用传统進度管理理论、技术方法和BIM技术，实现信息技术辅助进度管理最优化。

（一）BIM进度管理框架。目前，相关技术在进度管理中的应用是孤立的，虽然单独应用某项技术给项目管理带来了很大好处，但远远低于技术间集成应用的效益。BIM及其相关技术的出现为工程项目管理带来极大的价值和便利，尤其是项目全生命周期内信息的创建、共享和传递，能够保证信息的有效沟通。将相关信息技术进行集成，并构建基于BIM的进度管理体系，才能消除传统信息创建、管理和共享的弊端，更好实现工程项目进度管理信息化，从而提升项目管理的效率。

BIM引入后，可以实现以下几个方面：（1）直接查看模型信息或对模型信息整理分析并导出报表，用于项目范围的确定。（2）实现WBS元素编码与模型构件ID号的关联，可査看模型或利用模型信息进行编制；可直接显示每一层WBS元素对应的三维模型，并可查看各种属性数据。（3）参考WBS和模型信息完成；部分活动属性信息已经伴随模型的建立而完成，可直接将属性信息赋予模型图元；在4D动画中模拟活动安排，可通过四维模拟对活动逻辑进行展示。（4）读取活动关联的模型图元中的几何、材料等基本数据信息，自动进行工程量和工时计算，进而完成资源估算。（5）可参考活动关联模型图元基本信息，结合传统方法，或系统提供的三点估算等模拟方法辅助时间估算，并完成进度信息设置。（6）可对进度计划和关键工作进行四维模拟，检查工作时间和逻辑关系的合理性。（7）除横道图、网络图外，还可以在四维平台中对工程项目的进展进行展示，直观对进度进行控制。

（二）三维模型构建。三维建筑模型的构建是基于BIM技术进行工程项目进度管理的第一步骤，是实现施工进度过程可视化的基础，它往往在施工开始前就已经完成构建。

1、Revit平台建模。三维建筑模型是对建筑物整体或者分解后的单个元素的体现，需要一个建筑设计软件作为平台进行展示。在实际BIM技术应用中，Revit是较为专业的BIM建模软件，是大多数设计院工程师与施工单位人员的首选。它是欧特克公司开发的建模软件，广泛应用于建筑行业、土建工程、结构工程和安装工程5个专业。我们可利用BIM技术中的Revit软件作为平台，构建建筑模型。这是有别于传统绘图软件的重要因素。

2、建筑模型信息结构。建筑信息模型是一些带有信息元素的建筑模型，这些建筑模型的信息元素分为两类：其一为标注元素，是体现建筑模型物理属性的途径，标注元素分为基准图元元素与注释图元元素两类，其中基准图元元素包括楼层、柱网和参照图等，注释图元元素包括尺寸、重量、附注、符号及文字注解等；其二为模型元素，它是绘制建筑信息模型时最常用的个体元素。在模型元素中又可分为主体图元元素与构件图元元素，其中主体图元包括地面、屋顶、墙体、楼体、吊顶和坡道等，构件图元元素包括口、窗、家具、车辆和特殊物品。

（三）项目四维模拟。通常情况下，四维模型的表达有两种方式可实现：一种方法是通过数据交换，在不同的操作平台中实现四维模型的模拟工作；另一种方法是从三维模型构建到四维模型模拟都在一个技术平台中实现。

（四）进度数据建立。基于BIM技术的工程项目进度管理中对进度信息的分类是重要的一项工作，在Revit操作平台中已经构建的建筑模型中包含大量的数据信息，其中包括对于进度管理有价值的数据信息。首先应用WBS技术将工作任务进行分解，并通过Project软件将Revit中有关进度数据信息进行关联。

四、基于BIM的项目进度控制分析

无论计划制定得如何详细，都不可能预见到全部的可能性，项目计划实施中仍然会产生偏差。跟踪项目进展，控制项目变化是实施阶段的主要任务。基于 BIM的进度计划结束后，进入项目实施阶段。实施阶段主要包括跟踪、分析和控制三项内容。跟踪作业进度，实际了解分配的资源何时完成任务；检查原始计划与项目实际进展之间的偏差，并预测潜在的问题；采取必要的纠偏行动，保证项目在完成期限和预算的约束下稳步向前发展。

进度计划阶段，在基于BIM的进度管理系统下，综合应用WBS、横道图、网络计划、BIM等多种技术，完成进度安排，分配资源并预算费用。在实施阶段，可以使用基于BIM的进度管理系统提供的进度曲线、甘特图、4D模拟等功能进行项目进度的跟踪与控制。

通过项目BIM计划团队增强其控制能力转化为建设项目进度控制组织结构，保证建设项目进度信息的完备性，提高信息的利用率，加强现场施工阶段的动态控制能力，依托BIM技术模式下进度计划与控制相关技术手段，实现进度控制的可视化项目管理，使真正意义上的现场的动态进度控制成为可能。

主要参考文献：

[1]赵彬，王友群，牛博生.基于BIM的4D虚拟建造技术在工程项目进度管理中的应用[J].建筑经济，2011.9.

[2]何清华，韩翔宇.基于BIM的进度管理系统框架构建和流程设计[J].项目管理技术，2011.9.

[3]李恒等.BIM在建设项目中应用模式研究[J].工程管理学报，2010.5.endprint