Research on Engineering Progress Visualization Management Based on BIM Technology
胡瑛 HU Ying；杨蕾颖 YANG Lei-ying
（昆明冶金高等专科学校，昆明 650033）
（Kunming Metallurgy College，Kunming 650033，China）
摘要：在工程建设中，进度管理一直是工程管理中的重要目标之一，如何确保工程建设能够在指定期限内顺利完成，也已成为工程参建单位非常关心的课题，BIM可视化技术在工程进度管理中的应用，能够帮助工程人员更加直观的掌握工程进度情况，并及时找出工程偏差，从而使其能够在后续的进度控制中加以调整和优化，以使工程项目能够保质保量的按时完成。鉴于此，本文便对基于BIM技术的工程进度可视化管理进行深入的研究。
Abstract: In engineering construction, schedule management has always been one of the important objectives in project management. How to ensure that the project construction can be completed smoothly within the specified time limit has become a topic of great concern to the project participants.The application of BIM visualization technology in project schedule management can help engineers to grasp the progress of the project more intuitively, and find out the engineering deviation in time, so that it can be adjusted and optimized in the subsequent schedule control, so that the project can can be completed on time with quality and quantity. In view of this, this paper conducts an in-depth study on the visual management of engineering progress based on BIM technology.
关键词：BIM技术；工程进度；可视化；管理
Key words: BIM technology；engineering progress；visualization；management
中图分类号：TU17 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）34-0098-02
0 引言
在工程项目管理工作中，计划管理是其首要任务，只有确保工程项目能够按照计划进行，才能最大限度地保证工程项目的价值实现。现阶段，大部分工程都普遍使用PROJECT、P6等软件来对进度管理计划进行编制，并根据进度管理计划来开展进度控制工作，由于该方法主要是通过图表与文字的方式来对工程进度进行表述的，这也使其难以对工程项目的进度变化情况进行清晰的表达，从而造成项目进度管理存在可视化不足的情况。而BIM可视化技术在工程进度管理工作中的应用，无疑能够在很大程度上解决可视化不足的问题。在国外其他发达国家，BIM技术已经被普遍应用于工程项目的计划管理工作中，而且在投资回报率上都普遍保持在640%~32900%以内。由此可见，对基于BIM技术的工程进度可视化管理进行深入的研究是具有重要意义的。
1 工程进度的传统管理模式研究
在以往的工程进度管理模式中，大多都是根据编制者的自身经验来进行管理的，并且具备施工合同、施工技术以及进度目标等客观条件的支撑，不过其在进度管理时所采用的工具和编制方法则较为抽象化。
1.1 进度计划的编制 在以往的工程进度管理模式中，对于计划的编制共包括以下内容：其一是需要对工程的施工周期和具备里程碑性质的时间节点等进行确定，并对进度管理工作进行分解，明确进度计划中所具有的逻辑关系，对进度计划和工期参数进行绘制与估算。
1.2 进度管理过程 在工程进度的传统管理模式中，其所采用的管理方法主要包括进度数据偏差对比、进度监控、进度纠编等。在进度管理工作中，进度监控是发现进度偏差的重要保证，其能够对项目工程的实际进度数据进行收集，并明确对工程进度产生影响的各个因素，从而为后续的进度分析与管控措施的制定做好准备。在进度监控中，需要确保采集的实际进度数据能够和计划进度数据之间具备可比性，因此应对实际进度数据进行相应的整理。通常可依据工作量、累计百分比、实物工程量以及劳动消耗量来归整数据，并采用前锋线对比法、香蕉型曲线对比法等来对实际进度和计划进度进行对比，以找出实际进度和计划进度之间的偏差。根据找出的实际进度和计划进度之间的偏差，并计算其偏差时间是否处于总时差和自由时差范围以内，以此来采取相应的控制措施进行纠偏。当发现偏差时间没有超出总时差与自由时差时，则代表该偏差时间不会对工程进度产生影响，处于可控范围内。否则便需要通过合同措施、经济措施、组织措施或管理措施等方式来进行纠偏。
2 基于BIM技术的工程进度可视化管理与传统管理模式的对比
将传统的工程进度管理模式和基于BIM技术的工程进度可视化管理模式进行对比，以分析两者之间的差异。本文通过编制过程、编制技术、应用软件、数据采集等多个方面来进行对比。
2.1 计划编制过程及技术的对比 在计划编制过程中，传统的工程进度管理模式需要对刚性工期进行确定，分解进度控制工作，并明确逻辑关系，同时还要对一般工作参数进行确定等。基于BIM技术的工程进度可视化管理模式在进度计划编制方面，则主要包括BIM建模、进度管理计划的编制。由此可见，传统的工程进度管理模式相比于BIM可视化管理模式来说，在编制过程上要明显多于后者。在计划编制技术方面，传统管理模式主要通过计划评审法与关键线路法来进行编制，而BIM可视化管理模式则是通过4D技术将BIM模型和进度数据进行关联，以此生成进度计划，从而使项目进度的展示能够更加直观形象，并能实时了解工程进度信息。
2.2 应用软件及数据采集的对比 在应用软件方面，传统管理模式主要通过PROJECT或P6等软件来编制进度计划，其需要对单代号、横道图与双代号计划进行编制。BIM管理模式则是采用REVIT及3DA2012等软件来编制进度计划的，其是以BIM模型为基础，将进度计划和模型相关联，以使进度计划具备可视化的特点。在数据采集方式上，传统管理模式主要是通过手工录入的方式，并利用劳动消耗量、实物工程量等来对进度状况进行分析与比较的。BIM管理模式则和传统管理模式较为相似，但其对数据的采集主要是利用电子设备来实现的，并根据采集的数据来构建模型，将该模型和原有模型进行比较，以直观的找出进度偏差。
2.3 数据表达、修改及优化方式的对比 传统的管理模式主要是通过横道图、斜线图和网络图来对进度计划进行表达的，这使其不能对工程进度过程进行直观展示，而BIM管理模式则可进行可视化展示，从而使工程人员能够对潜在的冲突及次序错误问题进行更加容易的识别。此外，在数据修改方面，传统管理模式无法根据图纸的变化情况来修改计划，只有明确待修改的逻辑关系、时间及工作，并进行手工录入以后，方可进行更新，而且在优化进度计划时，需要采用假设计算方法才能实现。但对于BIM管理模式来说，当设计发生变更或图纸发生更改时，其能够直接进行同步修改，而且可针对进度问题利用模拟优化的方式来进行自动修改，进而有效降低了不确定因素的影响，使工程能够得以按期完成。
2.4 数据存储方式的对比 在数据存储方式上，传统的管理模式大多是以纸质文件来进行存储的，这不利于数据的长期保存与查询。而在BIM管理模式中，其是利用计算机来存储进度数据的，能够进行长期存储的同时，还易于查询。
3 基于BIM技术的工程进度可视化管理研究
3.1 基于BIM技术的进度可视化管理原则 在基于BIM技术的进度可视化管理中，3D模型是编制进度计划的重要基础，因此必须要确保模型精细化，应由专人对模型的精度等级进行全程维护，并建立标准化的模型元素库，这也是进度可视化管理工作中的一大核心原则。此外，在BIM技术的进度管理工作中，BIM在构件划分方面和进度控制可行性与编制计划的准确度有着密切的关系，因此在进行构件划分时，需要对现有的规范标准进行充分考虑，应确保进度计划中的构件属性能够和实际进度中的构件属性相符。除此之外，基于BIM技术的进度可视化管理还应遵循全员参与原则，在以往的进度管理模式中，需要对进度计划进行分层审批，并按照阶段式进行进度控制。而BIM技术则是通过协作参与的方式来进行进度管理的，这需要参建各方能够全部参与到BIM平台中的进度管理当中去，以确保项目能够按期完成。
3.2 基于BIM技术的进度可视化管理组织体系 在基于BIM技术的进度可视化管理组织体系中，其共包括两类，分别是计划编制组织体系与项目各参与方组织体系。其本质上属于服务型组织体系，在该组织体系中不仅要对进度计划进行编制，还要涉及到其他BIM内容的管理，编制进度计划仅是其一部分内容。对进度进行管理的部门主要包括建模部门与虚拟实现部门两类，其需要构建BIM模型，并确保模型的准确性，通过软件来对横道图计划进行编制，并统一项目各参与方相关意见，以使进度计划能够和BIM模型进行挂接，从而构建一个具备可视化特征的进度模型，并对进度模型的后续维护与更新工作负责。如图1所示为基于BIM技术的进度可视化管理组织体系。
3.3 基于BIM技术的进度计划编制方法 在基于BIM技术的进度计划编制方法中，主要是以斯维尔系列、Revit系列等多种软件来对可视化进度计划进行编制的。其需要分别构建3D模型和普通进度计划，并将两者的工作时间进行挂接，以形成具备可视化特点的进度计划。例如，可通过斯维尔系列的软件来对进度计划进行编制，首先要通过3DA来对3D模型进行构建，并使用Project来生成一份格式为MPP的进度计划文件，然后将其在3DA软件中进行导入，以使各个构件都能够进行任务匹配，使构件具备相应的进度时间，并将工期当作时间轴，以时间顺序来对各个构件的进度安排进行模拟。
3.4 基于BIM技术的进度可视化管理中的计划控制 在基于BIM技术的进度可视化管理中的计划控制中，主要是通过两种方式来实现的，第一种方式是通过原进度模型和实时模型之间的比较来进行计划控制的，其通过对已建建筑所具备的三维坐标数据进行采集，以构建和实际建筑相同的模型，并对项目的进度数据进行动态采集来构建模型，在该方式中以三维激光扫描技术最为常用，这种技术的工作原理为点云实景复制，不过该方法对环境有较高的要求，在数据处理速度上比较慢。第二种方式是利用视频录制或全景相机扫描的方式来对现场数据进行采集，然后将现场状况和进度模型进行比较，以达到计划控制的目的。不过该方法难以对施工现场的全部状况进行全面的计录，因此难以和进度模型进行全面对比。
4 结语
本文将基于BIM技术的进度可视化管理和传统的进度管理模式进行了对比分析，进而明确了基于BIM技术的进度可视化管理模式的应用优势及应用原则，研究了该管理模式的组织体系、进度计划编制方法及计划控制手段，从而为工程项目的数字化管理带来了一定的参考意义。
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