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篇1

[中圖分類號] F407.9 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A

Abstract： Although BIM technology has widely been applied to construction industry in some developed countries， in China it is still in its initial exploration， the research and application of which， especially during the construction phase， is not yet mature. This paper analyzes the application of BIM technology in the current situation both at home and abroad， summarizes its application advantage and developmental disabilities in the schedule management， and puts forward some relevant opinions to promote BIM technology. Furthermore， the author attempts to explain its application prospects in China， in order to provide an important reference for BIM’s more extensive applications to Chinese construction industry.

Keywords： BIM ；Building industry； Progress Management； Developmental Prospects

1.引言

BIM（Building Information Modeling，BIM）是“建筑信息模型”的簡稱，最初發(fā)源于上世紀(jì)70年代的美國，由美國喬治亞理工大學(xué)建筑與計算機(jī)學(xué)院（Georgia Tech College of Architecture and Computing）的查克伊士曼博士（Chuck Eastman， ph.D）提出。他認(rèn)為此模型不僅應(yīng)該包括幾何、功能、構(gòu)件性能等信息，還應(yīng)包括建造過程、施工進(jìn)度、維護(hù)管理等過程信息，建筑全生命周期內(nèi)的信息都應(yīng)該整合到建筑模型中[23]。BIM的定義和解釋有很多種版本，不斷演化，并沒有形成統(tǒng)一的理解。2002年，Autodesk公司首先提出“建筑信息模型”的概念，認(rèn)為建筑信息模型是在建筑物的設(shè)計和建造過程中，創(chuàng)建和使用的“可計算數(shù)碼信息”[25]。2009年《The Business Value of BIM》市場調(diào)研報告中，認(rèn)為“BIM是利用數(shù)字模型對項目進(jìn)行設(shè)計、施工和運營的過程”。美國國家BIM標(biāo)準(zhǔn)對BIM的定義比較完整：BIM是一個建設(shè)項目物理和功能特性的數(shù)字表達(dá)；是一個共享的知識資源，能夠分享建設(shè)項目的信息，能夠為項目全生命周期中的決策提供可靠依據(jù)的過程；在項目的不同階段，項目的不同利益相關(guān)方可在BIM中插入、提取更新和修改信息，以支持和反映各自職責(zé)范圍內(nèi)的協(xié)同作業(yè)[26]。

BIM技術(shù)將會作為建筑業(yè)信息化下一階段發(fā)展的支撐技術(shù)，然而與CAD相比較，因為BIM不僅改變了項目的建設(shè)和運營的手段，而且還同時改變了項目建設(shè)和運營的內(nèi)容。因此，對BIM的認(rèn)識理解和應(yīng)用實施都要比CAD來得困難和復(fù)雜，所以，其對建筑業(yè)的影響也比CAD廣。我國香港地區(qū)已經(jīng)將BIM技術(shù)廣泛應(yīng)用于各種類型房地產(chǎn)項目開發(fā)中，并于2009年成立香港 BIM 學(xué)會。在國內(nèi)，已有一定數(shù)量的項目在不同階段不同程度上使用BIM技術(shù)，例如上海中心項目對項目設(shè)計、施工和運營全過程進(jìn)行規(guī)劃，成為第一個業(yè)主主導(dǎo)、在項目全生命周期中應(yīng)用BIM的標(biāo)桿。

2. BIM技術(shù)在進(jìn)度管理中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀

2.1 國外研究現(xiàn)狀

Eastman[1]在BIM手冊中分析了支持項目計劃與控制的4D模型創(chuàng)建途徑，總結(jié)了4D模型應(yīng)用給項目帶來的益處，并提出了BIM支持的項目計劃與控制中應(yīng)注意的問題和建議。

Marx[2]和Konig提出了加快建設(shè)模擬過程的方法，并引入SiteSim Editor的4D工具進(jìn)行分析證明。Tauscher，Mikulakova，Beucke和 Konig提出基于IFC標(biāo)準(zhǔn)建筑信息模型的施工進(jìn)度計劃生成方法，有助于項目管理者利用模型信息進(jìn)行施工計劃，從而實現(xiàn)快速4D模M，減少使用者與系統(tǒng)的后續(xù)交互。

Tulke，Hanff[3]提出基于BIM計算活動持續(xù)時間的模型，應(yīng)用此模型可進(jìn)行項目進(jìn)度計劃安排。

Amir H. Behzadan[4]等通過在土木工程教學(xué)中應(yīng)用增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)（AR：Augmented Reality，AR），描述了將AR技術(shù)結(jié)合BIM技術(shù)應(yīng)用到工程建設(shè)的質(zhì)量管理和進(jìn)度管理中，并提出了應(yīng)用AR技術(shù)的相關(guān)軟件和硬件要求。

Alvarado，Lacouture[5]在分析BIM功能及應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行進(jìn)度計劃編制基礎(chǔ)上，構(gòu)建AEC+FM集成框架，提出應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行集成進(jìn)度計劃安排的方法。

2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

2.2.1 應(yīng)用優(yōu)勢層面

趙彬[6]等人在分析工程項目進(jìn)度管理現(xiàn)存問題基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)問題的成因，然后對比傳統(tǒng)進(jìn)度管理技術(shù)與基于BIM的4D技術(shù)的差異，論證了基于BIM的4D施工模M技術(shù)在進(jìn)度管理中應(yīng)用的優(yōu)越性。

王雪青[7]等人研究發(fā)現(xiàn)，自動化創(chuàng)建的BIM實時施工模型可以動態(tài)的跟蹤項目進(jìn)展情況，能提高模型的準(zhǔn)確性和減少建模工作量。提出基于BIM實時施工模型的4D模擬，是一個動態(tài)的4D模擬過程，可作為項目施工全過程的動態(tài)控制的有效工具，能進(jìn)一步提高建設(shè)項目的效率和效益。

張建平[8]等人根據(jù)我國施工管理特點和實際需求，提出了工程施工BIM應(yīng)用的技術(shù)架構(gòu)、系統(tǒng)流程和應(yīng)對措施，并將BIM與4D技術(shù)相結(jié)合，自主研發(fā)建筑施工BIM建模系統(tǒng)和基于BIM的4D施工項目管理系列軟件，從而形成一套工程施工BIM應(yīng)用整體實施方案。

馬新利[9]介紹了BIM技術(shù)和4D虛擬建造的概念，闡述了BIM技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)點，參照國外BIM軟件和應(yīng)用情況，系統(tǒng)探討了基于BIM技術(shù)的國產(chǎn)建設(shè)工程施工進(jìn)度動態(tài)控制軟件的整體架構(gòu)、操作流程和控制要點，對國產(chǎn)施工進(jìn)度控制軟件的開發(fā)、及其工程應(yīng)用實際提供參考。

王剛[10]通過探討什么是BIM，分析BIM可以做什么，不可以做什么，闡明BIM與項目管理之間的關(guān)系。發(fā)現(xiàn)了BIM技術(shù)對工程質(zhì)量管理、進(jìn)度管理、成本管理都有很多優(yōu)勢。

何清華[11]在總結(jié)原有進(jìn)度管理系統(tǒng)存在的不足和闡述現(xiàn)有BIM及其相關(guān)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了一個基于BIM的進(jìn)度管理系統(tǒng)的框架，通過研究創(chuàng)建了一種可視化、能促進(jìn)多目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化的進(jìn)度管理系統(tǒng)。

王青薇[12]研究發(fā)現(xiàn)，自動化創(chuàng)建的BIM實時施工模型可以動態(tài)的跟蹤項目進(jìn)展情況，能提高模型的準(zhǔn)確性和減少建模工作量。提出基于BIM實時施工模型的4D模擬，是一個動態(tài)的4D模擬過程，可作為項目施工全過程的動態(tài)控制的有效工具，能進(jìn)一步提高建設(shè)項目的效率和效益。

呂玉惠[13]基于BIM技術(shù)，結(jié)合施工項目的特點，提出多要素集成管理計算機(jī)信息系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)，研究具體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和主要功能，討論系統(tǒng)的應(yīng)用流程，研究成果可作為進(jìn)一步研發(fā)施工項目多要素集成管理信息管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

2.2.2 應(yīng)用障礙層面

何耀[14]、陳花軍[15]發(fā)現(xiàn)BIM技術(shù)雖然具有諸多優(yōu)勢，但是在中國因為引入時間較短，能夠充分利用的標(biāo)準(zhǔn)化BIM對象庫不足，建立BIM模型所需輸入的數(shù)據(jù)源不足，而且BIM的經(jīng)濟(jì)成本較高。

何清華[16]分析BIM在建筑業(yè)的應(yīng)用障礙中發(fā)現(xiàn)BIM的推廣環(huán)境尚不成熟，我國現(xiàn)有的建筑行業(yè)體制不統(tǒng)一，缺乏較完善的BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。BIM應(yīng)用過程中缺少協(xié)同設(shè)計，項目運作缺少統(tǒng)籌管理。

馬智亮[17]認(rèn)為BIM技術(shù)在我國建筑施工行業(yè)雖然已經(jīng)得到應(yīng)用，但仍存在一些問題。BIM技術(shù)涉及面比較廣，施工企業(yè)相關(guān)人員很難把握。施工企業(yè)不能利用上游的模型信息，應(yīng)用BIM技術(shù)的廣度和深度有限且利用BIM技術(shù)的效益不明顯。

歐陽東[18]探討了BIM技術(shù)，發(fā)現(xiàn)其應(yīng)用存在著一些問題，如BIM文件的法律責(zé)任問題，BIM技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)問題，BIM的應(yīng)用和交付問題，BIM技術(shù)軟件的不完善問題，BIM技術(shù)文件建設(shè)檔案存檔問題等。

潘佳怡[19]通過對國內(nèi)外 BIM 相關(guān)文獻(xiàn)的查閱和專家訪談，確定建筑業(yè) BIM發(fā)展的普遍阻礙因素，進(jìn)而對中國建筑業(yè)的相關(guān)人員進(jìn)行問卷調(diào)查，得出41項阻礙中國建筑業(yè)BIM發(fā)展的因素。使用層次分析法對阻礙因素進(jìn)行分析，識別出其中15個因素為關(guān)鍵阻礙因素。

2.2.3 發(fā)展趨勢層面

張曉菲[20]通過引入基于國際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)IFC的建筑信息模型BIM技術(shù)，并總結(jié)分析此項技術(shù)在建筑業(yè)的應(yīng)用來對BIM技術(shù)的發(fā)展前景做出分析與思考。BIM的技術(shù)發(fā)展趨勢表現(xiàn)在用BIM自動檢查代碼一致性與可施工性正在成為可能。

王欣[21]在淺議BIM技術(shù)應(yīng)用時提出BIM技術(shù)的發(fā)展趨勢會從單一項目BIM技術(shù)實施發(fā)展到企業(yè)BIM技術(shù)實施，最后將落實到整個產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的BIM技術(shù)實施，3D設(shè)計模型基礎(chǔ)上增加施工進(jìn)度4D及成本形成5D技術(shù)。

張春霞[22]將BIM技術(shù)與各參與方相互作用，構(gòu)成了BIM技術(shù)系統(tǒng)。系統(tǒng)內(nèi)各參與方的相互作用會促使BIM技術(shù)在內(nèi)容上更加豐富、功能上不斷完善，通過系統(tǒng)的開放性與交互性不斷提升BIM技術(shù)的運用范圍和應(yīng)用領(lǐng)域。

3.BIM技術(shù)在進(jìn)度管理中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀述評

（1）BIM技術(shù)在進(jìn)度管理中具有很大優(yōu)勢

國內(nèi)外關(guān)于BIM技術(shù)在建設(shè)項目進(jìn)度管理中的研究現(xiàn)狀，多集中在4D模擬實現(xiàn)。目前，通過第三方軟件的開發(fā)，實現(xiàn)了BIM模型與進(jìn)度信息的關(guān)聯(lián)，從而創(chuàng)建四維建筑信息模型，應(yīng)用動態(tài)施工過程模擬、實時進(jìn)度跟蹤等功能支持項目計劃與進(jìn)度控制?；贐IM技術(shù)的進(jìn)度管理通過虛擬施工過程進(jìn)行反復(fù)的模擬，讓那些在施工階段可能出現(xiàn)的問題在模擬的環(huán)境中提前發(fā)生，逐一修改，并提前制定應(yīng)對措施，使進(jìn)度計劃和施工方案最優(yōu)，再用來指導(dǎo)實際的醒目施工，從而保證項目施工的順利完成。

（2）BIM技術(shù)在發(fā)展中也存在問題

雖然BIM技術(shù)發(fā)展已有一段時間，但是其推廣還不是很廣泛，仍然存在諸多問題。目前，BIM技術(shù)正逐漸應(yīng)用于建設(shè)工程項目各階段，但仍處于初級探索中，尤其是在施工階段的研究及應(yīng)用尚不成熟。國內(nèi)基于BIM技術(shù)的進(jìn)度管理方面的研究較少，而且研究范圍較窄；僅有少數(shù)項目進(jìn)度管理中應(yīng)用BIM技術(shù)，由于BIM技術(shù)的復(fù)雜度，涉及面比較廣泛，施工企業(yè)對BIM技術(shù)的認(rèn)知尚不深。而且BIM技術(shù)的推廣環(huán)境還不夠成熟，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、文件還不夠全面。

（3）BIM技術(shù)具有良好的發(fā)展前景

目前，BIM已滲透到軟件公司、咨詢公司、科研院校、設(shè)計院、施工單位、地產(chǎn)企業(yè)等建筑業(yè)相關(guān)機(jī)構(gòu)中。伴隨建筑企業(yè)對BIM人才的需求，相關(guān)商業(yè)培訓(xùn)和咨詢機(jī)構(gòu)已經(jīng)逐步出現(xiàn)。另外，我國“十一五”科技支撐計劃已對BIM技術(shù)進(jìn)行相關(guān)研究，課題為“基于BIM的下一代建筑工程應(yīng)用軟件研究”，“十二五”科技計劃更是在研究廣度和深度上加大對BIM技術(shù)的研究[24]。BIM技術(shù)必將在建筑領(lǐng)域有所突破，引領(lǐng)建筑信息技術(shù)走向更高層次，大大提高建筑工程的集成化程度。

4.小結(jié)

本文著重分析了BIM技術(shù)在進(jìn)度管理中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀，BIM技術(shù)的引入為進(jìn)度管理過程帶來很大改善，4D模擬施工能夠反復(fù)觀察，找出影響施工進(jìn)度的問題，從而改進(jìn)施工進(jìn)度，提高項目管理的效率。然而根據(jù)研究現(xiàn)狀發(fā)現(xiàn)當(dāng)前國內(nèi)外BIM技術(shù)在工程施工中的應(yīng)用還存在建模困難、應(yīng)用軟件不配套等問題，BIM技術(shù)在進(jìn)度管理中的應(yīng)用還不夠成熟。所以還應(yīng)當(dāng)加大對BIM技術(shù)在這方面的研究探討。我國BIM技術(shù)的推廣環(huán)境不夠成熟，因此相關(guān)部門可以采取措施，如制定相關(guān)政策，規(guī)范等多推廣BIM技術(shù)的引用，推動基于BIM的各項技術(shù)的研究與應(yīng)用，提高建設(shè)項目管理水平，推動我國建筑業(yè)進(jìn)入信息時代。

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