基于BIM技术的智能进度申报系统开发研究

2021-10-10史振江刘锦洲王佳炼庞焯文李泽豪

科教导刊·电子版 2021年22期

刘宁史振江刘锦洲王佳炼庞焯文李泽豪

（广东开放大学（广东理工职业学院）广东·广州 510091）

长期以来，在工程项目施工阶段，施工单位如何及时申报工程项目进度，监理和业主如何及时审批工程进度是施工过程中一项很重要的环节。能够及时支付工程进度款，是工程是否能够顺利按实完工的一个重要的条件。进度控制是指在约定的建设工期内，根据进度计划，对实际的进度进行检查、分析与调整的过程。

影响工程进度的因素有很多，主要分为外部因素和内部因素，外部因素主要是自然、社会、资源供应等方面因素，内部因素主要发生在业主方、设计方、监理方、施工方的管理组织、工程手续、图纸绘制能力、施工组织、施工方案、质量安全管理等方面。对于一个项目进度来说内部因素比外部因素更可控，但项目体量大、工程复杂、参建人员多等方面又导致项目进度管理存在一定的局限性。BIM具有一体化性，可以将参建人员有效整合起来，打通信息脉络，且BIM的可视化可将工程模型与项目计划结合，可视化的数据有助于管理人员掌握项目的进度，提高项目管理效率。

本文从BIM技术、智能进度申报系统设计理念、智能进度申报系统应用等三个篇章来对智能进度申报系统开发研究进行分析。

1 BIM技术概况

BIM的英文全称又叫BuildingInformationModeling，意思就是建筑的信息模型。BIM技术是一种应用于工程建设全过程的信息化管理工具，即无论在决策阶段、设计阶段、施工阶段还是竣工运营阶段都可以使用，也就是为我们提供了一个非常直观的信息资源平台，利用BIM软件技术将各个阶段的相关数据信息集成在一起，在项目投资决策阶段、实施期、运营及维护的全生命周期过程中进行共享和传递，从而使决策各方做出正确的决策。BIM技术的引进为建筑行业带来了很大的改变，可以解决项目建设中的各种问题，例如在设计方它可以方便的在二维和三维之间以及平、立剖之间进行转换，减少了设计人员产生的错误，大大的提升了设计质量和设计效率，在施工方面建立施工模型，使房子在建成之前就直观的展现在面前，可以提早发现施工图中的问题及在施工过程中遇到的难题，避免后期变更的繁琐，缩短了工期，这样达到了增强项目投资效益的重要作用。

2 BIM软件在造价管理中的应用

2.1 BIM的造价控制原理

基于BIM技术的造价管理具有保证造价信息的真实性、准确性、完整性的特点，可精确地控制施工实际成本。（1）造价信息模型：通过对模型构件或构件组的框选，在其属性中赋予与《清单计算规则》及《造价计算规则》相对应的造价信息，使用软件自动统计和计算的功能，排除人为计算误差，节约造价人员的工作时间，提高工程量计算的效率及准确性，有效进行成本控制。（2）造价信息的添加、修改、存储、删除：可以使项目各个管理流程快速、准确地获取工程造价数据。还可以对主要项目数据实施共享参数或全局参数，使得项目各参与方能够在同一个造价模型(平台)上进行造价管理和成本控制，降低各个参与方核对工程量的时间。

2.2 BIM在全过程造价管理中的应用

2.2.1 BIM技术在设计阶段的应用

通常情况下，对最终呈现的结果来说最为重要的一个环节就是进行设计的阶段。同样的，在工程造价的管理中也是一样的，设计阶段对于它是十分重要的。设计阶段不仅影响最大，其所需资金也是十分的小，只有百分之几，这更加说明了设计的重要性。在积极的运用传统的CAD技术的同时，也注重加入BIM技术，使这两个技术相结合。这样可以方便设计人员对整个图纸的检查与观测，因为通过两个结合使用可以打造出立体化的模型，这样就会十分的完美。

2.2.2 BIM技术在施工阶段的应用

由于施工的工期是比较长的，所以说在整个施工的过程中，很多资源都会出现改变，比如它们的实际价格变高或者会较低，总之就会不断的发生变化。这会使施工中的工程造价产生相应的比较大的影响。但是由于BIM的登台，这使这个问题得到相应的解决。它可以使建筑工程造价的管理的效率得到有效的提高，不仅如此，还可以在一定程度上减少一定的人力物力财力，以免造成不必要的损失。此外，BIM技术还可以对工程材料管理人员提供相应的福利，可以让他们即使了解各种工程材料在库存中的数量，使施工得到确保。

2.2.3 BIM技术在决策方面的应用

一般来说，在建筑工程的决策阶段中，最主要的是需要进行造价估算的。要想解决这一问题，运用BIM技术就可以实现，它不仅可以帮助选出十分符合当前形势的最好的方案，还可以在十分有效的时间内进行快速估算工程造价。

2.2.4 BIM技术在招标投标阶段的应用

一般来说，传统的使用人工进行计算，从而得到相应的大量的详细的而且真实有效的工程量的清单，那工作量可是相当大的，这样就会在招标过程中，浪费大量的人力物力财力。而且，不仅如此，还会出现错误，因为人在进行长期的工作后难免会疲倦粗心，那么发生错误那是必然的。为了在这一阶段里达到良好的效果，充分利用BIM技术，就可以全方位的避免这些问题，不仅可以节约资源，还可以达到很高的正确率。能够最大的有助于投标商们充分的了解这些相应的投标文件，快速进行对比观测，选出合适的最好的方案。

2.3 方便实现造价数据的共享

在建设中生成的数据量是很庞大的，而这些数据往往不是由一个部门管理的，而有许多个不同同级部门分别管理的，这些部门又不存在上下级关系，在数据共享及沟通会有很多不便并且会出现数据传递错误，因此要想快速的准确地得到自己需要的数据很难，这就给后期查找带来很大的不便。利用 BIM 技术可以将所有的在项目实施的过程中形成各种资源配置更加合理，从而使资源计划优化，使项目造价更加合理。BIM技术应用在工程施工造价上需要将各个元素进行融合和有机的利用。只有相互配合才能对整体进行无遗漏的控制和管理，从最初的管理方案到最后的工程验收，都需要绷紧一根弦，将造价问题的意识进行到底。为了突出造价管理的效果，我们不仅可以将BIM技术运用在图纸的设计施工方面，用更直观的方式呈现出设计的最优的施工方案。

2.4 工程量计算

BIM技术可以解决实际过程中的信息沟通的问题，同时交换和分享信息；另一方面，建立安全模型，遵守安全规定，将材料和费用等问题考虑进去。将施工图中的构件样的数据输入到一个数据库中，数据不断的更新，提高了工程造价工作的及时有效性，并与项目的各参与方共享利用。BIM技术应用其实在20世纪70年代就开始产生了。是由当时的美国的两位教授提出的。他通过对“建筑的描述体系”进行阐述，在他的认知世界里面，他认为肯定有这样一种技术能够通过计算机模拟信号的方式建立一个具有多维度的空间模型。认为存在一种智能的基于计算机数字化的建筑描述体系，在这个体系当中我们可以进行图纸设计，对工程量进行核算，以及对预期进度进行控制。于是根据这个概念创造出 BIM 技术。利用BIM可以有效提高运算效率。

2.5 合理制定资源计划

以BIM技术为中心，构建统一的建设工程的平台，实现建设信息的资源共享，信息共享这些数据统一呈现在各个主体面前，构建统一的建模平台。这些数据来源统一，减少了信息在传递过程中不一致造成的风险。另外，这些信息会到施工企业和一线员工的手中，可以使得他们能够更加高效的完成工作，并实时的接收信息和及时对出现的问题进行反馈。所以可以说，BIM技术运用得当可以化解风险，建立统一的数据平台和三维立体模型本来就是解决各方主体之间的信息出现误差，这样做使得建筑工程的各方的数据更加的精确。利用BIM技术对工程施工项目的安全管理进行模拟检测出施工方案中的漏洞，及时采取措施加以解决。在景区的管理活动下，可以有效降低造价风险，使企业造价活动更加合理。

3 BIM技术对工程造价管理的影响

3.1 BIM的应用影响了工程造价的方式

没有采取BIM技术之前，工程造价主要是依靠着人工进行一些重要数据的分析，比如对材料的价格分析。这些数据非常复杂，计算起来非常耗费时间，而且准确性不稳定，有些人工的计算还要求计算人员能够对工程的整体了解非常清楚，有较强的计算处理能力。有些造价计算是需要有着多年从业经验的人员进行造价，这样的造价人员首先是非常少，而且在造价计算方面为保证造价的准确性会投入大量的资金在选用工程造价师上，虽然费用占整个工程的较少一部分，但这也一定程度上增加了工程的成本。BIM技术的应用提高了工程造价计算的准确性、快速性，这项技术能够运用软件快速准确地对整个工程进行分析，降低了造价的误差，解放了以往造价通过人工的方式方法，总之BIM的出现给造价的方式带来了巨大的变化。

3.2 BIM提高了工程造价的准确度与效率

工程造价的最主要的内容就是工程量的计算，工程造价的准确程度直接影响着工程质量。在人工计算过程中避免不了的会出现偏差和错误，而BIM技术的应用提高了计算的准确度，在BIM中加入一些软件，并且设置好有关部门规定好的计算准则，然后进行数据的计算。通过建立数据模型，对出现的计算偏差都可以进行及时的更改和处理，提高工程造价的准确度，提高工程建造的效率。

3.3 BIM的应用可以减少设计变更，降低不必要的工程成本

在以往的工程造价过程中最大的问题是设计人员之间的相互沟通，设计阶段的严重影响到工程的造价。BIM技术的应用实现了工程之间数据和信息的相互共享，这样可以帮助专业的设计人员更好地对工程整体使用的技术进行研究，充分发挥大家的才能，运用更加节能的设计，综合大家的设计观点，对工程的每一项设计进行合理化分析，从根本上提高整个工程的性能，而且节约工程的造价成本。通过BIM技术还可以对设计方案进行分析，避免必然要的设计浪费，减少因不合理设计引起的设计变更，降低工程的造价成本，创造出更多的经济利润。

3.4 BIM降低实施阶段的施工成本

没有采用BIM技术之前，工程的造价都是根据经验进行计算，并且直接应用于工程的施工过程中，这样就使得如果出现偏差，只能按着偏差进行修改，甚至使工程的造价变高。采用BIM技术，就可以通过软件建立工程的施工模型，可以对工程的施工过程进行模拟，这样可以帮助企业更加直观地看到施工的全过程，模拟的详细程度可以具体到每一个细小的地方，这样可以很好地观察出工程施工过程中是否存在不合理的地方，及时对工程的造价进行调试。如果没有BIM技术的应用，出现问题时就无法进行及时的调整，有时会影响整个工程的工期，造成工程的成本的增加。这个技术的应用，能够更直观地发现问题，及时采取措施，节约工程的造价，提高工程的效率，为企业带来利益。

3.5 BIM的发展有利工程造价的整体管理

现在我们国家的工程造价的管理是比较分散的，是由多个部分组合而成的。主要是每个施工阶段都进行造价的控制和管理从而实现整体工程的造价，从工程中获取更大的利益。工程的造价管理分为较多阶段，每一个阶段都有自己的工程造价，而且各阶段的造价师相互独立的，无法进行各项数据的相互沟通，这就造成了项目间的造价存在差异，给整体的造价带来不协调。BIM的应用可以把信息进行集合，让每个阶段和过程中的造价就变得透明化，而且方便造价人员见的相互沟通和协调，还能够事项不同地点的同时办公，方便对整个工程造价每个环节的整体管理，为工程的造价提供可靠地保证。节约运营阶段的成本

3.6 节约运营阶段的成本

工程给施工结束后运营阶段的造价也占据着工程造价中重要一部分，虽然现代计算机技术发展迅速，工作效率有了很大提高，但是一些工程中需要的数据还是需要人工进行收集和整理，通过处理以后形成我们需要的内容整个过程中还需要许多人进行配合和处理，这就占据着大量的人力，给工程的人工成本带来巨大的压力。BIM技术的使用帮助工程的运营维护阶段有了更便捷的方式，BIM及时能够给我们提供详细的数据，并且能够对浙西的数据进行处理，达到我们对数据的要求，比如能够及时对我们需要的设备的数据记性查询，能够帮助工作人员及时与设备厂家及时沟通和处理，为工程的运行保驾护航。由此可见，BIM技术的应用对于工程的运营阶段有着至关重要的作用，能够帮助我们节约工程的成本，降低工程的造价。

4 智能进度申报系统采用的BIM技术软件

4.1 广联达新计价GCCP6.0

广联达新计价GCCP6.0满足国标清单计价和市场清单计价两种模式，覆盖了民建工程造价全专业、全岗位、全过程的清单计价业务场景，通过“一库两端一体化”的产品形态，为造价人员应用提质增效，帮助企业统一作业标准数据、管理造价成果数据，助力企业建立建安成本数据库而推出的整体解决方案。

在我们设计的这个智能进度申报系统中，该软件承担了数据录入后的数据分析和应用。数据录入后，可以马上按要求出具进度成果，并形成报告。

4.2 广联达BIM5D

广联达BIM5D软件是基于BIM的施工项目精细化管理工具。为项目的进度、成本、物料管控及时提供准确信息，帮助项目管理人员基于数据进行有效决策。

该软件在进度过程的控制非常的便捷，可以移动端使用，也可以PC端，网页端，操作也非常方便和直观（详见图1）。

图1

5 过程中BIM应用难点

5.1 工作流程的制约

企业造价管理包括设计阶段、施工阶段、工程变更等诸多方面因素的内容，在不同的阶段造价管理侧重点也不同，比如策划期需要做好估算，设计图纸期需要做好预算工作等。目前很多企业都需要依靠设计单位设计出相关的BIM模型来实现企业造价的管理，但是在造价管理工作流程中有很多有待完善之处。我国要求造价结果由造价人员完全负责，而造价人员需要在BIM早期设计中和设计人员共同完成构件信息的定义，但是目前我国很多企业没有做到这一点。在BIM技术应用中，需要根据设计阶段模型创建施工图预算，进而得到投标清单，在这项工作中需要投入大量的时间和精力，导致很多企业对此技术的应用望而却步。

图3：智能进度申报机器人雏形

图4：（本图为网络收集，仅为设计理念）

5.2 造价软件和BIM软件信息不对称

不同类型的企业对构件信息有着不同的要求，导致BIM软件模型设计和应用具有一定的不同之处。目前BIM软件中缺乏对施工工艺、部件、清单计算规范要求的考虑，没有有效将材料、工艺做出分类，最终导致BIM在应用中出现不同程度的问题，所以，为了实现BIM技术在造价管理中的应用，应当充分考虑其中的差异。

5.3 知识产权问题

BIM技术的应用还会涉及到知识产权问题，设计人员需要在BIM技术设计中对模型进行搭建和确认。创建完的BIM模型含有丰富的信息资源，但是如何合理有效地使用成为了一项难以把握的工作。BIM模型在使用中有的操作、变更等工作都需要专门的人员完成，导致项目各阶段BIM难以形成链条，阻碍了该技术的推广和应用。

6 智能进度申报系统设想

基于BIM的进度申报系统是一款以BIM模型为基础的工程进度可视化管理平台。整合工程模型、项目产值、设施设备、现场人员、项目工期等信息，形成工程监控中心，全面展示项目现场真实情况。结合BIM模型与项目进度计划甘特图进行项目计划与进度管理。构建模型在线浏览器，实现模型轻量化浏览，通过二维码技术，进行构件基础信息及构件施工记录展示。搭建项目资料云盘，自动归档，利于施工资料管理。工程进度可以智能识别图形的智能机器人每天在现场收集进度数据，然后通过云端反馈到手机应用上，再导入BIM系列软件，从而达到进度及时更新及可视化，真正的做到进度动态管理。