随着我国建筑水平的提高, 传统的施工进度管理技术难以满足现在的工程进度管理要求。在一般的项目进度管理运行中, 主要有以下的不足:1) 工程项目信息丢失:通常二维图纸和文字说明本身就可能存在对业主需求的曲解或遗漏, 再加上相关工程信息量都很大且不直观, 施工主体在进行信息解读时, 往往还会加入一些先入为主的经验型理解, 导致在工程分解时会出现曲解或遗漏, 无法完整反映业主真正的需求和目标。2) 无法有效发现施工进度计划中的潜在冲突:在实践中, 由于各工程分包商和供应商分头编制各自计划, 工程施工总包单位在进行计划合并时, 难于及时发现众多合作主体进度计划中可能存在的冲突, 常常导致在计划实施阶段出现施工作业与资源供应之间的不协调、施工作业面冲突等现象, 严重影响工程进度目标的圆满实现。3) 工程施工进度跟踪分析困难:由于传统的施工进度计划主要是基于文字、横道图和网络图等进行表达, 导致工程施工进度管理人员难以及时、有效地发现和评估工程施工进展过程中出现的各种偏差。4) 在处理工程施工进度偏差时缺乏整体性:实际工作中, 进度管理、成本管理与质量管理之间往往是割裂的, 如果只从工程进度目标本身来制定应对措施, 容易忽视其质量要求和成本影响, 从而造成项目整体目标的失败。

　　 传统工程施工进度管理存在的缺点, 实质上是因为工程项目施工进度管理主体信息获取不足和处理效率低下所致。BIM技术随之出现并不断发展成熟, 受到国内外建筑行业的广泛关注和推广。

　　 BIM技术能够支持管理者在全生命周期内描述工程产品, 并有效管理工程产品的物理属性、集合属性和管理属性。BIM技术支持项目所有参建方在工程的全生命周期内以统一基准点进行协同工作, 包括工程项目施工进度计划编制与控制。BIM技术的应用拓宽了施工进度管理的思路, 可以有效解决传统施工进度管理方式中的弊病, 并发挥巨大的作用。因此, 本文介绍将BIM技术应用于工程项目进度管理中来, 为项目进度管理提供有效帮助。

　　 现场进度信息收集方式有增强现实 (AR) 技术、三维激光扫描 (LS) 技术、BIM模式表达传统控制方法。

　　 基于BIM的进度管理系统中的各个体系协同工作, 其中处于根本地位的是基于BIM的信息交流处理平台。该体系可以总结归纳为图1所示几部分组成, 分别是信息采集系统、信息组织系统和信息处理系统。三大子系统属于递进关系。关于BIM信息平台的具体工作和信息处理流程如图1, 信息层层处理, 形成一个有序的流程。

　　 在搭建完平台后, 基于此各部门的进度管理人员首先将各个部门单位的实际具体施工进度的各种信息合理、迅速地组合加工, 及时处理然后上传至上一级的系统中去, 最终将信息都收集起来构成以建设方主导、多单位参与的进度控制信息收集体系, 尽可能地使整个项目的流程简单透明, 方便施工的进行, 最终达到形成进度信息处理速度快和信息交流时间短的进度控制信息平台。

　　 传统的施工进度管理有许多难以克服的困难, 最为突出的就是信息的闭塞问题, 但是通过构建基于BIM技术平台的进度管理应用框架体系, 现有的滞后死板的进度管理方法可以得到有效的进步和改善, 图2简洁概括了如何将实际的项目流程转向运用基于BIM技术的进度管理体系处理的流程图。

　　 将时间维度添加到3D模型空间以形成可用于项目进度管理的4D模型中来。在一般的项目施工中, 如何建立直观而且具体的4维建筑信息模型是建模设计者需要着重考虑的地方。设计者往往首先会将整个项目的施工流程进行一个细致的模拟运行, 以便后期在指导施工上有更好的效果, 比如能够更加合理优化资源配置, 减少甚至不产生额外的浪费情况。同时整个施工过程的模拟和最终的施工优化设计方案将会在4维可视化平台上以动画形式直观地显示出来, 供使用者实时地观看了解工程的具体步骤和一些施工方案, 最终能在系统提供的方案中选择最为合理高效的实施方案。

　　 传统的施工方案难以体现时空对项目进度的影响, 而基于BIM的4D模型可以完美地将空间这一重要特性加到项目中来, 将工程中的建筑施工模型与具体项目的各个环节进度联系起来, 实现动态的信息管理集中, 查缺补漏使工程能够更为顺利地进行。图3主要介绍了工程上如何将建模技术运用到施工进度管理的具体流程步骤。

　　 施工图纸会审是项目进度管理中的一个重要活动, 其内容主要是:对总平面图进行检查;检查各部门的专业图纸存在的错误和矛盾, 检查各个施工部门间不可避免的部分平面立面剖面图之间的不对称的问题;以及检查不同职能也就是不同设计方向的图纸间是否存在不对称的地方等一些图纸问题。

　　 基于BIM技术的图纸会审与传统上的施工图纸会审不同, 传统的图纸中二维图形和文字表述被实际建筑的3D模型取代, 这一过程是借助可视化的工作平台来实现的。在传统施工图纸会审中往往需要多张平面图的共同表达才能将问题完整清楚地说明, 而一个3DBIM模型就可以轻松且直观地将问题凸显, 相比而言, 基于BIM的施工图纸会审能非常容易地找到设计中是否有矛盾或者错误;不仅如此, 在发现缺陷之后, 通过信息模型透明间接的操作项目平台, 不同设计方向以及不同专业之间可以更直接快速地了解到如何才能快速有效地发现并处理相关的问题, 而且方便各个部门之间互相了解加强合作联系, 协调工作避免出现顾此失彼的问题。而且较为方便的是在各个部门间的图纸会审结束后, 各专业均可以互不干扰地在各自的模型中直接做出合理的调整, 因为基于该技术的模型具有关联修改这一非常重要的特性, 如果某部门在一处做出的修改同时也会在其他相关专业模型中相应位置处做出对应的调整, 有了这个特性, 就不需要在担心因为各个不同部门的不协调而造成的图纸不统一问题。

　　 在结束基于BIM技术的图纸会审后, 将得到一个调整了的BIM三维模型, 称为基本信息模型。之后再创建基于具体项目的经济技术等方面的附属信息, 实现基于BIM技术的4D可视化施工技术平台。

　　 第一步对项目工作进行分解, 定义项目活动、管理项目范围。在前面提到各个部门可以在BIM平台上直接地了解整个工程的施工信息, 施工单位就可以从BIM平台中提取具体的实时信息, 进而对项目工作的结构进行合理化分解。施工方案设计是一个比较复杂的过程, 其主要内容有确定施工程序、合理布置选调施工设备、采用适当的施工工艺、完善相关施工组织措施等。通过对关键工序进行4D全程模拟仿真, 项目管理者可以得到一个逻辑清晰、设计合理的项目方案。

　　 在整个项目中, 施工进度计划编制是一个至关重要的环节, 是项目管理者对整个工程把控的关键, 借助进度计划, 无论是设计者还是施工人员都可以对施工任务的各个分项工作的起始时间、截止时间以及项目的施工顺序、场地的合理布置和资源的合理调配等一些细节工作有很好的把握。编制一份施工进度计划需要确保其真实可行, 且是贴合工程本身实际情况的, 这需要项目的负责人对不论是项目的整体进行还是各个流程都要有较好的把握, 而借助BIM技术可以大大减少这个难度。

　　 项目施工中一个重要的步骤是要综合考虑物资运输材料堆放等问题, 搭建基于BIM技术的施工模型系统的步骤如下:1) 将项目所有的建筑物信息、线路管道和工地的施工设备信息等结合成具体形象的三维综合模型。2) 将时间属性加入到三维模型中来, 使模型实现在时间上的动态变化, 以展现各个过程的实际施工状态, 该模型称为4D模型。3) 在4D场地模型中, 可能存在不符合实际情况的问题需要注意, 比如建筑外在形象, 需要设计者进行相应调整, 使其能够较好地贴近项目的实际情况, 避免出现不必要的错误。

　　 在项目中资源的分配进场关系到建筑的施工进度以及人员的合理使用, 在建立好基于BIM技术的3D模型以及编制完施工进度计划后, 将工作分解结构 (Work Breakdown Structure, WBS) 编码与BIM模型中各个构件编号进行统一, 依据软件建立的进度管理信息, 然后导入到BIM模型中进行交流整合, 完善信息使模型更可靠有效, 然后构建基于BIM技术的4D动态模拟模型。最后在4D虚拟搭建过程中, 分解项目, 借助BIM算量软件算出各个阶段所需的资源材料、人员设备, 以此确定各个里程碑事件。

　　 传统的施工管理反映不出时空的影响, 但是基于BI M技术的4D施工动态管理系统不仅仅是一个独立单一的概念, 它的生成过程需要有以下几个步骤:基于BIM技术的施工进度动态管理、基于BIM技术的施工场地动态管理、基于BIM技术的施工资源动态管理。

　　 为了实时获得施工进度情况、显示施工的具体过程, 从而能够查缺补漏进一步地合理优化相关管理手段, 需要通过基于BIM技术的4D虚拟建造模型完成, 而且还能利用该模型进行施工进度的整体把控。为了建成该模型, 管理人员需要在项目施工过程中向BIM模型中导入各个分项工程的人力调配, 建筑使用材料以及建筑的成本控制等具体项目信息。在工程中实际的进度往往不容易掌控, 因此借助于4D虚拟施工模型, 可以把模型的模拟进度与项目的实际施工进度对比, 由此进行项目进度偏差分析和工程进度预警, 实现对工程进度的更为精准的把控。

　　 基于BIM技术的进度计划不是由某个单独的机构独自完成的, 而是由项目具体的建设单位牵头, 联合设计方、施工单位、监理单位、各分包单位以及供货单位共同编制该进度计划, 形成一个紧密联系的合作团体。在编制进度计划的过程中需要用到地理信息系统 (GIS) 技术, 以此保证项目的现场环境能够全面地整合到计划中, 并得到具体分析处理。项目管理者还可以运用虚拟设计与施工 (VDC) 技术来完善BIM模型的建设, 即将进度信息输入到BIM模型当中。并且, 依托于BIM信息平台这一有效途径, 各个部门可以结合自身实际情况实时对施工进度进行信息交流和整合, 方便各方尽早发现处理问题, 然后制定确实有效的措施计划来解决。在施工现场经常可以看到施工人员使用增强现实工具来查缺补漏, 优化方案, 方便项目管理者对施工过程的把控。BIM进度计划编制流程遵循着较为基本的流程, 其主要顺序可分为实施总进度计划, 然后实施二级进度计划, 最后进行周进度计划和日常工作四个层次。

　　 在完成基于BIM的进度计划后, 就步入到项目的实施阶段。该阶段主要由跟踪、分析和控制三个方面组成。

　　 在项目的进度计划表中, 最主要的是考虑施工进度、项目投资以及工程质量这几大因素, 这就需要对项目进度计划进行合理的优化处理。无论是前期编制进度计划还是已经编制好项目进度计划, 都需要现场工程师对进度计划有整体的把握。

　　 在项目的施工过程中, 都会根据各活动的持续时间差异对资源分配的情况进行全面的分析, 防止出现资源分配不合理的情况出现, 造成资源的浪费和妨碍施工进度按照计划进行。通过BIM技术下的进度管理系统提供的资源消耗直方分布图、资源分析表、资源的S型曲线等图表对资源分配情况进行分析比较。

　　 一般而言, 在项目的施工过程中往往不会完全按照计划进行, 常会出现工作完成滞后、成本超额、资源分配有偏差等情况, 所以为了防止这些问题的出现, 需要项目管理中定期在BIM进度系统中导入每个实际分项的施工进度来与计划进度比较, 及时发现问题, 根据工程的具体实际情况制定应对措施纠正存在的偏差, 使得项目按照计划进行。但是对于那些显著偏离原施工计划的分项工程, 就需要管理人员重新制定相应的目标计划并调整出合理的编排进度计划, 而且更为重要的是及时调整预算费用及资源分配情况, 最终达到工程合理进行的目标。

　　 构建基于BIM技术的施工可视化的目的是为了让各个部门之间方能够共享项目进程中各方面信息, 使各部门间能够更好地协同工作, 解决传统施工过程中信息传递不通、交流不畅的弊病, 因此可以大大提高施工效率、节约资源成本, 保证项目按质按量而且准时完成。基于信息建模技术的施工可视化应用的具体流程可参见图3。

　　 进度控制过程的可视化表达能辅助项目管理人员对项目进度有更直观的把控, 在这个表达过程中需要有局域网络的帮助, 而且必须同时在施工现场和进度控制中心同时建立, 使两者依托于局域网进行信息交换。合理利用施工进度控制平台的出色的信息处理能力对现场施工信息进行收集处理, 尽量减少不必要的中间层次的影响, 提高决策实施速度和现场工作效率。

　　 项目进度控制中的可视化是指由特定的工程师用拍摄仪器记录再将材料传回到进度控制中心让各个部门共享, 而不是严格意义上全角度多方位的漫游视角。

　　 项目进行的正确和顺利与否需要得到有效的监控管理, 通过施工监控和可视化中心 (Construction Monitoring and Visualization Center, CMVC) , 管理人员可以借助于信息建模系统的进度控制平台实现项目施工进度监测, 并且对进度控制状态进行可视化表达。这可以看作是管理团队的核心所在。另外, 架设在施工现场的拍摄设施可以实现对施工场地进行全角度、全天候跟踪拍摄, 方便各个部门之间进行可视化协调调度。

　　 基于BIM技术的平台凭借其强大的信息处理功能, 汇集了许多工程管理方面的信息, 为项目的施工进度管理提供了非常重要的理论技术支持。借助信息建模技术平台的施工可视化功能, 可以大大改善一些传统问题, 将从如是几方面改进传统进度管理:使施工图纸 (模型) 的质量、分析可行性及模拟施工流程更加完善, 大幅提升施工人员的各项能力, 提高施工过程中各阶段、各专业之间的沟通协调能力, 合理进行施工布置和划分施工场地, 提高资源供应的及时性, 实现构件的预制生产和现场安装。

　　 BIM技术支持项目所有参建方在工程的全生命周期内以统一基准点进行协同工作, 包括工程项目施工进度计划编制与控制。本文建立BIM技术应用于工程项目进度管理的技术平台、基本体系框架和具体流程, 实现基于BIM技术的工程项目进度管理相关信息在规划、设计、建造相关过程的无损传递、充分共享以及信息化, 实现对项目进度的合理控制和纠偏, 提高项目进度管理效率和技术水平。BIM技术的应用拓宽了施工进度管理的思路, 可以有效解决传统施工进度管理方式中的弊病, 并发挥巨大的作用。