BIM技术在施工阶段中对项目进度的影响分析

VI第一章绪论1.1研究的背景与意义1.1.1研究的背景随着绿色可持续发展的理念提出，以及颁布的各种政策不同程度的促进了各行各业的发展。所以在我国正处于经济高速发展的时候，建筑业也成为我国的重要产业支柱之一。据《2018中国建筑业统计年鉴》统计，2018年我国建筑业总产值为26413亿元，房屋施工面积为132877.1万平方米，房屋竣工面积25525.8万平方米，国有建筑业企业个数3453个，相关从业人员5449254个[1]。从统计数据可以分析出我国的工程体量和规模都十分庞大，且企业个数与相关从业人员更是数不胜数。虽然在这庞大的体量的作用下，给我们带来了十分可观的收益，但是建筑业蓬勃发展的同时，庞大的利润始终是因数量而带来质量的变化。并不是通过改良机械设备，改善管理方法，优化施工过程步骤等智慧方法来保证建筑业持续性增长的活力。所以在过去的很长一段时间里为了保持建筑业的持续增长，只能通过提高劳动力，扩大劳动力基数，来确保行业的发展[2]。然而，劳动力不可能无止尽的投入，因此当劳动力短缺等问题的出现，就会导致整个产业的劳动生产率降低，行业持续发展受到冲击，甚至会对我国经济造成一定威胁。所以对于大多数发达国家来说劳动密集型产业始终是拉低人均GDP的关键，无异于饮鸠止渴，因为人口资源有限，不能铺张浪费。反观国外建筑工业化发达的国家，他们因为国内人口的数量限制，为了保证行业持续性发展，只能通过改良机械设备，改善管理方法，优化施工过程步骤等智慧方法来保证劳动生产率的提升。表1.1各国建筑企业劳动成产率（美元/人）国家2011201220132014中国7367.39414.110570.110246.2英国65426.362135.465242.267199.5日本57864.959432.761215.762440.3美国49862.452368.253939.256636.8表1.1是各国劳动生产率的比较，不难看出，我们国家的劳动生产率基本是在逐年提升。不过距离发达国家的差距仍然非常大。就算是与国内的其他产业相比，建筑业的劳动生产率也比较低。造成劳动生产率低下的因素有很多，管理水平落后就是很重要的一点。我国的大部分建筑企业都在提倡创造力，创新力。但是却很少能够切实实行的，大部分都在按照固有的思想进行工作，一天接一天，掌握新技术的效率太慢，甚至没有这方面的教育。这是一方面需要加强意识的，还有经常所说的现场施工管理。施工管理从来都不简单，比如现场的各类人员混杂，水平参差不齐，部门结构、承包单位复杂多样。没有一个统一的声音，很难在各方利益当中找到平衡。我国建筑企业素有“重科学技术，轻施工管理”的思想。而这种传统思想并不与时俱进，很容易造成管理体制的落后、管理效率低下、管控手段单一等问题。特别是会出现受管理因素直接影响的“进度问题”。据统计，因进度管理不能按照施工计划的顺序进行造成的损失（工期延误索赔、人材机械的增加费、人才机械闲置损失等）高达上千亿[3]。因此，建筑企业亟需一种先进、高效的新施工管理技术来劳动生产率，减少损失[4]。随着时间的发展，建设工程市场上逐渐适应并深程度开发新技术，BIM愈发受到建筑行业的认可与接受。与此同时，我国如今建造工程量大，建筑要求质量高，在同样完成效率与效果的基础上，减少不必要的损耗就显得尤为重要。所以BIM技术的出现，给建筑工程注入了一个新的活力。BIM是一种运用于施工设计、施工建设、施工管理的一个新技术。可以实现工程项目从开始到建成甚至后期维护的全程每一个阶段，通过协同平台和BIM相关软件来整合工程相关信息，对开始到结束进行信息的共享及传递。给项目的参建方提供高效的协同基础，并在提高工作效率、节约施工成本和缩短工期方面发挥重要的作用。从工程开始就逐步解决工程传统施工时会带来的难题，如设计不合理，成本控制，进度滞后等各种隐患。尽早了解，尽早处理，节省交流沟通成本。使得各大企业以最快的效率与最低的进度滞后和最高的经济收益收尾。1.1.2研究的目的在现在的时代，我们国内有很多利用BIM进行设计或者建造的标志性建筑。比如国家大剧院、鸟巢等知名建筑。这些建筑的设计由外国的建筑师加上国内设计师共同完成。但是不足的是，我们国内的设计师，就是在给这些人做层次较低的设计配套，帮助别人完成建筑图的设计。这种行为就是我们做了80%的工作，只收到了20%的收益。就像美国的苹果手机，技术专利在美国，组装配件来自世界各地，组装工厂来自中国。因此在对新技术思想转型来刺激行业活力的需求下，国家政府，行业协会，建筑企业、科研机构都开始在一些重点项目上尝试应用BIM技术，特别是一些国企等政府主导的项目。发生这种转变的原因是企业对于信息化的需求不断的提高、国家科研经费在BIM项目上的投资不断增加、BIM机构的积极宣传、项目复杂性不断增加以及全球化的竞争不断加剧等等。一块蛋糕就摆在面前，会的东西越多，分的利益自然也就越大。本文从企业的传统施工管理角度以及绿景项目案例入手，主要研究BIM技术在施工阶段进度管理能做到什么传统进度管理方法不能做到的好处。并通过文献研究法、综合分析法、对比分析法、案例验证法来验证BIM技术应用到施工进度管理的可行性。并根据实际案例，来介绍BIM技术的引用思路与方法。1.1.3研究的意义随着时间的发展，适者生存。能够传承下来的各种技术，一定都是为了给人们的日常有帮助的。取其精华，去其糟粕。对于建筑工程来说，如何提高工程工期效率，降低成本，创造出更优良的运转方式，并且保证工程建设的质量、安全、工期和成本等管理工作是一直都在思考的问题。而BIM的存在意义就是给工程师对各种建筑信息进行集合，对工程情况做出正确理解和高效应对。并为设计团队以及包括承包单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础。施工阶段的全过程进行实时的监控管理与材料把控，并在此过程中，统筹各个单位，减少与消除各种对工程不利的相关因素，并及时查证与解决。起到加快进度，减少工期滞后，降低不必要的材料损耗的作用，最后达成数字化管理的智慧工地。但是目前在国内，对于施工进度管理来说，BIM技术还没有全面普及，因为缺乏大规模的应用，导致理论方面不成熟和实践经验方面不足。BIM技术还没有得到它真正意义上的发挥作用。所以希望通过研究BIM应用体系在现场进度管理的情况，引进BIM技术的过程分析，来促进企业对于这项技术的认知，并帮助寻找新的项目进度管理思路，发挥出BIM技术的全部功能与重要价值体系。本论文中，将重点讨论BIM对施工阶段及各方面的帮助，如项目进度把控，以及在使用BIM在施工应用阶段时如何进行特殊情况的调动使得沟通成本等造成进度滞后的影响降低。1.2国内外研究状况1.2.1国外研究状况随着BIM技术在建筑领域慢慢展现自己的可用之处，每个应用了BIM的国家都开始建立自己国家的制度和标准。比如最开始应用BIM的美国，或者标准日渐成熟的日本、英国和澳大利亚等。其中最先使用BIM技术，且技术理论、标准最成熟的就是美国。美国是最早在建筑上研究与实践应用的国家。美国总务署GSA（以下简称GSA）在2003年为了改变工程项目的信息化水平，以及工程管理人员的协同能力。GSA旗下的首席设计办公室（OCA）推出3D—4D—BIM计划。并通过这个计划，配合相关积极政策来帮助对该技术有兴趣的团队转型。然后给他们提供建议和技术支持，支持他们在BIM领域的发展。随着项目的技术普及使用以及项目积累经验，BIM技术在美国愈来愈成熟。2007年GSA要求所有项目必须采用BIM技术，且根据不同的项目提供不同的资金支持。唯一的要求就是在项目结束阶段和最终概念展示都需要提交BIM模型，来记录优点以及不足。随着BIM应用逐渐扩大，后来美国陆军工程兵团（USACE）决定采用GSA的BIM计划[5]。而那时，BIM计划已经发展了一段时间，并且具备大量实际工程的案例分析。所以USACE根据当时BIM技术的不足，并为此制定15年BIM发展计划。然后承诺未来所有军事项目均使用BIM技术。因此，在多方的合作下，美国率先制定了属于自己的BIM技术标准，并根据施工需要以及对于信息化的需求，大力支持对于BIM软件的研究。试图在工程中通过BIM软件来进行施工质量、施工进度、施工成本的控制与协调。通过BIM系列软件可以直接生成和修改3D的模型建筑。并且直接应用于任意阶段甚至是持续应用于项目的全生命周期。本文以施工进度为重点，关于进度管理的BIM技术研究，国外代表性的研究比较少。其中在美国的IFC标准的施工进度计划概念由Tasuscher，Mikulakova，Beucke提出，IFC标准可以作为“道路桥梁”将建筑信息模型与时间计划安排结合起来形成施工项目的4D模型[6]。通过3D模型与施工进度计划相结合，在融入资源配置等信息，就产生了4D信息模型。通过使用4D模型来进行施工进度模拟，再根据模拟情况来对进度计划的编制和调整。而实现该动画模拟需要通过BIM多款软件相结合，比如Autodesk公司的Revit软件和Naviswork软件等等。但是如今现有的软件，仅能进行各自功能内的应用，不能使用一款软件从项目开始到结束，还有很长的发展历程。1.2.2国内研究状况目前国内，建筑体量大，建筑业发展快。但是与此同时，国家倡导产业的可持续化发展，并且对此进行供给侧改革，改变传统的生产与制造模式。所以建筑业与BIM技术结缘也是命中注定。其中4D模型的研究成为国家重点公关的项目，研究成果：施工流程与场地布置系统（4D—GDPSU）的成功开发更是促进了国家在4D模拟施工方面的理论发展[7]。以及成功在鸟巢工程上的使用更是给4D模拟施工领域填补了空白，开了一个好头。BIM技术在行业内逐渐受到关注，并在国家的十五规划期间，将BIM作为推进的方向。所以国家建设部在2015年出台了许多BIM相关政策。政策文件中规定甲级企业须在2020年末做到BIM与企业管理系统和其他信息技术的一体化集成应用。虽然国家对BIM大力支持，不过BIM仍属于发展阶段，并且诸多企业持有观望态度，只有国企和部分企业才具有强烈的BIM意识。所以才有一些运用BIM技术的重点项目。比如说BIM技术在鸟巢、上海中心大厦、中国尊等项目中都发挥了重要的作用。在整个施工过程中很大程度上改善了实施过程当中造成的沟通成本以及信息传递延迟造成的损失，并且使施工往更加绿色，更加节能的道路上跨出一大步。1.3论文内容1.3.1研究内容本文的研究内容有以下几个方面：图1.1研究内容（思维导图）1.3.2研究方法本文研究总共使用了文献研究、综合分析、对比分析、案例验证等多种方法。表1.2不同研究方法与其内容研究方法研究方法内容文献研究法通过知网、国家统计局、BIM建筑网等途径，大量查阅与BIM技术、施工阶段要求、施工期间项目进度变化等有关资料、数据、文献、案例来分析比较得出结论。综合分析法通过实习,对工作环境进行观察学习，结合自身经历、参与过的使用BIM技术施工的项目相结合以及请教经验丰富的同事，对研究进行分析得出结论。对比分析法通过对比分析法，在现有工程项目进度管理理论与技术方法体系基础上，分析传统方法在现代施工进度管理上产生的问题，比较传统管理方法与BIM技术的异同，总结BIM技术对于施工进度管理的优势案例验证法通过研究绿景商务中心项目进行调查、了解、收集全面的资料，并进行研究结果和结论的验证。1.3.3研究路线本文研究按照三个步骤“发现问题”、“分析问题”、“解决问题”的思路来进行，采用文献研究法、综合分析法、对比分析法、案例验证法。对上面三个步骤进行分析与研究。第二章工程项目进度管理与BIM技术2.1工程项目进度管理2.1.1工程项目进度管理内容工程管理的核心是工程增值。而管理，是一种对工作的增值服务项。管理工作是一种将目标有自己把握引向对工作正确的方向。工程项目管理分为三类，分别是：项目质量管理，项目进度管理，项目成本管理[8]。这三个不同的管理方向是三个相互联系与制约的关系。所以如何在质量与成本不变的基础上进行进度的调控，是一直以来的研究问题。据统计，因进度管理不能按照施工计划的顺序进行造成的损失（工期延误索赔、人材机械的增加费、人才机械闲置损失等）高达上千亿。所以要重点关注进度在施工管理方面的问题。工程项目进度管理是运用科学的管理方法来制定计划。其步骤是先将进度目标确定下来，接着根据目标编制进度执行资源供应计划[9]。然后在三大管理的相互制约的基础上协调指挥。这样才能更好地实现目标。在实现的过程中，随着项目的稳步进行，及时核实项目进度的执行情况。当发现实际执行情况与计划进度不一致的情况，应马上找到原因，调整原来的工程进度计划[10]。毕竟进度管理就是要通过管理使项目提前或者如期完成。于此同时，合理安排资源的供应，并且实现最优工期。从而使得任务又好又快地完成。2.1.2施工企业工程进度管理技术工程项目进度管理的内容主要体现在两个方面。一个是项目进度计划的制定。另一个是项目进度计划的控制。所以相应的技术也属于这两方面的衍生。项目进度计划的制定与控制进度计划制定的方案有横道图，流水作业图，网络计划图等等以横道图为例横道图也叫甘特图，在带有时间坐标的表格里，用横线代表着一项工作的时间长度。其中表格的表头为工作及简要说明，项目进展表现在时间表格上，时间跨度可以是时、天、周、月等（如图2.1所示）。横线线段的起止位置表示这项工作的开始与结束时间。横线线段的长度则表示这项工作的持续时间有多长。如图2.1中3M支路的土方整平为第三天，工作时间为1天。表格左边一列不同的工作位置代表先后顺序，循序渐进，所以整个由横线组成的图表就叫横道图。图2.1某项目施工横道图横道图是一个简洁直观，容易绘制和理解的一个图。项目工作的开始和结束时间以及项目工作的前后顺序一目了然，容易根据计划来监督执行。但是有一个也很明显的缺点。在这样的图表中，无法区分对进度目标关键性影响的工作与非关键性影响的工作。无法确定哪些工作必须严抓严防，哪些工作可以灵活变动调整时间长短或者先后。容易造成组织混乱，因为施工现场情况不定，什么都有可能。而这种时候只能靠有大量经验的工程师出马来调整，就会造成沟通成本的增加，从而影响进度的执行。以网络计划技术为例网络计划图是由节点和箭线组成的图形，用来表示的工作有方向和严谨的逻辑顺序。其中，一个网络计划图可大可小。它可以是一个大流程的工序，也可以是基本工作的详细流程。比如绑扎钢筋，浇筑混凝土都可以是其中的一项基本工作。网络计划图有两种类型。第一种是单代号网络计划图，另一种是双代号网络计划图。其中，第一种是以节点表示工作，在节点内表示工作持续时间。而且，在箭线上表示相邻工作的逻辑顺序先后关系。第二种类型以箭线及其两端节点的编号表示工作。此外，会在箭线上标注工作的持续时间。他们的区别如图2.2和图2.3所示。图2.2单代号网络计划示例图2.3双代号网络计划示例在之前讲述关于横道图的缺点的时候，缺点在于无法清晰的得出关键工作与关键线路。但网络计划图不同，我们可以通过网络计划图对时间参数进行计算，分析工作流程，得到每个工作的自由时差。找到图里的关键导向，使得制定进度计划可以更加方便和高效。2.1.3施工企业在工程项目进度管理存在的问题在进度管理这个大过程中，施工单位是编制施工进度计划的主体。施工单位在进行图纸会审以后就会与设计单位以及甲方进行技术交底，深一步了解设计目标与要求。并且根据现场工程师的经验来判断图纸明显的瑕疵和纰漏，再进行修改[11]。然后施工单位就根据过去的经验对工程进行施工进度计划方案的编制。然后制定初次总体进度计划，并传达到下层分包单位。分包单位可能由很多单位组成。然后再由下层所有分包单位根据自身的情况，资源配置能力等情况，来对总体进度计划的不合理地方进行反馈。施工单位则需要分析反馈得问题，并考虑整个工程的效益问题，进一步的优化总体进度计划的安排。再将优化后的总体进度计划传达到下层分包单位，指导具体施工过程。但是计划总是赶不上变化，项目的参与单位越多，出现问题协调的过程就越困难，协调的时间就越长[12]。会出现某一个单位在进行施工的过程中，因为一些原因导致施工进度滞后，然后并没有告知甲方与总包。只能在每周或者每天的例会当中，由各个工程师或者监理等通报每天的情况，然后再分析工期进度计划延误原因。由甲方和监理协调，给出一个改进方案，然后再实施方案，弥补失误。但是一次又一次地突发事件，就会导致中间的沟通成本十分昂贵。所以，对于施工企业而言，这种传统管理方法，在没有时刻驻守查看以及处理就会导致工期的滞后。这种进度管理属于事后控制，管理者是在事情发生之后，再进行的纠偏措施，制定之后才传递下去，进行改正。但只在这个过程，根据不同的事件，延误的时间也不同，所以危害无法完全掌控。需要现场的工程师有丰富的施工经验。所以，没有办法实时掌控现场的情况，不能在发现问题的时候立刻解决，从而产生沟通成本延误工期，是传统进度管理的弊端[13]。2.1.4传统技术问题产生的原因在施工过程的开始，就要制定详细且周密的进度计划。不过在施工进行的过程当中，没有办法按照计划顺利的进行，主要的原因是：图2.4主要原因（思维导图）（1）图纸存在问题现在施工企业拿到手的设计图都是由CAD软件绘制。但是CAD图纸有几点不足，比如说3D表达性差，设计师能力水平不一，图纸审核的人与设计师缺乏沟通，协同合作型不强等等。所以CAD图纸会出现错误的地方，从而影响了施工企业的进度计划。图纸作为施工的重要基础依据，出现错误，必须与设计方协调，进行图纸变更。因此，项目上的工程师需要经常性的观看图纸，但是只能通过自身的经验来判断图纸的错误。当判断者的能力不足，没有及时的看到某些方面的设计问题，然后在施工的过程当中发现这项错误就为时已晚。最终的后果一定是影响工期计划。（2）项目人员水平参差不齐传统的进度计划表达形式是横道图，这种图标虽然绘制简单，但是表达抽象。而项目人员的水平参差不齐，有时候无法了解和掌握图表的内涵容。这就会出现管理层了解进度计划安排，但，施工承包单位参差不齐，部分施工层不能准确指挥施工人员执行进度计划，造成整体进度交接断层，产生延误的现象。（3）项目进度计划制定的局限在进度计划的编制过程当中，施工单位是编制的主体，甲方和监理是作为监督和审批的一方。而施工单位和甲方更多是在计划的方向上有过重点的协调。而施工单位只能根据自身过往的项目，来进行施工计划的编制。但是不同的项目，它的客观条件不同。不同的地方政策，不同的土质条件，不同的季节气候，不同的资源条件等都会导致计划出现变化。2.2BIM技术2.2.1BIM的概念BIM（BuildingInformationModeling）建筑信息模型。起源于美国，在2002年由美国Autodesk公司率先提出。建筑3D模型是包含了建筑对象的外观、结构、材质、空间规划等因素的模型。但BIM就要更加复杂。BIM是在3D的基础上加入建筑全生命周期全部信息，施工流程，工艺描述，时间进度计划安排等信息，才形成现在的BIM。从开始规划，到竣工之后的维护运营都包含在内。穿插在整一个项目的四个阶段：规划阶段、设计阶段、施工阶段、运营阶段。因此这是一个围绕规划、设计、施工、竣工验收及物业管理的新兴技术[14]。图2.5BIM的建筑全生命周期BIM技术将数字化信息转变成模型，将大部分信息汇总一起，产生一个可以围绕建筑全生命周期的可视化参考的过程。在不同的阶段里，每一个参与者可以通过增加，修改模型的信息来指导不同单位之间的协调合作。2.2.2BIM的技术原理BIM可以说是一个模型，也可以说是一个实现信息化管理的过程。BIM的所有应用属性和功能结合在一起就是信息的管理能力。BIM是存入信息的载体，也是将实物概念转化成信息交流共享的过程，亦是将管理信息结合一起的技术。基本原理如下所示（以进度方向为例）：图2.6BIM基本原理（思维导图）（1）协同平台的意义BIM是在多个协同框架下构建共享的信息模型来进行工作。协同平台是指将工程多方面多阶段的信息整合在一起，然后将信息同时共享给项目参与方。实现多方用户共同参与解决问题，满足多方用户不同需求的一个高效平台。就国内的一般BIM项目而言，一般平台的使用者是设计方，施工方（可能是总承包方加多个承包单位），业主方。（2）统一的标准BIM的关键功能就是信息互通，及时交流。较少沟通成本。不过要使信息在不同的建筑单位和不同的软件中间流通，就要有一个统一的语言来读写信息，才能较少信息的损耗。所以为了解决这种信息互通的问题，国际协同联盟制定了国际工业类标准IFC标准。IFC标准将建筑信息贯穿在整个项目的全生命周期，使得不同的单位，不同的软件之间可以无障碍互通信息[15]。IFC标准是国际通用的一个规范，自己的国家肯定要有属于自己的标准，自己强大才是强大。而我国在近年来也在逐渐制定我国的BIM标准，于是由国内的知名专家就整合了一个Project-BIM标准来作为我国的一个通用数据库。（3）信息模型的协同使用建筑信息模型是由计算机模拟建筑物的形成，整合设计信息，施工信息，以及运营维护的物业管理信息来进行不同单位对这个工程项目的协同指挥。使得项目的工作人员在进行信息调整的同时，也可以准确地让其他单位把握到项目过程的动态变化。从而及时在各自的负责区域做出调整。设计单位可以进行三维模型的建立，及早检查图纸存在的问题。施工单位可以通过模型更加直观的观察场地，更好的做到场地转换，避免二次布置，提高使用效率。且进行4D施工模拟，做出更符合的施工方案。再用碰撞检查，进行施工图审查，以及在进度管理方面使用Naviswork的Timeline工具模块进行计划进度与实际进度的对比等等[16]。物业单位通过建筑布局和管线走向来结合模型的可视化优势进行物业管理的安排。所以，BIM可以在整个建筑全生命周期发挥出效果，实现项目的信息化，可视化。2.2.3BIM技术的优势建筑人员通过模型提供的信息进行调整或者修改，提高不同单位之间的协同工作的积极性和效率性。然后在这个调节的过程中提高办事的效率，减少因沟通过多而造成的进度沟通成本过高。亦或者在建筑设计之时进行5D模拟，结合造价成本，实现造价控制，减少不必要的支出与浪费。也可以在建筑施工的过程，进行事先控制，减少出现错误再修改的事件，在整个过程中提升生产效率和节约成本。第三章BIM在工程项目进度管理中应用案例分析3.1案例基本概况3.1.1项目概况本项目为绿景某项目，项目建设用地位于珠海市的上冲片区。本地块被12米市政道路分为南北两区。本文分析的是该项目正在建设的项目北区。北区用地性质为商务、商业、新兴产业混合用地。项目北区的地上建筑面积是178539.81m²、总建筑面积是213703.2m²以及总用地面积是22254.8m²。其中地上是由AB两座约为200米高的超高层商务办公楼以及4层裙房商业组成。地下室则分成两层，其地下建筑面积为35163.39m²，地下室功能为地下车库以及设备用房。AB两座办公楼都是装配式建筑，其中4-10层，12到21层，23到32层，34到43层实施装配式。即图3.1北区总平面示意图。图3.1北区总平面示意图3.2BIM技术在施工阶段的进度控制应用3.2.1BIM技术的项目施工问题BIM技术在工程项目管理当中初露头角，目前还处于探究的阶段。不过，通过以往应用BIM的工程项目研究，BIM对整个项目周期都可以进行良性调控。这是传统的施工管理方法难以做到的。在本文前曾简单提过施工企业在传统进度管理当中遇到的问题，而所有问题的产生，都会影响到工期是否能顺利进行。主要问题如下：（1）不同单位沟通联系不紧密，协作强度不高传统进度管理方法的弊端都在细节上，在施工企业里，一直以来都是通过进行施工进度计划的编排来引导各个分包单位工作。但是在这个过程当中，单位与单位之间的沟通不能紧密联系，更多的是在规定的时间内单独把工作完成，然后进行场地交接。但是在这个过程中难免遇到特殊事件，导致单位不能按时的把工作完成，而这种情况，就会导致场地不能按照计划交接，交接单位并未完成指定工作，接收单位在白白等待。（2）图纸问题因为图纸的问题，导致现场不能顺利进行，需要进行图纸变更，然后要走程序，再施工。对于传统设计而言，设计的不同专业之间的协作性比较低，向来是各自负责各自的。其次，设计人员水平有高低，有部分设计单位是将图纸外包，交给其他人绘制。这就会导致图纸存在设计缺陷，无法肯定图纸的质量问题，加重项目人员的工作难度。比如图纸中，土建专业，机电专业。设计在不同专业之间并没有协同工作，经常会出现一些复杂节点和管线冲突。而遇到这种情况，基本上都是现场的工程师们用自己的经验来判断，又或者是在进行图纸交底的过程中点对点的进行沟通交流。若现场能给出答复的，还可以接受。但是部分涉及到图纸结构布置的问题，还需要由设计回去讨论。所以这种沟通协调的过程耗费时间，人力，物力。3.2.2结合绿景项目问题分析（1）绿景图纸事前控制分析该项目从项目初期就开始应用BIM技术，组建了BIM单位之后，BIM人员开始用Revit绘制BIM模型。而这个模型就是项目建筑的虚拟建造，将图纸上反应的东西，用模型描述出来。在绘制的过程，就是对图纸的审核。图纸的部分布置错误，会在绘制的时候就显现出来，然后进行发函询问设计修改方案。部分图纸错误则需通过已绘制的模型，通过3D视图来确定是否错误（管线布置）。然后通过设计院的回复建议，修改模型。节约传统施工在施工过程中发现问题，再停止问题发现点的施工来通过协调处理问题的沟通时间。下面将以绿景某项目为例，以项目正在建设的北区地下室阶段来分析图纸提前优化的重要性。问题1：门窗洞口预留尺寸与门梁冲突此处门槛高度200mm,门高度2100mm，顶梁高度1300mm,层高为4250mm,FD16为750mm，实际预留空间为：600mm,此处留洞与门、梁冲突。详图见图3.2与图3.3图3.2门洞CAD示例图图3.3梁截面高度CAD示例图问题2：标注与实际尺寸不符顶板结构布置平面图中，同一位置的梁结构尺寸与梁平面图纸不同。因此在绘制模型时，对照发现冲突。详图见图3.4与图3.5对比图3.4顶板结构布置图图3.5梁平面图问题3：设计水井空间不足双层排布管道，双层排布此区域净高2200，但按照图纸设计后，管道排布后净高不足2200.设计建议现场局部调整，满足净高2200即可。详图见图3.6与图3.7图3.6水井Revit剖面图图3.7Revit模型结构剖面图问题4：电缆桥架图纸标注与大小不符合图纸中电缆桥架大小为CT100*50但标注为CT200*100。如图3.8。图纸中电缆桥架大小为CT200*100但标注为CT300*100。如图3.9。图3.8桥架CAD示例图图3.9CAD桥架标注示例图总结问题1到4，我们可以知道图纸是会存在许多的问题。就像生活中的片片面面，事情繁琐。在以往，我们需要工程师们在开始施工之前，熟读图纸。然后再根据自己施工经验来判断和解决可能发生的问题。如果工程师水平不够，在施工进行到一半或结束阶段发现错误，这时候就不再是简单的工期延误，而是施工事故了。需要处理的，不仅是问题的部分，更要注意是否会影响到其他的部位。所以在处理事情的协调过程又是一段时间，直接影响到后续的进度计划。而我们在引入BIM技术以后，根据BIM模型的可视化性以及可出图性。可以很便捷的尽可能解决由于图纸问题而带来的进度影响。所以传统方法产生的弊端，在BIM技术当中，可以提前进行消除。这种行为属于事前控制，并不是传统方法的事后控制。而图纸的问题的事前控制就是：通过BIM三维模型的建立，可以在软件里通过三维审图的方式直观的检查到门窗洞口，柱梁墙板以及管线综合和构件安装等最容易出现设计问题的地方。还可以通过使用碰撞检测，将Revit建模里的建筑，结构，设备等专业整合到Naviswork里。然后就可以直接看到一些难以通过三维审图方法看到的不合理的设计位置。从而在施工之前，就解决图纸的问题，再根据BIM出的施工图来进行现场的施工安排和指导。（2）项目高效协作方式BIM在项目实施过程当中，需要一个统一的协同平台。目的就是把所有参建方都集中在一个平台上共用一个模型，在这个平台可以进行信息的共享，资料的共享。可以直接平台上进行管理。而这个过程当中，只要其中一个环节出现问题，就可以将整个项目参建方集合起来，相互交流。任意一方在某个点出现问题，都可以提出修改建议，然后进行修改，项目其他方可以进行查阅。通过这个平台来提高各个单位之间的协同性，提升各个单位的工作效率，彼此制约互相协调。如图3.10，此图来源于BIM论坛的协同平台参与图。各单位以施工协同平台为中心，在不同阶段将信息输入数据库，其他参建方根据模型信息调整来安排任务。实现不同专业，不同单位通过修改模型信息的方法来进行发布通知，发布变更，发布审查结果等协调性工作。在可视化，动态化的性质下，使得各个单位的之间合作更便捷，更有效。便于各方的任务交接以及技术交底等工作，将工程变更的发生率降低，并提高了施工项目管理的效率[17]。图3.10协同平台参与图在不同的阶段，不同单位都可以根据平台来进行高效协作，比如说：施工准备阶段：甲方可以在平台上通过三维模型审查施工图设计。总承包则建立BIM团队，进行深化设计、施工模拟，碰撞检测以及施工现场的规划等工作并通过平台直接联系设计方以及分包单位。设计方以及分包单位就是通过平台来协助总包深化设计、施工模拟，碰撞检测等施工准备工作。施工控制阶段：甲方可以通过平台来监督施工进度、质量、安全以及审核变更方案。总承包则通过平台进行材料的管理和实时跟踪、4D进度管理、工程变更管理、以及组织协调设计方和分包方工作以及分包工程验收。设计方则是可以直接在平台上进行修改变更方案，更新BIM模型，将设计和施工紧密联系在一起。因此在平台里，项目各方通过施工过程遇到的问题进行在平台反馈，不需要以往在固定的例会中，集合各个单位统一协调和商谈。从而实现加快反映问题到解决的过程。可以在平台上同一各方，并使各方在第一时间可以查阅到修改的消息，相关方可以做出有效的调整。（3）建立4D模型，调整合理的进度计划与资源配置进度计划的编制主体是建设单位，在编制计划的过程中，建设单位根据甲方的要求以及重点时间节点，使用MicrosoftProject编制施工进度计划的方案。但是建设单位在编制的过程中更多的是按照公司以往的项目经验，来进行编制。每一个项目都有各自不同的政策要求、环境要求以及不同的资源配置等等。因此，每一个工程的施工都是属于独立的个体，有借鉴作用，但应该要因地制宜。所以施工进度计划的制定，是一个先确定了一个范围，然后在实际性的调整。而在我们传统的进度管理当中，基本都按照进度计划编制来进行施工指导，中间的资源配置以及机械进场全靠现场指挥。因此，有时候会因为资源配置的不足，导致进度不能按照制定的进度计划进行，必须要加班组，加车辆。所以等问题发现在加资源去处理，就已经耽搁了宝贵的时间。因此引进BIM技术，可以通过配置资源以及场地规划，来进行施工模拟。再根据模拟结果来修正已经编制的施工进度计划。将项目中有项目信息的三维模型与进度计划相结合。再根据资源配置、现场规划等信息相结合。形成基于BIM的施工进度、人力机械材料等资源的4D动态管理以及施工过程的可视化性。我们可以看到绿景部分进度计划安排表如下图3.11。图3.11绿景部分进度计划编制图我们可以看到，传统的施工进度计划就是根据甘特图，施工人员指导现场施工。只能从进度计划表中得知具体的要求是几时开始，几时结束。中间只能通过工程师经验来确定现场需要进多少班组，多少机械，没有确定的工作资源配置。Naviswork是一个强大的4D模拟集成平台，除了可以进行Revit软件的BIM模型碰撞检测以及分析之外，还可以进行资源配置信息的录入，来进行施工进度的模拟。因此通过Naviswork的初始资源配置面板，将人力、机械、材料、成本等相关资源信息与3D模型和Project编制的施工进度计划结合一起，就能形成需要的4D动态管理信息模型。4D动态管理，可以看到任意建设时间段的工程三维立体模型。并且，每一个步骤的建立，都是会根据资源的配比进行的，所以可以对缺乏这一点的施工计划进行补充，从而在没有突发事件的情况下，进行最恰当的优化。在Navisworks施工模拟中，通过Timeliner工具，将Project的进度计划导入，再将进度以附着的方式展现在构件的生成，最后体现在时间轴的变化上，从而达到施工模拟的办法。如下图3.12，图3.13，图3.14将进度计划与3D模型进行联系。图3.12Naviswork进度计划展示图3.13Naviswork进度动画展示图3.14Naviswork进度动画展示因此通过施工模拟，确定最合适的进度方案。再根据确定的进度计划来指挥现场施工，以及场地规划和资源配置。3.3BIM应用仍存在的问题从上述案例分析可以看出，BIM技术在实际的应用当中确实对进度管理方面有很大的帮助，能给现在的管理人员带来更加便捷的处理方法。但是BIM仍然存在很大的问题，BIM的应用的软件始终是局限在某一个部分，需要多个部分相互承接。具体的问题如下：BIM软件使用有很大的局限性在绿景的案例里，除了运用Revit软件绘制模型，还有Naviswork进行碰撞检查以及施工进度模拟。但是除此之外BIM仍有许多其他方面的软件。比如说：方案设计软件OnumaPlanningSystem、结构分析软件PKPM、可视化软件3DSMax、造价管理软件鲁班软件以及运营管理软件ArchiBUS等软件。所以，在现在的阶段，并没有一个软件可以直接进行建筑项目前期到后期的所有工作。需要一个又一个的软件搭配使用，繁琐且复杂。BIM开发以及使用需要较大的资金一个新技术的应用，带来的效益是一方面。需要为这个技术投入的成本也是很重要的一方面。两者决定了这项技术在这个市场上发展的速度快慢。从案例中可以看出，一个BIM项目组，绝对不是几个人，学了一点软件之后，就可以开始进行的。BIM是围绕建筑全生命周期的一项技术，你会的这个软件，只能让你在这个软件能做的范围里进行加工。所以企业在人员的配置，新技术的培训以及对软硬件的升级支出是一个很大的成本。第四章结论与展望4.1结论本文先是对传统的进度管理方法进行分析。再结合案例进行针对性问题分析，我们可以知道将BIM技术引入工程项目进度管理中，需要进行以下几步：1、通过Revit软件进行绘制模型2、建立模型之后，进行三维审图以及碰撞检测等方法深化图纸，优化施工图3、将完整的模型与MicrosoftProject编制的施工进度计划以及人力、材料、机械等资源配置信息结合一起导入Naviswork。4、使用Naviswork，进行施工模拟，通过改变资源配置