BIM技術(shù)在項目進度管理中的運用

BIM技術(shù)在項目進度管理中的運用BIM技術(shù)在項目進度管理中的運用BIM技術(shù)在項目進度管理中的運用資料僅供參考文件編號：2022年4月BIM技術(shù)在項目進度管理中的運用版本號：A修改號：1頁次：1.0審核：批準:發(fā)布日期：BIM技術(shù)在項目進度管理中的運用摘要：項目進度管理是項目管理中的關(guān)鍵內(nèi)容，工程實踐的經(jīng)驗表明，施工進度的合理安排，對保證工程項目的工期、質(zhì)量和成本有直接的影響，是全面實施“三要素”的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到項目的經(jīng)濟效益和社會效益，具有舉足輕重的地位。網(wǎng)絡(luò)計劃等管理技術(shù)和Project、P6等項目管理軟件的應(yīng)用提升項目進度管理水平，但依靠傳統(tǒng)的技術(shù)和工具進行進度管理乃然存在許多問題。隨著BIM技術(shù)的出現(xiàn)并不斷成熟，應(yīng)用BIM技術(shù)可以大大提高項目管理水平。因此將BIM引入到項目進度管理中，有助于提高進度管理效率。關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)項目進度管理建筑信息模型建筑信息模型技術(shù)（BIM）是一種數(shù)字化的管理方法，是以建筑模型為基礎(chǔ)，把建筑工程項目的信息和數(shù)據(jù)全部數(shù)字化后融入模型，在計算機上形成一個詳細、真是的三維模型。BIM作為一項新技術(shù)，目前已在建筑工程管理中得到了有效運用，不僅可以加強管理者的進度控制能力，減少工程延誤風險，而且能夠節(jié)約施工時間，為項目進度管理帶來方便的同時也創(chuàng)造了巨大的效益。一、進度管理中引入BIM的原因（一）通過直觀真實、動態(tài)可視的施工全程模擬和關(guān)鍵環(huán)節(jié)的施工模擬，可以展示多種施工計劃和工藝方案的實操性，擇優(yōu)選擇最合適的方案。（二）利用模型對建筑信息的真實描述特征，進行構(gòu)件和管件的碰撞檢測并優(yōu)化，對施工機械的布置進行合理規(guī)劃，在施工前盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在的矛盾以及施工現(xiàn)場布置的不合理，避免“錯、缺、漏、碰”和方案變更，提高施工效率和質(zhì)量。（三）施工模擬技術(shù)是按照施工計劃對項目施工全過程進行計算機模擬，在模擬的過程中會暴露很多問題，如結(jié)構(gòu)設(shè)計、安全措施、場地布局等各種不合理問題，這些問題都會影響實際工程進度，早發(fā)現(xiàn)早解決，并在模型中做相應(yīng)的修改，可以達到縮短工期的目的。二、BIM的進度管理系統(tǒng)的整體框架、流程（一）基于BIM的進度管理系統(tǒng)的整體框架信息采集系統(tǒng)、信息組織系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)三者之間是一種層層遞進、前者是后者的基礎(chǔ)的關(guān)系。1、信息采集系統(tǒng)負責自動采集業(yè)主、設(shè)計、施工、供應(yīng)等各參與方的有關(guān)項目的類型、人工、材料、機械、功能構(gòu)件、工程量、建造過程、運行維護等項目全生命周期內(nèi)的信息。2、信息組織系統(tǒng)在信息采集基礎(chǔ)上按照特定規(guī)則、行業(yè)標準和實際應(yīng)用需要對其信息進行編碼、分類、存儲、建模。3、信息處理系統(tǒng)則是利用信息組織系統(tǒng)內(nèi)標準化、結(jié)構(gòu)化的信息在項目全生命周期內(nèi)為項目各參與方提供施工過程模擬、成本管理、場地管理、運營管理、資源管理等各方面支持。（二）基于BIM的進度管理系統(tǒng)的流程進度計劃的核心是現(xiàn)場施工作業(yè)計劃，與其相關(guān)的勞動力計劃、材料供應(yīng)計劃、機具設(shè)備計劃等都是對現(xiàn)場施工作業(yè)計劃的準備和支持。這多種計劃組成了以現(xiàn)場施工作業(yè)計劃為核心的全面施工作業(yè)計劃，是對各計劃的分類管理，進度管理的側(cè)重點就是對現(xiàn)場施工作業(yè)進度計劃的管理?？蓜澐譃椋嚎傔M度計劃、二級進度計劃、周進度計劃、日常工作計劃。1、總進度計劃總進度計劃的建立是整個流程的開始，編制小組利用從BIM數(shù)據(jù)庫中獲取的相關(guān)資料從實質(zhì)上把握各單位的實施情況，編制一系列高層級的活動和工作項，確定開始和完成時間。完成對主要設(shè)備和空間等資源的高層次分配。2、二級進度計劃在總進度計劃的基礎(chǔ)上進行二級進度計劃的制訂。其編制過程可以按照以下順序：①將高層次的活動分解為較小的、更容易控制的工作包；②以活動間聯(lián)系的形式定義邏輯和工序，計算工程量，計算勞動量和機械臺班數(shù)，確定持續(xù)時間；③利用編制項目進度計劃的相關(guān)軟件產(chǎn)生施工進度計劃，分配設(shè)備和物料。3、周進度計劃周進度計劃是以末位計劃員系統(tǒng)概念為指導，在二級進度計劃的基礎(chǔ)上編制。它可以分為兩步：首先，每個施工隊伍需要根據(jù)計劃開始時間和優(yōu)先級從二級進度計劃中選擇他們在下一周里可以執(zhí)行的工作包，做成一個候選工作包集，為周進度計劃制訂會議做準備；其次，項目經(jīng)理和施工班組長可以根據(jù)“建筑組件”這一屬性將工作包分解為候選任務(wù)，并將它們按照工作類型的不同進行分組。項目經(jīng)理可以通過將符號拖動到特定一天的特定施工隊伍的方式來分配任務(wù)。除了施工班組長創(chuàng)建和分配的任務(wù)之外，還有兩種特別的任務(wù)：由該施工班組長安排給另一施工隊的工作和其他施工班組長分配給該施工隊的工作。這些工作將通過一個協(xié)商過程分配給施工人員并安排進他們的周進度計劃中。4、日常工作計劃日常工作的制定是在周進度計劃的基礎(chǔ)上完成的，與每周內(nèi)工作的執(zhí)行同時發(fā)生。施工班組長可以通過它獲知工作計劃，并且在需要的時候有權(quán)與其他工人們一起協(xié)調(diào)工作計劃。這里需要一個專業(yè)的模型界面來顯示每一位施工班組長的任務(wù)，可以通過大型的觸摸屏來傳遞信息。這個界面不僅可以根據(jù)需要傳遞過程和產(chǎn)品信息，還可以實時收集過程信息。施工班組長利用它來報告任務(wù)的開工、暫停及過程、完成和更新狀態(tài)。一些對任務(wù)的執(zhí)行產(chǎn)生不利影響的問題，比如設(shè)計錯誤等就可以通過它進行上報。系統(tǒng)服務(wù)器根據(jù)預先設(shè)定的工作流自動提醒相關(guān)負責人來解決問題。如果某一施工班組長需要改變一項任務(wù)的執(zhí)行順序，他就可以通過觸摸屏發(fā)起對話，與項目計劃者和其他相關(guān)施工班組長進行協(xié)商，以此來維持整個工作計劃的穩(wěn)定性。三、BIM項目進度計劃分析（一）基于BIM進度管理工作分解及計劃編制通過總進度計劃、二級進度計劃、周進度計劃、日常工作編制流程后，項目進度計劃還需結(jié)合作業(yè)工期、各工序間邏輯關(guān)系、資源配置、成本估算及預算設(shè)定等條件制定，利用project、P6等進度計劃工具完成總進度計劃的編制，再結(jié)合模型數(shù)據(jù)、工程量等逐一估計作業(yè)時間及各工序間邏輯關(guān)系。將BIM模型構(gòu)建與作業(yè)工期估算值相關(guān)聯(lián)、分配各工序間邏輯關(guān)系，同時賦予模型構(gòu)件詳細信息，如計劃起止時間、資源分配（人工資源、材料資源等）、作業(yè)成本等。在項目模擬及實施過程中便可比較實際費用與預算費用，隨時調(diào)整項目計劃，監(jiān)控支出。（二）計劃分析與目標建立進度計劃初步完成后，需對計劃從最小工作分解級別劃分、資源分配、作業(yè)工期、施工工序、施工工序限制條件等內(nèi)容進行分析，以確定計劃合理性。在BIM進度管理系統(tǒng)中可在進度視圖中直接對工作進行模擬仿真，能夠更形象的展示工作進展，發(fā)現(xiàn)工作間邏輯關(guān)系的合理性。同時在模型完成各級進度計劃的關(guān)聯(lián)后，每一項工作均已分配了相關(guān)預算，可直觀反映預算費用與實際支出的偏差。當出現(xiàn)較大偏差時，可過濾不相關(guān)構(gòu)件，選擇相關(guān)工作進行單獨分析比較，找出引起較大偏差原因。同理，經(jīng)多方面分析協(xié)調(diào)后的各級進度計劃，可作為相應(yīng)目標計劃用于進度控制，用來比較實際施工進展情況。四、BIM進度控制分析方法（一）實現(xiàn)方法1、基于BIM技術(shù)的進度自動生成系統(tǒng)通過運用BIM中空間、幾何、邏輯關(guān)系和工程量等數(shù)據(jù)建立一個自動生成工程項目進度計劃的系統(tǒng)。通過系統(tǒng)自動創(chuàng)建任務(wù)時長，并利用有效生產(chǎn)率計算活動持續(xù)時間，最后結(jié)合任務(wù)間邏輯關(guān)系輸出進度計劃，可以大大提高進度計劃制定的效率和速度。2、進度施工模擬基于BIM技術(shù)的可視化與集成化特點，在已經(jīng)生成進度計劃前提下利用BIM5D等軟件可進行精細化施工模擬。從基礎(chǔ)到上部結(jié)構(gòu)，對所有的工序都可以提前進行預演，可以提前找出施工方案和組織設(shè)計中的問題，進行修改優(yōu)化，實現(xiàn)高效率、優(yōu)效益的目的。3、實現(xiàn)進度計劃動態(tài)管理和修改糾偏基于BIM技術(shù)的進度控制系統(tǒng)，實現(xiàn)進度計劃的動態(tài)管理與聯(lián)動修改。進度計劃編制中每項任務(wù)都有獨一無二的項目編碼，這樣就可以與3D實體模型的ID以特定規(guī)則鏈接，當出現(xiàn)工程變更時可以將變更信息聯(lián)動傳遞到進度管理系統(tǒng)；當需要修改進度信息時，3D模型信息與資源需求量也會相應(yīng)改變。（二）應(yīng)用步驟1、構(gòu)建基于BIM的5D模型在BIM5D軟件中導入已建立完成的REVIT模型，并以其作為5D信息模型的基礎(chǔ)。作為基本信息模型，主要在于建筑物的三維幾何信息，如構(gòu)件實體的幾何尺寸、空間位置以及空間關(guān)系等，此外還包括工程項目的類型、名稱、用途、建設(shè)單位等基本工程信息。5D虛擬建造技術(shù)，其原理是為3D建筑信息模型附加上時間維度與費用指標，從而構(gòu)成5D模擬動畫，通過在計算機上建立模型并借助于各種可視化設(shè)備對項目進行虛擬描述。此模型在施工過程中可以應(yīng)用到進度管理和施工現(xiàn)場管理的多個方面，在進度管理上主要表現(xiàn)為可視化功能、監(jiān)控功能、記錄功能、進度狀態(tài)報告功能和計劃的調(diào)整預測功能。2、5D施工管理系統(tǒng)中的進度管理5D施工管理系統(tǒng)的應(yīng)用，為管理者提供了相關(guān)管理操作界面與工具層。利用該系統(tǒng)，操作人員可制定相應(yīng)的施工進度計劃、施工現(xiàn)場布置、資源配置等，從而實現(xiàn)施工進展、施工現(xiàn)場布置的可視化模擬，以及對項目進度、綜合資源的動態(tài)控制和管理。5D施工進度管理使用以下實現(xiàn)方法：①利用進度管理軟件管理界面，可以控制并調(diào)整進度計劃。如果平臺中的進度計劃被修改，5D施工模型也會隨之自動調(diào)整，不僅能夠用橫道圖、網(wǎng)絡(luò)圖等二維平面來表示，還可以運用三維模型方式進行動態(tài)呈現(xiàn)。②在BIM軟件操作界面中，可實現(xiàn)5D的施工動態(tài)管理，對未能按工期完成的工序使用不同的顏色來標注，從而實時監(jiān)督任意起止時間、時間段或工程段的施工進度，查看任意構(gòu)件、構(gòu)件單元或工程段等的施工狀態(tài)與工程屬性，進行適當?shù)男薷模到y(tǒng)即會自動調(diào)整進度數(shù)據(jù)庫和進度計劃，并即時更新呈現(xiàn)5D圖像最終實現(xiàn)了基于進度計劃的資源動態(tài)管理。五、引入BIM前后管理的差異基于BIM的虛擬施工，其施工本身不消耗施工資源，卻可以根據(jù)可視化效果看到并了解施工的過程和結(jié)果，可以較大程度地降低返工成本和管理成本，降低風險，增強管理者對施工過程的控制能力。（一）流程方面BIM建立了一種三維設(shè)計理念，它是建立在平面和二維設(shè)計的基礎(chǔ)上，讓設(shè)計目標更立體化更形象化。BIM提供了可視化的思路，讓人們將以往的線條式的構(gòu)件形成一種三維的立體實物圖形展示在人們的面前。運用BIM技術(shù)創(chuàng)建的虛擬建筑模型包含了建筑的所有信息，將這個虛擬建筑模型導入建筑能耗分析軟件中，可以自動的識別、轉(zhuǎn)換并分析模型中包含的大量建筑數(shù)據(jù)信息，從而方便快捷的得到建筑能耗分析結(jié)果，以滿足日益復雜的建筑功能需求。（二）協(xié)調(diào)性方面在設(shè)計時，往往由于各專業(yè)設(shè)計師之間的溝通不到位，而出現(xiàn)各種專業(yè)之間的碰撞問題，例如暖通等專業(yè)中的管道在進行布置時，由于施工圖紙是各自繪制在各自的施工圖紙上的，真正施工過程中，可能在布置管線時正好在此處有結(jié)構(gòu)設(shè)計的梁等構(gòu)件在此妨礙著管線的布置，這種就是施工中常遇到的碰撞問題，BIM的協(xié)調(diào)性服務(wù)就可以幫助處理這種問題，也就是說BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期對各專業(yè)的碰撞問題進行協(xié)調(diào)，生成協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)提供出來。當然BIM的協(xié)調(diào)作用也并不是只能解決各專業(yè)間的碰撞問題，它還可以解決例如：電梯井布置與其他設(shè)計布置及凈空要求之協(xié)調(diào)，防火分區(qū)與其他設(shè)計布置之協(xié)調(diào)，地下排水布置與其他設(shè)計布置之協(xié)調(diào)等。（三）可視化效果方面對于建筑行業(yè)來說，可視化的作用是非常大的，對于一般簡單的東西來說，可以想象，但是近幾年建筑業(yè)的建筑形式各異，復雜造型在不斷的推出，那么這種光靠人腦去想象的東西就有點不太現(xiàn)實了。所以利用BIM技術(shù)，讓人們將以往的線條式的構(gòu)件形成一種三維的立體實物圖形展示在人們的面前；在BIM建筑信息模型中，由于整個過程都是可視化的，所以，可視化的結(jié)果不僅可以用來效果圖的展示及報表的生成，更重要的是，項目設(shè)計、建造、運營過程中的溝通、討論、決策都在可視化的狀態(tài)下進行。（四）模擬性

模擬性并不是只能模擬設(shè)計出的建筑物模型，還可以模擬不能夠在真實世界中進行操作的事物。施工階段可以進行4D模擬（三維模型加項目的發(fā)展時間），也就是根據(jù)施工的組織設(shè)計模擬實際施工，從而來確定合理的施工方案來指導施工。同時還可以進行5D模擬（基于3D模型的造價控制），從而來實現(xiàn)成本控制；后期運營階段可以模擬日常緊急情況的處理方式的模擬，例如地震人員逃生模擬及消防人員疏散模擬等。（五）優(yōu)化性

基于BIM的優(yōu)化可以做下面的工作：

1、項目方案優(yōu)化：把項目設(shè)計和投資回報分析結(jié)合起來，設(shè)計變化對投資回報的影響可以實時計算出來；這樣業(yè)主對設(shè)計方案的選擇就不會主要停留在對形狀的評價上，而更多的可以使得業(yè)主知道哪種項目設(shè)計方案更有利于自身的需求。

2、特殊項目的設(shè)計優(yōu)化：例如裙樓、幕墻、屋頂、大空間到處可以看到異型設(shè)計，這些內(nèi)容看起來占整個建筑的比例不大，但是占投資和工作量的比例和前者相比卻往往要大得多，而且通常也是施工難度比較大和施工問題比較多的地方，對這些內(nèi)容的設(shè)計施工方案進行優(yōu)化，可以帶來顯著的工期和造價改進。六、在進度管理中引入BIM帶來的經(jīng)濟成本效益進度和成本控制貫穿于工程項目各個階段，然而工序的復雜性和參與人員的多樣性，為建筑項目的有效成本控制帶來了許多不確定因素.對于每一個項目而言，其最終所要達到的目的就是通過一系列有效的控制手段和管理方案來取得良好的經(jīng)濟效益。1、可以有效減少傳統(tǒng)二維圖紙的錯漏碰缺問題，減少由于后期返工造成的成本增加，節(jié)約工期，從而實現(xiàn)更多的經(jīng)濟效益；2、可以提高成本控制中工程量計算環(huán)節(jié)的工作效率和精度。只要設(shè)計單位提交合格的BIM設(shè)計模型，甲乙方造價工作人員在算量階段均無需再次建模，工作量可減少50%以上，且精度不受人為因素影響。如果用于招投標、預結(jié)算，可大幅提高工作效率；如果用于過程控制，可對單層或者單構(gòu)件所用工程量進行實時控制和預警，作為材料采購和編制施工計劃的依據(jù)，有利于材料管理和控制，便于及時發(fā)現(xiàn)工程量偏差，從而及時糾偏；3、可以用于制作竣工模型，便于后期運維管理。設(shè)計單位可以配合施工方匯總施工過程各相關(guān)材料設(shè)備并制定最終的全專業(yè)BIM模型。項目所記錄的資料同樣會保存在服務(wù)器中，便于日后對該項目的查找和追溯，可以快速、準確地對工程各種資料進行定位。大量的數(shù)據(jù)留存與服務(wù)器經(jīng)過相應(yīng)處理形成數(shù)據(jù)庫，為后期運維管理提供數(shù)據(jù)支持，可有效降低后期運維成本。七、BIM技術(shù)存在的實際問題及看法（一）BIM在發(fā)展中存在的實際問題1、BIM認識不完全，BIM在國外的發(fā)展所帶來的利益的是有目共睹的，我國很多企業(yè)也開始大力發(fā)展BIM的應(yīng)用。但是有很多企業(yè)沒有清楚和完全認識到BIM是什么，BIM可以做什么，怎么應(yīng)用BIM等問題，就開始樹立BIM大旗。這樣就導致了BIM熱的表象，從根本上偏離了引入BIM的初衷，甚至給企業(yè)帶來虧損。比如在選擇BIM產(chǎn)品時沒有正確評估企業(yè)引入目標和各種BIM產(chǎn)品的功能，導致引入的BIM產(chǎn)品根本達不到預期的效果，起不到實際作用，白白浪費了資金的同時也降低了BIM的價值。2、建筑設(shè)計缺陷帶來的進度管理問題。圖紙所包含數(shù)據(jù)龐大，設(shè)計者審圖者精力有限，存在錯誤是必然的?，F(xiàn)在設(shè)計單位對BIM還沒有普及，導致甲方或施工方如需引入BIM仍需找尋第三方進行服務(wù)，增加了成本。或?qū)υO(shè)計自行建模翻模，在過程中發(fā)現(xiàn)問題還需和設(shè)計方進行協(xié)調(diào)、解決，這樣加大了前期工作量，和人員投入。而且建立模型質(zhì)量的好壞，直接影響到施工質(zhì)量、進度、成本、安全的管理。BIM中構(gòu)件如何劃分、建立，決定了工程相關(guān)數(shù)據(jù)的提取的使得性和準確性。信息粒度越細，構(gòu)件的信息填寫基數(shù)越多，造成后期實際施工管理中，施工人員的BIM信息維護量增大。3、中國施工企業(yè)在長期經(jīng)營中形成了一套固定、熟悉的業(yè)務(wù)流程、阻礙了BIM的推廣；另一方面BIM軟件本身并不能完全適應(yīng)中國國情，國內(nèi)的施工人員素質(zhì)有限，無法掌握復雜、操作繁瑣的BIM軟件；BIM軟件應(yīng)用接口少。對新的管理方式不適應(yīng)。盡管主流BIM軟件一再強調(diào)其易學易用性，實際上相對2D設(shè)計而言，BIM軟件培訓難度還是比較大的，對于一部分施工人員來說熟練掌握BIM技術(shù)有一定難度。因此需要施工單位需要建立自己的培訓中心，或加強有關(guān)方面的培訓，引進有關(guān)BIM有關(guān)的施工管理人才，建立相應(yīng)的人才機制。4、協(xié)同性不強，如施工方應(yīng)用BIM，其他參與方不了解，等同于傳統(tǒng)模式