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摘要：介绍BIM技术和4D虚拟建造的概念，阐述BIM技术应用的优点，参照国外BIM软件和应用情况，系统探讨基于BIM技术的国产建设工程施工进度动态控制软件的整体架构、操作流程和控制要点，对国产施工进度控制软件的开发、及其工程应用实际提供参考。
关键词：建筑信息模型技术；动态控制；4D虚拟建造；操作流程；技术经济效益
引言
在工程项目建设中，建设工程施工进度控制与质量控制、投资控制并列为工程建设控制的三大目标，且由于施工阶段是工程实体的形成阶段，因此施工阶段的进度控制是整个工程项目建设进度控制的重点，又是承包单位进行现场施工管理的核心。由于工程建设项目具有庞大、周期长、复杂、相关单位多等特点，因而影响工程施工进度控制的因素有很多，主要是会受到施工方案、天气情况、资源调配、项目管理水平和人员素质等多种因素影响，由于影响因素多，原计划常常被打乱并需要时时调整，计划赶不上变化，使得施工进度的控制一直是建设工程项目管理的重点和难点。近年出现的建筑信息模型技术、三维可视化仿真技术、4D 虚拟建造技术等，为建设工程施工进度动态控制提供了良好的技术支撑和应用平台[1]。
1 BIM技术概述
1.1 BIM技术的概念
BIM又称建筑信息模型，它的英文全称是Building Information Modeling。建筑信息模型是一个计算机项目，是一个数据库，BIM最主要的作用就是信息共享。BIM技术以三维建模技术为基础建立三维建筑模型，并将建筑工程的相关信息整合到参数模型中，是一种在工程设计建造管理方面进行应用的数据化工具。
1.2 BIM技术的作用
①信息共享。这是BIM技术最重要的作用之一。一方面，由于相关原因，工作人员横向信息不能利用，本应为完整一体的设计和施工被切开分为工程咨询与勘察设计领域。另一方面，“错漏碰缺”造成的资源浪费十分严重，而BIM技术就是要在项目策划、项目实施、运行和维护的全部周期过程中进行交流、传递和共享，减少因为信息不通畅而造成的各种损失，减少人为的失误和信息的流失，并提高技术人员的效率。②BIM技术应用可有效减少能耗和资源消耗。美国曾根据三十多个项目总结出使用BIM技术的优势。其中造价估算控制在3%精确度范围内，40%的预算外更改被消除，项目工期缩短7%[2]。③BIM技术使得技术人员与业主沟通更容易，且可以更早的发现问题解决问题，改变过去“抛过墙式”的工作串联方式。④计算更精确便捷。该领域需要的计算量是非常大的，有了这些共享的信息模型之后，工作人员的计算可以更快捷更精准，也更节能环保减少浪费。⑤有利于施工的组织协调。有了BIM技术的帮助，工作人员在虚拟数字化的领域里进行各方协调十分方便。总的来说，BIM技术有提高生产效率、缩短工期、节约成本等显著优点。
1.3 4D虚拟建造和进度控制技术
从国外对BIM技术的应用来看，BIM模型中有建筑的构件大小、数量和用材特性等信息。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆使用BIM软件中的“输出”按钮，可以输出工程项目中的用材统计表、工程数量表、资金需用表、人材机配置表等重要表格。使用“进度导入”按钮，可以将施工进度图和建筑信息模型绑定，从而将3D的实体模型变成4D的信息模型，软件根据既定的施工进度和程序对建筑项目进行模拟建造。工程施工时，工作人员将进度信息输入到BIM模型中利用软件将实际进度与计划进度对比，并对未来的进度计划进行优化和调整，实现动态控制。
1.4 关于BIM技术的研究现状
目前关于BIM技术的应用主要集中于进度管理。学者何关培认为BIM技术的核心是信息，它是存储信息的载体，是创建、管理和使用信息的过程。重庆大学牛博生构建了BIM技术在进度管理中的应用框架体系。哈尔滨工业大学任桂娜则研究该模型在施工进度计划问题上的解决。同济大学何清华全面梳理了基于BIM技术的进度管理系统。昆明理工大学王青激以BIM的平台实现信息共享。哈尔滨工业大学车谦认为该技术以IFC数据标准的进度分析信息模型为基础发挥作用，哈尔滨工业大学廖龙辉通过对BIM的重新定义，并建立模型构件来储存与相关的项目进度信息。复旦大学焦毅等学者使用鲁班软件将BIM技术应用于项目的施工应用，并通过构建相同标准相同结构的数据模型，实现团队、企业、个人的数据共享。山东建筑大学纪凡荣将传统的进度管理方法与基于BIM技术的进度管理方法从编制过程、技术及信息存储等方面作了对比。认为使用BIM技术进行进度管理更好。河海大学朱佳佳、谈飞说明BIM技术通过共享、传递项目的全生命周期管理需要的信息，创建出多方参与的BIM团队管理协作系统[2]。
2 基于BIM的施工进度动态控制探讨
2.1 施工进度控制的整体框架
建设工程施工进度控制是指编制工程中各个建设阶段的工作内容、持续时间、工作程序和衔接关系的计划，并付诸实施，在此过程中要经常检查实际的进度是否按照要求和计划进行，分析出现的偏差的原因，调整修改原计划或采取一定的补救措施直至竣工并交付使用[3]。
建筑信息模型集合了工程项目的构件大小、施工方法、工程数量、施工进度、材料特性、所需资源等信息。我国大部分建筑工程项目施工进度主要采取被动控制和静态控制的方式。建筑信息模型技术的施工进度软件具有信息组织系统、信息采集系统、信息处理系统三大系统。信息采集系统可以自动采集供应商、业主方、设计方、施工方、监理方、分包商等提供的各种信息。信息组织系统可以从信息采集系统中自动导入数据，并能根据实际情况对采集的信息编码建模，将录入信息与计划信息进行对比。信息处理系统则提供资源管理、进度优化、4D 施工模拟等功能[4]。
2.2 施工进度动态控制流程
BIM技术的施工过程中进度的执行情况需要重点监控，以协助计算机完成进度的动态控制。在控制过程中，当执行情况与计划情况不一致时，系统会检查计划进度的正确性，若发现计划有误，则自动停止任务并出现返回修正进度计划的提示，否则正常执行计划。当发现时进度滞后时，系统会给出赶工措施、持续跟踪和反馈的提示。
2.3 施工进度动态控制要点
要实施基于BIM 技术的建筑工程施工进度动态控制，关键在于建筑信息模型的建立和日常信息的收集处理。班组长将实际进度向进度控制系统进行校对汇总，系统再进行自我组织和控制，这些是实现动态控制的基础工作。班组长的任务就是通过向控制系统录入任务开工、完工、暂停、返修、造成上述问题的原因等信息。系统则根据代码的归属分发信息，并接受业主、监理、设计等方的意见，自动修正进度计划、并发出新的工作指示。目前，工程中建立BIM模型常采用的REVIT软件已经被广泛认同，但是对中国而言，这款软件也有较大缺陷，就是它的软件规范库中尚没有中国标准[5]。
3 结束语
BIM技术的出现可以说是建筑业的第二次革命，它作为工程信息化管理的一项基础性技术，已经影响到建筑施工的整个工作流程，它的重要性是毋庸置疑的。目前，我国工程界对BIM技术的认识和接受尚处于初级阶段，并未普及到工程的实践中去。因此，我们首先应该对基于BIM 技术的相关应用高度重视。相信随着越来越多的行业从业者关注和实践BIM技术，BIM必将发挥更大的价值，为国家带来更多的效益，为整个建筑行业的跨越式发展奠定坚实基础。
参考文献
[1]马新利. 基于BIM技术的建设工程施工进度动态控制的探讨[J]. 门窗,2012,09:287+289.
[2]何晨琛. 基于BIM技术的建设项目进度控制方法研究[D].武汉理工大学,2013.
[3]胡琪. 基于BIM技术的建筑项目进度总控方法研究[D].广东工业大学,2015.
[4]王强周. 基于BIM的大型建设项目优化技术研究[D].西南交通大学,2015.
[5]刘素琴. BIM技术在工程变更管理中设计阶段的应用研究[D].南昌大学,2014.
论文作者:赵有崔,周梦圆
论文发表刊物:《基层建设》2016年10期
论文发表时间:2016/8/2
标签：技术论文; 进度论文; 信息论文; 模型论文; 施工进度论文; 建筑论文; 计划论文; 《基层建设》2016年10期论文;