基于BIM-4D技术的项目进度管理研究

易兵YIBing；田北平TIANBei-ping；钟华ZHONGHua

（四川理工学院，自贡643000）

（SichuanUniversityofscience&Engineering，Zigong643000，China）

摘要：随着建筑工程项目的日益复杂性，导致项目管理的难度增加，传统进度管理作为施工管理的主要内容，模式变的难以适用，本文将引入在以建筑信息化模型（BuildInformationModel）为基础上发展起来的BIM-4D技术的进度管理模式，通过对比分析，来论证在BIM-4D技术下的进度管理模式的适用性和优越性。

Abstract:Withthegrowingcomplexityofbuildingproject,thedifficultyofprojectmanagementhasincreased.Asthemaincontentofconstructionmanagement,traditionalschedulemanagementmodelisdifficulttoapply.ThisarticlewillintroduceBIM-4Dtechnologyschedulemanagementmode,thedevelopmentofthistechnologyisbasedonbuildinginformationmodel.Throughthecomparisonandanalysis,theapplicabilityandsuperiorityofschedulemanagementmodeunderBIM-4Dtechnologyaredemonstrated.

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关键词 ：BIM-4D技术；进度管理；进度因素

Keywords:BIM-4Dtechnology；schedulemanagement；schedulefactors

中图分类号：F284文献标识码：A文章编号：1006-4311（2015）21-0012-02

0引言

随着经济建设发展速度的加快，建筑工程的规模扩大、技术要求高、结构形式更加多样化、复杂化、使得施工项目进度管理变得极为复杂。这些二维的进度表示难以准确表达工程施工的动态变化，不能及时地对需要的各种资源和施工环境进行动态的优化和调整。因此，在项目建设过程中不能合理地制定施工计划、精确掌握施工进度、优化施工资源以及对整个工程的施工进度管理和控制是亟待解决的问题。

1BIM-4D技术模型的概述

建筑信息化模型BIM是在CAD技术基础上发展起来的一种多维模型信息集成技术，它能更加直观地展现出建筑物的可视化、直观化、可模拟性等特点。把相关人员从复杂的图形、表格、文字中解放出来。BIM模型是以形象的三维模型作为建筑项目的数据信息的载体，进行高效的信息沟通和交流提供了台，提高建筑项目的生产效率、节约成本。BIM-4D施工技术模型的是在完成了BIM的数据信息的建模后，编制进度时间表，将建筑工程的施工过程以动态的3D方式表现出来。提前模拟施工的现场过程，项目的相关方能前提对施工做一个分析，提前发现施工过程中可能存在的问题和风险。

2影响进度管理的因素分析

建筑施工过程在现有的模式下是属于粗放式的管理，有很多因素会影响到工程的施工进度。

人为因素：①人的素质；②组织管理水平；③施工人员的技术水平；④资金供应；⑤物资供应；⑥设计变更。非人为因素：①施工条件和环境；②风险因素。

3传统的进度管理模式分析

建筑工程是具有庞大、复杂的工序、工作周期长、相关单位多等特性。当中主要是关键日期表、甘特图、网络计划法（关键路线法、计划评审技术）。随着建筑行业的发展热度的减速慢行，人工成本、融资成本开始大幅提高、盈利水平低下，如何更加精确的控制进度，节约成本显得十分重要。

3.1传统进度管理的编制方法

过去是以CAD技术的图纸上编制进度计划，常用的进度编制方法是横道图和网络计划法。①横道图的编制法：由于工序之间的逻辑关系，不易表达清楚，没有严谨的进度计划时间参数计算，不能确定计划的关键工作、关键路线与时差。只能用手工的方式进行计划调整，工作量较大，不能适应大的进度计划系统。②网络计划编制法：由于计算复杂、表达抽象、不容易及时调整、理解困难，只能在专业人员当中交流，不适合于一线的施工人员交流。网络计划图工序严谨、逻辑关系复杂。

3.2传统进度管理的进度控制

传统进度管理的控制在很大程度上要依靠项目管理者的经验和能力，不利于进度控制。①进度协调控制：针对传统编制方法的进度，网络计划图具有很强的专业性，只能作为内部的人员交流，不利于其他参与单位之间沟通。这样会导致进度偏差控制不能及时的得到改正。②采取的控制措施：只能依靠项目管理对施工的经验和定期的工作会议，来发现施工进度是否出现问题。通过，专业的技术人员对施工实际情况和进度安排做重新的调整，一级一级地传递下去，协调难度增大。（图1）

4BIM-4D技术进度管理的可行性和优越性

BIM技术在施工设计阶段的应用广泛，BIM技术也已经成为了一项比较成熟的技术。而应用BIM技术建立的模型包含了完整的数据模型，在BIM模型的基础上发展BIM-4D技术具备了可行的空间。具体控制流程见图2。

4.1BIM-4D技术对编制方法的优化

BIM-4D技术编制的进度管理模式。它是以BIM模型为基础，模型里包含了大量的数据信息，能完整的找出施工活动的组成。在施工项目的BIM模型建立完成后，能够确定繁杂的施工活动之间的逻辑关系（物理关系、工艺关系、组织关系）。在BIM的IFC标准下，能够满足传统的工作量算法的信息表达和交流，不需要再不同部门进行数据的转换和协调，节约了进度编制的时间[7]。

4.2BIM-4D技术的进度控制的优化

①施工的信息优化模型：BIM-4D进度施工模型，包含了各种构件的材料信息和项目的各种资源信息。施工前，通过计算机在BIM的相关软件下，进行可视化的模拟施工，对施工的组织和安排，以及材料的供应关系、资金供应等提前进行沟通和协调。避免材料和资金的不协调供应导致施工进度延迟带来的损失；BIM模型的施工方案加上时间的维度做成的施工模型，在施工模拟阶段，自动地根据利用的资源和工期要求，合理分析项目进度计划的准确性和优化进度；BIM模型具有直观性，可视性好。形成了各个部门的一个信息交流桥梁，有利于项目参与方的协同工作和意见协同。②施工的风险预警机制：首先，基于模型构建的虚拟施工环境能够进行施工过程的仿真、数值模拟和施工场地的模拟施工。对项目潜在的风险进行可预测的分析，能够为施工做好预期的时间，来预防可能出现的问题。其次，对于施工操作冲突和设施碰撞检测进行分析，由于此模型是时空模型，在施工模拟的过程中可以对场地设施之间，施工机械的之间以及建筑内部的功能（暖通设施、水电设施、消防设施等）之间的碰撞检测，避免施工时出现上述风险，以此来控制好施工进度。

5案例

金虹桥国际中心项目位于上海市长宁区茅台路以南、娄山关路以西、古北路以东、娄山关路455弄以北，总建筑面积为262476平方米，其中地上建筑面积141976平方米。传统的施工方式是按照图纸直接在施工现场进行施工，在施工的过程中，发现问题后就拆除重新施工，一直到符合要求为止，这样一来就造成了人工、材料的浪费，甚至会影响到工期的延后。金虹桥国际中心项目机电部分由上海市安装工程有限公司总承包，面对传统施工存在的费工、费料、费时的问题。后来通过鲁班BIM的技术建立模型、碰撞检测、协调沟通、三维技术交底，最后进行了实际施工，降低了施工难度，大大提升了施工质量和效率。[5]如图3，图4。

6结语

结合当前我国建筑行业信息和产业化的发展趋势，BIM-4D技术的进度管理模式能够从根本上解决传统的进度管理模式的不足，为施工企业节约成本、缩短工期。有利于施工企业健康合理的发展。

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参考文献：

[1]任桂娜.基于BIM的工程项目进度计划自动生成模型研究[D].黑龙江：哈尔滨工业大学.

[2]张建平.基于BIM和4D技术的建筑施工优化及动态管理[J].中国建筑信息，2010（02）：18-23.

[3]ChuckEastman，PaulTeicholz，RafaelSacks(Eds).BIMHandbook：AGuidetoBuildingInformationModelingforOwners，Mamagers，Designers，EngineersandContractors[M]，NewYork：JohnWileyandSons，2008:233-244.

[4]王青微，张建平.基于BIM的工程进度计划编制[J].商场现代化，2010（35）：220-222.

[5]鲁班BIM技术在金虹桥项目施工方案优化中的应用.