【《BIM技术在进度管理中的应用、实现与优化分析案例》8600字】

BIM技术在进度管理中的应用、实现与优化分析研究目录TOC\o"1-3"\h\u10155BIM技术在进度管理中的应用、实现与优化分析 1183921.1BIM技术在进度管理中的应用 1159131.1.1应用思路 1133401.1.2建立三维模型与创建施工进度计划 2284791.1.3基于BIM技术的4D进度模拟实现 4122401.2BIM技术在进度管理中的实现 6321021.2.1基于BIM技术的进度管理体系 6305201.2.2基于BIM技术的进度管理计划编制 7288531.2.3基于BIM技术的工作任务分解 7254251.2.4基于BIM技术的进度控制 8293001.3基于BIM技术进度管理的优化 9173041.1.1进度追踪 9312821.1.2进度偏差分析 10100481.1.3进度调整与优化 101.1BIM技术在进度管理中的应用1.1.1应用思路BIM技术在进度管理中的应用思路如下：（1）构建基于BIM技术的进度管理模型要想利用BIM技术，需要选择好相关的模型来进行进度管理，这就需要一个BIM核心建模软件和BIM模型分析软件。BIM核心建模软件包括建筑、结构、机电、暖通、综合管廊、弱电等多个专业的设计软件。BIM建模与审核是一个复杂而系统的过程，只有完善好整个实施流程，才能确保模型的准确性。BIM建模要分专业、分阶段逐步完成，首先建立每个专业的模型，然后将各个专业模型进行整合与优化，再提交给业主与BIM项目经理等人审核。（2）基于BIM技术的进度计划分析在建设项目进度控制中的应用涵盖了项目实施阶段的全过程，主要通过虚拟施工指导项目进度的计划、推进、检查、纠偏和评价。为了保障建模的合理性，需要对项目的进度计划进行分析，发现计划中不合理的地方，并加以改善，让模型对进度计划进行不断修正，使得最后的计划充分符合项目的实际。（3）基于BIM技术的进度控制根据BIM在施工进度控制中应用原理，完成所有进度计划编制，通过BIM信息平台实现各方面实时的信息协同与沟通，完成进度计划协调与变更。具体是利用BIM模型可视化特性，运用4D施工模拟等功能对项目施工全过程进行实时动态跟踪，结合原计划，根据实况分析进度计划问题，利用BIM信息平台，完成各个部门间信息交流，实现各方信息协同完成进度计划调整。1.1.2建立三维模型与创建施工进度计划建立三维模型与创建施工进度计划情况如下：（1）三维模型的特点采用BIM技术进行项目进度管理，首要任务是建立3DBIM，建成BIM信息系统，在系统上实现进度管理中BIM的优势。工程项目在设计阶段工作完成后，3D模型也应初步建立，为后续进度管理中BIM技术的实现奠定基础。建立犯模型需要依赖信息化建筑设计软件，本文己对BIM相关软件进行了概括介绍，其中BIM核屯、建模软件就是建立3D模型的主要工具。在实际操作过程中，利用Revit等软件可建立某个项目或单体建筑的3D结构、建筑、机电模型。完成3D建模之后，运用其他的BIM专业软件，读取模型中包含的各种信息，进行需要的各类分析和检查，对三维信息模型进行进一步完善。在此基础之上，进行基于BIM的进度控制。使用Revit平台建模如图1.1所示。图1.1Revit3D模型图（2）三维模型的建立3D模型的建立需要一个过程，在这个过程中BIM起着至关重要的作用。当执行项目进度管理时需要使用BIM技术，对进度管理发挥着其优势。3D模型的建立需要创建3DBIM，BIM信息系统、BIM核屯，除此之外还需要强大的信息化建筑设计之类的建模软件。这些都是创设3D模型的关键工具。将Revit等软件引入到真实操作中，建设某个建筑项目的3D结构和机电模型。建成完整的3D建模之后，需要仔细检查和分析模型的各项程序，通过使用BIM的一些相关软件，查找遗漏之处并及时做出更正。制定进度计划和建立进度数据，需要借助BIM的工程进度管理，并且建立有关进度数据。还必须借助Revit中的3DBIM软件，获取更多建筑物的有效信息。经常使用Project软件对项目进度进行管理。而这篇文章在建立进度计划的过程中，主要使用WBS技术和Project工具。以下是进度计划表的有关内容:①项目进度管理常用的软件迄今为止，对项目进度进行管理常用的软件是project，Excel等。主要是因为他们不仅可以绘制横道图，也可以绘制网络图功能比较齐全。Project的基本功能是编制进度计划表，例如商务报表、生成预算费用表、管理资源分配、输出相应报表等。这种软件能够根据客观条件像人、材、机、施工时间等资源的分配情况，自动计算项目的进度和完成这项工程需要的时间。在跟踪项目进展的过程中，提供丰富多样的试图，并且输出多种类型进度计划表。这类软件虽然价格不高，能够对项目进度进行有效的控制，得到了广泛关注和应用。但是也存在很多不足之处，它只能应用到简单而专业要求不高的项目上，对于复杂的项目处理起来比较困难，会导致很多误差出现。②project创建进度数据第一，搜集有关该项目的信息，确立每个分配的任务细节。用Project输入项目任务可以选择以下方法：1）直接添加任务，不考虑任务的顺序，最后再进行调节和组织。2）安装项目的先后顺序输入；3）首先对项目进行归纳分析，然后添加主要任务和次要任务。完成这些任务之后就能够建立任务列表。制成作业列表、作业大纲、WBS编码工作之后，进行制定作业进度计划。第二，完成项目文件夹以后，根据项目的实际情况对活动进行明确定义。换言之也就是在项目管理的过程中输入有关任务。可以先创建WBS，然后建立任务列表。或者建立WBS与任务列表同时进行。创建任务进度列表，在Project中完成将人、材料、设备等资源分配到相关任务中去，便可以编制完整的项目进度表。主要作用是能够充分反应工期、作业之间的关系，以及每个作业在不同时间段上所需要的资源情况。有利于节省资源和能源消耗，提高工作效率，加快项目进度。第三，使用再制定作业进度计划。借助Project工具编制作业计划，输入项目工期，进一步明确各专业之间的联系。如果有的作业对时间有特定要求的，需要单独拉出来考虑和调整工作进度，便于保持较高的工作效率和完成度。第四，绘制项目进度计划提纲，于是对项目可以进行整体的了解和估计。确定完成项目所需要的时间和每个任务完成需要的时间。第五，在进度图中添加资源，以提高项目进度的精准性和有效性。对比资源工时，跟踪了解在该项目进度过程中原料使用和成本消耗的情况。这篇文章使用project2010软件编制甘特图，使用mpp格式保存编制的结果。将这种格式的文件和具有参数的3DBIM技术结合使用，能够符合建立4DBIM的要求。在编制甘特图的时候，仔细分析时间空间等要求来制定任务先后顺序和进度计划，确定每个任务之间的内在联系。继续使用BIM技术对工程进行管理和控制。为了成功完成Project中的工作任务和有关对3D模型对接，就需要Project文件中的任务安排与3DBIM构件进度相对应，在4DBIM中陈列出来每个细分活动。（3）创建施工进度计划施工进度计划是贯穿施工过程中的主线，是对施工方法、施工方案、施工程序和施工顺序在时间维度上的具体规定，这也是基于BIM技术的进度管理必不可少环节和基础性工作。在前期建立的三维空间模型基础上集成施工进度数据的时间模型是实现基于BIM技术的进度管理的关键。本文会通过利用Navisworks软件的强大集成功能，通过导入Revit中三维建筑空间模型，并在Navisworks中附加对象以时间信息，实现建筑三维空间立体模型与进度时间模型的完全集成。如果已有Project软件建立的进度计划，也可以在Navisworks中直接集成Revit中的建筑空间模型和Project中的进度模型。1.1.3基于BIM技术的4D进度模拟实现（1）4D模型的概念4D模型即4DBIM，已经编制好的进度计划表和3DBIM关联，将时间信息输入3DBIM中，建立四维建筑模型。通过4D模型研究施工的整个过程，大力支持和帮助参与方之间的交流合作，激发他们的投资热情，有利于项目的持久发展。但是DBIM仅适用于简单的项目，然而4DBIM也可以应用到复杂的工程，对繁杂的作业进行计划和管理。促进资源合理配置，加快整个项目的工作进度。（2）4D模型的建立在实现工程进度与3D模型关联软件时，Navisworks是运用较为广泛的软件。该软件无需昂贵硬件和CAD支持，可对导入的3D模型进行全面的分析和交流，为项目人员预测施工流程提供协助。Navisworks将不同专业、不同格式的设计模型进行集成，形成统一的最优化信息模型，并具有实施3D模型实时漫游，快速进行碰撞检查，实现4D进度模拟等功能。该软件还拥有很多种的通道，3DBIM和施工进度可以凭借以上通道进行对接。其具备的二次开发功能，能够更好地用于4DBIM的构建。使用Navisworks进行4D模型的创建如图1.2所示。图1.2进度控制4D模型图（3）4D进度模拟的实现将建筑、结构以及1VIEP各专业的.rvt格式文件分层，将其转化为DWF/DWFX文件，然后用Navisworks软件打开进行整合。Navisworks中有“timeliner”命令，该命令可以与Project中生成的“.mpp”格式文件进行对接，链接Project进度任务文件和3D模型，两者对接过程中还可以进行相应的设置。最后满足进度计划、横道图和3DBIM的完整对应。4D施工计划模拟的步骤重点包含四点:①本次模拟的时间单位为月、周、天，项目进度模拟一般有正序模拟和逆序模拟两种，按不同的时间间隔进行，可以形象反映整体施工计划；②展示施工进度同时，软件上会显现施工时间、每天完成的工作量和未完成工作量，便于随时检查；③在更改施工时间和当前施工状态后，系统会对进度数据库进行实时新，同时调整Project进度计划；④若想达到更好的效果，可以添加动画来反映构件的出现，也可以对任务类型和播放时间进行设置。（4）4D模型模拟应用Navisworks是将工作进度与3D模型关联的软件，因为它的造价比较低不需要cpa和硬件的支持，所以它在市场上的售价比较低。它具有很多通道，比如（1）可以插入3DBIM中，详细分析3D模型，极大的帮助了项目人员对施工流程的精准预测。（2）进行4D进度模拟，集合不同专业格式的设计模型，最终形成系统的信息模型，对有效信息严格审核，避免提供出来的信息存在失误。3D模型和施工管理可以利用该软件的这些通道应用到项目建设的过程中，有利于构建4D模型来解决复杂到工程。1.2BIM技术在进度管理中的实现1.2.1基于BIM技术的进度管理体系进度管理体系：施工总进度计划纲要，总体进度计划，二级进度计划和每日进度计划四个层次构成了施工进度管理体系。（1）项目总进度计划纲要此项是工程控制的重要的纲领性文件，其具体包含有:编制说明，工程概况，作业环境和工期要求，里程碑等。项目设计资料，工期要求，参建单位，人员物料配置，项目投资，项目所处地理环境等信息可以有效地支持总进度计划纲要的编制。（2）总体进度计划此项是由施工单位按照合同进行绘制。首先把整个施工过程进行WBS即工作任务分解，分解的必须方便合理。然后依据各个分部单位的人员，机械配备情况，定出可操作的工期目标，绘制出总进度图。此次制订的工期目标，主要任务进度计划时间点都必须满足上一层次即计划纲要的要求。（3）二级进度计划此项是由上下级或者平行的施工单位之间根据工期目标要求各自编制。例如，一家单位负责地基基础作业进度图表的绘制；另一家单位负责土方开挖，降水，等专项进度图的绘制。以土方开挖和降水施工为例子，该作业的进度必须控制在地基基础作业的时间之中，不能超出地基基础作业工期要求。（4）每日进度计划每日进度计划是在二级进度计划的基础上进行编制的，它体现了施工单位各专业每日的具体工作任务，目的是支持工程项目现场施工作业的每日进度控制，并且为BIM施工进度模拟提供详细的数据支撑，以便实现更为精确的施工模拟和预演，真正实现现场施工过程的每日可控。1.2.2基于BIM技术的进度管理计划编制管理者根据相关信息初步确定时间节点以后，即可按照相应的规定编制进度计划。进度计划编制的过程中可以进行精简，将不影响进度的任务进行合并。基于BIM技术的进度计划的绘制步骤如下:（1）将建筑工程项目进行WBS分解，然后根据各个任务信息确定相互任务间的逻辑关系。（2）根据BIM的立体模型，计算出每一项任务的工程量。（3）由管理者整理相关信息，利用企业定额和管理者自己的工作经验并利用相关的计算软件，估算各项任务的时间。（4）根据确定的时间节点进行进度计划的编制，充分考虑各种影响因素，不断对进度计划进行优化。（5）通过BIM技术对调整后的进度计划进行模拟，及时发现进度计划的缺陷和实际施工中存在的问题与风险。管理者对进度计划进行调整和完善，预备相应的应急方案，保证进度的顺利进行。（6）将通过BIM技术检验的进度计划作为最终的进度计划，并依据此确定各种资源的选购与使用，合理布置分配情况。。1.2.3基于BIM技术的工作任务分解基于BIM技术的WBS(工作分解结构)分解相比于传统方式更加的具体与形象，定义更加清晰，涵盖更加广泛。每一个分解出来的实体均可以直观的显示在管理者面前。BIM技术在工程项目分解中的作用可以发挥的淋漓尽致，利用BIM创建的三维立体模型进行统计工程量，并依据工程量的清单进行WBS分解。分解出来的各项工作对于精细度要求不是特别高的可以进行合并，这样即对于进度计划的绘制并不会产生任何影响。在对工程项目进行WBS分解工作以后，可以把分解表进行调整，对于需要了解的选项进行显示，例如序号与名称等。对于工作时间的添加，需要管理者根据相关的数据并结合工程经验进行预期的估算。BIM技术在引入工程项目进度管理以后，改变了传统管理的困局，完善了进度管理的体系。BIM技术提供的施工进度模拟与碰撞检查，极大的丰富了进度管理的可靠度与精确度，提前进行施工进度模拟，可以及时发现进度管理中存在的问题与风险，可以及时进行改正与调整，降低损失，保证效率。1.2.4基于BIM技术的进度控制基于BIM技术的进度控制能够有效的避免传统办法存在的缺陷，例如结果平面化展示，不能及时的发现存在的错误，更新数据繁琐等弊端。引入BIM技术以后，能够对制定的进度计划进行事先模拟，可视化的分析结果能够为管理者提供方便的视觉效果和直观的数据透视分析。对于突发的情况变动，管理者可以很快的进行调整，并作出相应的预案分析，保证进度计划的顺利进行。进度计划制定的合适与否，也可以通过施工进度模拟进行检查，不同的进度方案均可以进行模拟，通过对比不同的方案，使得管理者能够做出最有利的选择。进度计划的预期结果，也被管理者掌握，发现有不符合预期结果的事情，可以及时的进行调整。BIM技术引入进度管理中是建筑行业的一次有利尝试，必将会引起一场变革。基于BIM技术的进度控制能够实现数据的及时更新与跟踪，建立在BIM技术基础上的信息平台，为管理方式提供了多样性的选择。三维立体模型与时间轴的组合，构成了基于BIM技术的4D模型。全部的关于建筑物的信息都可以在整个模型中提取，构件参数化也为各个专业与设计者提供了便利。BIM对于进度控制的内容可以从以下两个方面来分析:（1）在场地附近与项目部搭建能够获取现场第一手信息的平台，此平台的首要目的是进行信息的采集，对于项目发生的变化进行第一时间的统计并传递出去，同时也接收其他平台反馈回来的信息，进行变更。（2）通过该信息平台收集的信息与BIM技术相结合，将所有信息在三维立体模型中进行表达，并结合BIM技术的施工进度模拟，及时发现进度管理存在的问题并进行纠偏。对于进度实施情况的跟踪研究，最重要的一环是信息平台的建立。信息平台的构件是BIM技术的核心，BIM技术之所以能够在众多的竞争者中脱颖而去，就是因为对于信息的运用。在工程项目的全生命周期内，所有参建单位与相关部门，均可以对工程项目进行调整与信息更正。在工程项目的初始阶段，各个参建单位需要采集相关信息，并录入到BIM模型中，完成BIM模型的完善。信息的采集可以通过人工与自动监控的方式进行。第一种方式的需要通过相关技术人员利用便携式工具进行采集，比如手机、ipad等摄像工具进行拍摄，纪录工程项目的变动。第二种方式为自动的监控据，这种方式比较简单，不需要人工的参与，只需要提前将测量与监控的工具布置到相关的位置即可进行自动监控，这些控制仪器可以是三维激光扫描机等现代化的监控设备。1.3基于BIM技术进度管理的优化1.1.1进度追踪基于BIM的施工进度跟踪的特点包括动态分析，多维度表示和联合控制。通过应用基于BIM的4D工程进度检查系统，可以在项目的进行过程中达到作业现场与场外指挥场所之间进度资料的高度共享，最大化的利用进度信息平台，将任何命令的传达路线降到最短，这样能使得所有命令能有效快速传递到位，提高现场施工效率。基于BIM的工程进度跟踪检查主要包括两个核心工作:首先是在工程现场和进度管理部门所建立一个随时共享信息的一站式进度信息采集平台。然后基于该信息平台提供的数据和基于BIM的施工进度计划模型，通过基于BIM的4D施工进度跟踪与控制系统提供丰富分析工具对施工进度进行跟踪分析和控制。构建一体化进度信息采集平台是实现基于BIM的施工进度跟踪分析的前提。在项目实施阶段，施工方，监理方等各参建单位的进度管理人员利用多种采集手段对工程部位的进度信息进行更新，采集手段包括以下方法:现场监控包括利用视频监控，三维激光扫描等设备对关键工程或者关键工序进行实时进度采集，使管理主体身处场外也可以随时查看最新的进度信息。第一，依靠GPS或者场内测设放样的方法锁定工程所在的精准位置。第二，布置好施工场地的各种测量仪器的精准位置，在仪器观测不到的地方，必须再次增加仪器观测，必须做到全场地全程观测。在仪器测设处对项目采用视频观测，三维红外线扫描等方式进行全天候的视频录制。观测工程实时进度情况，出具工程进度监测资料。对于进度管理小组日常巡视的工程部位也可采用人工更新的手段对BIM进度模型进行更新。具体过程包括:进度管理小组携带智能手机等便携设备进入日常巡视的工程部位。小组人员通过多媒体手段采集构件资料，并与4DBIM上的WBS任务分解进行一一对应。在工程实施阶段进行进度资料更新时，还必须持续观测工程进度情况。把实际数据与计划数据对比，研究进度情况，发现偏差和疏漏，马上处理，并防止可能出现的不利情况出现，以保证目标的实现。4DBIM管理平台可以导出表格，横道图，等很多类进度资料，4D视图以3D模型的方式动态显示建筑物的建造过程。所有导出的进度资料都可以核查工程现场，首先采取全面的核查，然后根据WBS情况，开始更细致的核查。还可以采取分组的方式，以自主选择跟踪资料中的格式和梯度。根据这些资料，可以比随机一个WBS工作任何时间跨度内计划与实际完成的对比。为了消除计划延误给工程进度造成的负面影响，就必须动态的修改工程的部分工作目标，并重新导出工程进度表，模拟和跟踪，实现管理效率的最大化。1.1.2进度偏差分析通过进度跟踪能够得到工程项目施工进度计划的实际开展情况，在此基础上需要进一步对比施工进度的实际进展与计划进展情况，找出实际进度与计划进度间的偏差并进行偏差分析。进行进度偏差分析首先要确定工作任务是否能够按时完成，如果工作实际进展情况与计划间存在较大偏差，进一步分析偏差对之后的工作任务开展产生的影响，并视影响程度进行相应预警。做好进度偏差分析，方能针对偏差产生的影响对之后工作进行人、材、机等资源的重新配置和进度的调整，最大程度上确保工程效益。本节简要介绍基于BIM的进度偏差分析中挣值分析、影响分析及预警分析三个阶段的工作原理。挣值分析方法是少有的几种能够用来对项目的进度和成本同时展开分析的技术方法之一。进度偏差的挣值分析通过计算某一时刻项目各项活动累计的计划值（PV，PlannedValue）和挣值（EV，EarnedValue），并比较两者之间的关系，求出反映绝对差异的进度偏差（SV，ScheduleVariance）和反映相对差异进度绩效指数（SPI，SchedulePerformedIndex）两个指标来判断项目的进度绩效。当SV大于0时，说明项目的进度超前于预期进度；当SV等于0时，说明项目的进度与预期持平；当SV小于0时，说明项目的进度落后于预期进度。当SPI大于1时，说明项目的进度超前于预期进度；当SPI或CPI等于1时，说明项目的进度与预期持平；当SPI或CPI小于1时，说明项目的进度落后于预期进度。在己建立BIM4D施工管理平台的基础上，挣值分