基于BIM的工程項目進度管理研究

萬力

[提要] 傳統的工程項目進度管理中進度滯后、工期延誤現象仍會時常出現，而目前工程項目管理進度受到影響因素多、進度計劃缺乏靈活性、項目參與單位組織協調困難等諸多因素的影響。引入BIM將相關信息技術進行集成，并構建基于BIM的進度管理體系，可以消除傳統信息創建、管理和共享的弊端，更好地實現工程項目進度管理信息化，從而提升項目管理效率。

關鍵詞：BIM；進度管理；模型

中圖分類號：F27 文獻標識碼：A

收錄日期：2017年9月27日

一、傳統的進度控制方法及其存在的問題

項目進度管理的內容主要包括進度計劃編制和進度計劃控制兩大部分。進度計劃的編制方法主要有：里程碑計劃、橫道圖、網絡計劃和項目管理軟件等。進度控制的主要方式是通過進度實績的收集，來和進度計劃進行比對分析，發現問題并及時調整計劃。進度計劃比較的主要方法有：甘特圖比較法、S形曲線圖比較法、香蕉曲線比較法、甘特圖與香蕉曲線綜合比較法、垂直圖比較法、前鋒線比較法等。

傳統的進度控制組織結構，所采取的方式方法能夠比較準確地了解工程現場實際，進而實現準確的決策，提高問題的解決效率。但是，由于進度偏差信息傳遞方式多樣化、表達方式多樣化，各個參與單位之間的關系不能協調一致，會有參與單位單獨獲得進度偏差及糾偏措施未能及時使項目的其他參與單位同步了解的現象?，F有的進度控制組織阻礙了組織內部的信息交流，各個進度控制工程師要在定期召開的會議上提醒其他專業工程師關注和幫忙解決自己專業內無法解決但應該引起關注的進度控制問題。

二、工程項目進度管理現存問題

伴隨進度管理理論和信息化技術的發展，我國工程項目進度管理水平得到不斷提高。但當前大多數工程進度管理仍很粗放，雖然有詳細的進度計劃以及網絡圖、橫道圖等技術做支撐，進度滯后、工期延誤現象仍會時常出現，對整個項目的經濟社會效益產生直接影響。通過對工程項目進度管理的影響因素的認識，分析目前工程項目進度管理中普遍存在的問題，主要表現在以下幾個方面：

第一，進度管理影響因素多。工程建設過程十分復雜，影響進度管理的因素頗多。地理位置、地形地貌等環境因素，勞動力、材料設備、施工機具等資源因素，施工技術因素，道德意識、業務素質、管理能力等人為因素，政治、自然災害等風險因素都會影響到工程項目的進度管理。

第二，進度計劃缺乏靈活性。目前，工程項目進度管理中，多采用甘特圖、網絡圖、關鍵線路法，配合使用Project、P3等項目管理軟件，這些計劃制定以后，直接用于進度控制?，F場設計變更及環境變化現象時有發生，由于計劃過于剛性，調整優化復雜，工作量大，會導致實際進度與計劃逐漸脫離，計劃控制作用失效。

第三，項目參與單位組織協調困難。因工程項目的自身特點，需要多方參與單位共同完成。各單位除完成自身團隊管理外，還要做好與其他相關方的協調。協調不力，會直接導致工程進度延誤。

第四，工程進度與質量、成本之間難以平衡。當前工程項目中，由于相關技術和方法的缺乏，很難對三者進行綜合考慮和平衡，容易出現搶進度，增加成本，質量不達標，返工進度又拖后的惡性循環，最終導致進度的不斷拖后和成本的不斷增加。

三、基于BIM的進度管理體系分析

基于BIM的進度管理體系應建立在傳統進度管理體系之上，集成應用傳統進度管理理論、技術方法和BIM技術，實現信息技術輔助進度管理最優化。

（一）BIM進度管理框架。目前，相關技術在進度管理中的應用是孤立的，雖然單獨應用某項技術給項目管理帶來了很大好處，但遠遠低于技術間集成應用的效益。BIM及其相關技術的出現為工程項目管理帶來極大的價值和便利，尤其是項目全生命周期內信息的創建、共享和傳遞，能夠保證信息的有效溝通。將相關信息技術進行集成，并構建基于BIM的進度管理體系，才能消除傳統信息創建、管理和共享的弊端，更好實現工程項目進度管理信息化，從而提升項目管理的效率。

BIM引入后，可以實現以下幾個方面：（1）直接查看模型信息或對模型信息整理分析并導出報表，用于項目范圍的確定。（2）實現WBS元素編碼與模型構件ID號的關聯，可査看模型或利用模型信息進行編制；可直接顯示每一層WBS元素對應的三維模型，并可查看各種屬性數據。（3）參考WBS和模型信息完成；部分活動屬性信息已經伴隨模型的建立而完成，可直接將屬性信息賦予模型圖元；在4D動畫中模擬活動安排，可通過四維模擬對活動邏輯進行展示。（4）讀取活動關聯的模型圖元中的幾何、材料等基本數據信息，自動進行工程量和工時計算，進而完成資源估算。（5）可參考活動關聯模型圖元基本信息，結合傳統方法，或系統提供的三點估算等模擬方法輔助時間估算，并完成進度信息設置。（6）可對進度計劃和關鍵工作進行四維模擬，檢查工作時間和邏輯關系的合理性。（7）除橫道圖、網絡圖外，還可以在四維平臺中對工程項目的進展進行展示，直觀對進度進行控制。

（二）三維模型構建。三維建筑模型的構建是基于BIM技術進行工程項目進度管理的第一步驟，是實現施工進度過程可視化的基礎，它往往在施工開始前就已經完成構建。

1、Revit平臺建模。三維建筑模型是對建筑物整體或者分解后的單個元素的體現，需要一個建筑設計軟件作為平臺進行展示。在實際BIM技術應用中，Revit是較為專業的BIM建模軟件，是大多數設計院工程師與施工單位人員的首選。它是歐特克公司開發的建模軟件，廣泛應用于建筑行業、土建工程、結構工程和安裝工程5個專業。我們可利用BIM技術中的Revit軟件作為平臺，構建建筑模型。這是有別于傳統繪圖軟件的重要因素。

2、建筑模型信息結構。建筑信息模型是一些帶有信息元素的建筑模型，這些建筑模型的信息元素分為兩類：其一為標注元素，是體現建筑模型物理屬性的途徑，標注元素分為基準圖元元素與注釋圖元元素兩類，其中基準圖元元素包括樓層、柱網和參照圖等，注釋圖元元素包括尺寸、重量、附注、符號及文字注解等；其二為模型元素，它是繪制建筑信息模型時最常用的個體元素。在模型元素中又可分為主體圖元元素與構件圖元元素，其中主體圖元包括地面、屋頂、墻體、樓體、吊頂和坡道等，構件圖元元素包括口、窗、家具、車輛和特殊物品。

（三）項目四維模擬。通常情況下，四維模型的表達有兩種方式可實現：一種方法是通過數據交換，在不同的操作平臺中實現四維模型的模擬工作；另一種方法是從三維模型構建到四維模型模擬都在一個技術平臺中實現。

（四）進度數據建立?；贐IM技術的工程項目進度管理中對進度信息的分類是重要的一項工作，在Revit操作平臺中已經構建的建筑模型中包含大量的數據信息，其中包括對于進度管理有價值的數據信息。首先應用WBS技術將工作任務進行分解，并通過Project軟件將Revit中有關進度數據信息進行關聯。

四、基于BIM的項目進度控制分析

無論計劃制定得如何詳細，都不可能預見到全部的可能性，項目計劃實施中仍然會產生偏差。跟蹤項目進展，控制項目變化是實施階段的主要任務。基于 BIM的進度計劃結束后，進入項目實施階段。實施階段主要包括跟蹤、分析和控制三項內容。跟蹤作業進度，實際了解分配的資源何時完成任務；檢查原始計劃與項目實際進展之間的偏差，并預測潛在的問題；采取必要的糾偏行動，保證項目在完成期限和預算的約束下穩步向前發展。

進度計劃階段，在基于BIM的進度管理系統下，綜合應用WBS、橫道圖、網絡計劃、BIM等多種技術，完成進度安排，分配資源并預算費用。在實施階段，可以使用基于BIM的進度管理系統提供的進度曲線、甘特圖、4D模擬等功能進行項目進度的跟蹤與控制。

通過項目BIM計劃團隊增強其控制能力轉化為建設項目進度控制組織結構，保證建設項目進度信息的完備性，提高信息的利用率，加強現場施工階段的動態控制能力，依托BIM技術模式下進度計劃與控制相關技術手段，實現進度控制的可視化項目管理，使真正意義上的現場的動態進度控制成為可能。

主要參考文獻：

[1]趙彬，王友群，牛博生.基于BIM的4D虛擬建造技術在工程項目進度管理中的應用[J].建筑經濟，2011.9.

[2]何清華，韓翔宇.基于BIM的進度管理系統框架構建和流程設計[J].項目管理技術，2011.9.

[3]李恒等.BIM在建設項目中應用模式研究[J].工程管理學報，2010.5.endprint