BIM技术用于工程项目进度控制的作用

李雪崧

中粮地产（北京）有限公司 北京 100012

引言

在建筑行业快速发展的形势下，建筑工程管理的要求在不断提升，而建筑工程项目在运行过程中的进度管理直接关系着项目运行的成本控制，因此全行业内部对进度管理都非常重视。现代化企业要结合自身发展状况，对经营发展战略进行合理调整，建筑企业要积极引入面向BIM施工的建筑工程项目进度管理模式，这样才能在激烈的市场竞争中取得优势。在建设项目管理中如何处理好施工质量与施工进度的关系，是所有管理者面临的重大课题。BIM技术通过监督和管理2个方面有效防止工期延误的问题。首先，BIM技术可以及时监控施工现场所有施工人员的工作状态，从而划分清晰的施工责任区间，合理拆解整个环节的所有施工项目，不仅消除了工人的问题，又能够对施工进度进行调整优化；其次是为了提高施工方的施工效率，BIM平台软件对所有施工信息数据进行研究分析，当施工过程中发生事故时，BIM平台软件还可以根据施工计划及时调整，大大减少工期延误的发生。

1 BIM的概念及其特点

1.1 BIM的概念

BIM的正式名称是建筑信息模型，它可以利用建筑数据信息构成三维图像，实现建筑信息资源的综合利用。使用时可以对建筑工程进行自动碰撞检测，判断建筑设计是否存在碰撞问题，也可以利用时间相关因素分析整个建筑工程的施工过程，包括确定建筑工程的成本建造、日程控制等，可以以动画的形式直观地显示出来。利用BIM技术进行信息采集，可以为建设项目管理创造良好的基础，保证施工的整体质量，提高项目建设的盈利能力，为项目建设管理提供更多思路。使用BIM模型，参与建设项目建设的其他单位也可以获得沟通平台，可以有效控制施工进度，加强部门协调，提高整体管理效能[1]。

1.2 BIM的特点

第一，视觉特征。BIM技术在建设项目建设前，对施工过程的外部、内部结构和关键点进行综合模拟，利用BIM平台软件，将相关施工图进行三维输出，避免了工作人员因理解失误造成的各种施工隐患。第二，协调性。建设项目往往需要多个建设部门的通力合作，合理解决建设中面临的各种紧迫问题。BIM技术通过整体控制所有流程，在优化施工设计的同时促进各部门之间的协作和沟通，最大限度发挥其协调性和相关效益。

2 进度控制方法

传统的施工管理模式主要包括管理、组织、经济以及技术等4个方面的内容，在工程项目运行过程中，通过对各类方法的灵活应用，来达到项目管理的目标，网络图法、S曲线比较法等方法的应用非常广泛。在项目进度管理中，横道图比较法的应用也比较常见，其主要是在全面收集各项目进度数据的基础上，通过实际进度和计划进度的详细对比，找出施工进度存在的偏差，为工程施工的有序推进提供保障。但是，在传统的工程进度控制模式下，这种方法不能满足控制要求。随着建筑工程整体规模不断扩大，工程各参与方数量的不断增加，工程进度控制方法在实际应用过程中存在主观性强、督促困难等诸多问题。部分施工企业将施工进度信息整理并汇总到施工项目部后，项目部会结合实际的施工经验对各项资源进行有效协调，同时对施工进度缓慢的分部分项工程进行适当调控。此过程对施工项目管理者自身经验和专业知识要求相对较高，一旦出现判断失误等问题，极有可能给工程项目的运行带来风险[2]。

3 BIM技术用于工程项目进度控制的作用

3.1 BIM-4D在建筑施工优化和动态分析中的应用

3.1.1 在项目进度控制中的应用。传统的项目进度控制方法存在效率低、资源分配不平衡的缺点。工作人员通过BIM-4D模型，可以发现时间或空间上存在施工冲突的地方，可以预先更改设计方案、施工方案，避免因返工而造成时间上的浪费，从而达到缩短工期以及减少施工错误率的目的。工作人员还可以通过模型的图形信息，预先发现工程量相对较大的施工阶段及施工人员密集分布的区域，进而对相应区域进行重点管理，避免管理资源分配不平衡及重心偏移。工作人员利用BIM-4D信息平台，可以提高现场施工效率，减少同一施工段抢占施工平台的现象。该信息平台还可以帮助各参与方协商工程进度，通过合理分析来优化施工效率、减少工期。工程量大的项目会有不同的分包单位，施工单位如果在施工过程中发现设计图纸存在问题，就应及时通知总承包单位并由建设单位向设计部门提出意见，寻求设计变更，以延长施工工期。在BIM平台，各部门的工作人员都可以在同一个协同设计平台上提出问题，从二维图纸中找出问题，从三维空间模型中找出问题产生的原因并制订解决方案。与传统的处理方式相比，该平台可以大幅减少不必要的工期修改。对于施工现场平面布置工作，工作人员可以应用BIM-4D模型，对施工现场平面布置进行多次模拟，选出合理、高效、方便的施工现场平面布置方案。模拟的对象是多种多样的，常见的是施工工地周围的公共建筑、民用建筑、施工现场临时变更等，工作人员可以在BIM-4D模型中分析这些模拟对象。这种工作方式能够有效提高工作效率、降低人力资源成本。

3.1.2 BIM-4D与VR技术结合。VR是虚拟现实技术的缩写，VR技术的相关概念在20世纪60年代被首次提出。20世纪末期，VR技术的相关理论得到了初步的应用。VR技术主要分为桌面式VR系统、沉浸式VR系统、增强式VR系统、分布式VR系统4种系统。沉浸式VR系统既是应用最广的，也是和BIM技术及建筑类相关作业结合最佳的方式，它是由CAVE系统和头盔式HMD等设备组成的，为用户带来一种沉浸式的体验。这种VR＋技术的应用场景非常多，主要包括以下几个方面：在医学领域，医生可以应用这项技术对患者的病情进行分析；在航天领域，科学家在完成飞船内部设计后，可以应用这项技术来检验设计的合理性；在建筑领域，管理人员可以应用这项技术，建立虚拟现实培训实训基地，对新员工进行沉浸式入职培训，对员工进行职业考察，对持有特殊岗位上岗证的人员进行技能测试考核。另外，工作人员还可以将BIM-4D与VR技术进行结合，对未开展施工建设的工地进行4D模拟，提前使用VR技术，检查开工前制订的施工计划、设备调度计划、人员配置计划是否合理。当前VR＋技术和之前兴起的互联网技术一样，都打破了传统的技术壁垒，寻求新技术的突破，实现智能化。BIM-4D与VR技术结合，能够大力推进智慧工地建设，创新工程监管和项目管理模式，节约项目成本。

3.2 BIM技术对施工过程的指导

在施工前，首先，技术人员可以向现场的施工人员展示BIM模型，使施工人员清楚、直观地了解施工图的内容和施工过程中需要注意的事项，从而有效减少传统二维图纸在传达施工内容的过程中存在的问题，提高工作效率。其次，实现多专业协调。各专业分包之间的组织的协调性不仅能够保障建筑工程顺利进行，还可以确保工程在规定期限内完工。目前，工程施工过程中多个专业都受施工现场、专业协调、技术差异等因素的影响，缺乏协调性和良好的配合度，导致很多难以预见的问题接踵而至，使工程无法按照施工图完成。基于BIM技术的可视化、参数化、智能化的特征进行净高控制检查、精确预留预埋，并对施工进行模拟，可以提前将各种问题实现事先协调，减少施工中的问题。同时，减少因沟通造成的协调问题，减少返工，节约成本，实现建筑企业经济效益的最大化。最后，BIM技术可以对现场布置进行优化，为平面布置工作的开展提供良好的平台。具体过程为：通过创建工程场地模型与建筑模型，整合工程周边以及现场环境资源，以数据信息的方式挂接在模型中，从而模拟场地平面布置，并依据设定好的工程进度计划直观地模拟工程施工各个阶段的具体情况，合理控制工期[3]。

3.3 做好施工进度计划管理工作

在编制好施工进度计划以后，承包商很难严格按照计划履行各项施工任务，因此做好施工进度计划管理非常关键。进度计划管理的优势体现为全面掌控所有工程建设信息，使施工进度计划编制工作变得更加科学、合理、高效。要想使施工进度计划管理工作取得良好的效果，就要保证施工进度计划编制工作人员手中有充足的信息资料，所以在编制施工进度计划以前，工作人员要做好材料的搜集和整理工作，为今后各项工作的开展奠定坚实的基础。在详细分析上述资料信息以后，找到工程控制周期的潜在规律，从整个工程的实际情况出发，优化升级施工进度计划，使其发挥出积极的作用。在制定总体进度计划时，重点关注重要的管理活动，比如施工现场的管理、人员与机械设备的动迁等，科学设置项目总工期。采取分级计划管理体系来科学管理施工进度，在施工进度计划管理时，从服务对象和工程进展情况的角度出发，使用先粗后细的形式，按照4个层级来细化和分解施工进度计划，最大限度满足执行层、管理层和决策层的各项需求。

3.4 基于BIM的工程项目协同管理

3.4.1 制定施工进度计划。以BIM信息模型为基础，充分结合工程量统计结构和各个施工工具的有序衔接，并以实际施工工期的整体控制要求为基准，对于施工进度控制目标进行详细划分。其主要包括总进度计划控制纲要、总进度计划、二级进度计划以及日进度计划等。在面向协同的工程项目进度管理中，总进度计划纲要属于纲领性文件，是充分综合施工合同的具体要求制定出整体的工期总体计划，也是后续编制二级进度计划以及日进度计划的主要依据。在结合总体控制计划的基础上，进一步分解所形成的施工计划属于二级进度计划，这一环节可以利用BIM信息模型，对各施工进度进行模拟仿真后，按照施工难度、资源配置情况制定出更加科学的施工进度计划。日进度计划是在二级进度计划的基础上，对于具体的施工内容进行详细规划，能够直观地反映施工单位每日完成的工程任务。

3.4.2 建筑材料采购计划协同。通过应用BIM技术制定的施工计划，可以实现施工材料采购进程和施工进度计划的有效连接，不仅可以保障工程材料采购的合理性，还能制定出更加科学的施工材料进场方案，包括涉及的施工机械、材料以及人员等各个方面的施工资源，有效杜绝施工材料进场过早导致现场安排难度大，或者是材料进场过晚，出现影响施工进度的现象，从而有效提升施工现场工作的协调性，保障施工顺利进行[4]。

4 结束语

总之，在激烈的市场环境中，利用BIM技术模拟出的施工过程，加入技术人员的科学计算，进一步提高模拟结果的精确性和科学性，确保每个施工细节的准确性。BIM技术应用于施工进度管理充分体现出了施工企业的综合实力，假如建筑工程项目不能按时交工，会给施工企业带来严重的负面影响，施工单位的形象和竞争力也会受到影响，降低施工企业的经济效益和社会效益。在开展建筑工程项目施工进度管理工作时，要采取有效的方法和措施，科学设置施工计划，使整个建筑项目的施工质量与设计的标准保持高度的统一。在开展建筑工程施工进度管理工作时，不能只停留在施工项目上，还要与其他部门做好密切的配合，采取积极的措施落实整个工程的施工计划，最大程度满足工程项目施工目标。