基于BIM的工程项目进度管理信息系统

基于BIM的工程项目进度管理信息系统
摘要：由于传统的工程项目管理手段不足，引入了BIM技术，提出了基于BIM
的工程项目进度管理信息系统，在该系统中首先借助基于BIM建模软件建立三维
模型数据库，再以WBS为手段，结合Project等进度管理软件，形成完整的基于BIM的施工进度管理系统。

关键词：BIM技术；工程项目；进度管理；信息系统
1导言
建筑信息模型（BIM）技术的出现给建筑行业带来了巨大的变革，它还原了
建筑设计的3D原貌，通过富含建筑信息的立体模型管理工程项目的建设，加强
多方参与者之间的交流和沟通，改善他们之间的合作方式和组织结构，极大地提
高了建筑行业的生产效率，给各方参与者带来了巨大的效益和价值，在建筑行业
各阶段中已经取得了广泛的应用。

2BIM技术的项目进度计划优势
BIM、建筑信息模型技术，与之前仅提供技术支持并单纯影响建筑工程项目
不同的是，它能搭建一个或多个综合性系统平台，向项目投资者、规划设计者、
施工建设者、监督检查者、运营使用者、管理维护者乃至改扩建者、拆除回收者
等不同项目参与者提供涵盖工程项目的整个生命周期各类信息，并使这些信息具
备联动、实时更新、动态可视化、共享、互查、互检等特点。

其最突出的特点就
是可视化、参数化、集成化、共享性、协同性。

3基于BIM的工程进度管理信息系统设计构思
3.1基于BIM的工程项目进度管理信息系统设计构思
在施工时进度计划是静态的，难以随工程变化而变化。

工程的施工过程并不
是按照开工时的计划一成不变的进行，而是一个动态的过程。

进度变更、设计变更、施工方案的变更等等，都将改变人、材、机等资源的使用计划。

目前要降低
工程的风险，可以通过BIM信息化手段建立4D的施工管理模拟系统，引入进度、资源和场地等信息，对整个项目施工过程宏观掌控和精细化管理。

（1）基础层：基础层是为数据层中的数据来源提供的途径，其主要包含三维建模软件、进度管理系统软件、企业定额这三部分的数据源。

数据源中的软件与
定额，提供了系统所需的工程资料信息与技术手段。

（2）在数据层中，包含了建立三维模型所需参数化数据，如各类构件的尺寸，材料，属性值等；创建WBS划分标准模板和编制进度计划和施工场地、资源和成本等模板所需的各种数据。

（3）模型层则是将数据层的数据应用在具体实例中，根据所提供的数据分别可以集成3D几何信息和附加几何信息建立三维静态建筑信息模型与集成进度、
资源、场地、成本等管理信息可建立施工过程模型，将两个模型信息整合在一起，可形成BIM信息模型，该模型包含了该工程的各类建筑信息。

（4）平台层即是将多维可视化平台和项目管理系统平台链接到BIM施工进
度管理平台，在这个平台上是以WBS为核心将两个应用平台进行的链接，在多维可视化平台可以对整个建筑模型立体的浏览。

（5）在BIM施工进度管理平台实现的应用即是依据BIM的施工进度管理信
息系统，在这个系统中可对进行施工过程的模拟与进度的主要管理，辅以对施工
资源、成本和场地的管理。

3.2基于BIM的三维静态模型的建立
三维静态模型，是施工过程中各种施工对象的三维实体模型，是整个施工项
目最终完成的静态描述。

该模型可通过AutodeskRevitBuilding、AchiCAD等专业建
模软件建立，模型由按层次结构的结构组件组成，包含了项目整个寿命周期所需
的各项信息和属性，如以组件实体为单元的建筑对象的几何尺寸、空间位置和组
件实体间空间关系等信息。

这些信息存储在图形数据库中，可进行BIM数据存储、维护、管理以及三维几何模型和材料、进度等工程信息的浏览、查询与分析等功能，还可通过图形操作，增减、复制、修改及查询三维模型对象。

根据楼层和施
工段的划分，将相关组件定义为结构组。

不同类型的结构组包含不同的施工工序，可借助不同的颜色、纹理或贴图来形象描述相应的施工工序，例如，钢筋混凝土
结构组含“脚手架”、“绑钢筋”、“支模板”、“浇混凝土”、“混凝土养护”等施工工序。

将结构组按工序预先设定个工序间的关系和工序属性，使之具有施工属性。

通过建立的模型来保证项目信息在实施阶段可以在各参建主体之间顺畅地传递，并为各管理职能部门所调用。

除此以外借助计算机网络以项目为管理基本对象，构建协同管控的业务处理平台，实现跨部门、跨企业跨地域的协同管理，达
到信息资源共享。

3.3WBS的作用和创建
WBS（WorkBreakdownStructure）即工作分解结构，主要是将一个项目分解成易于管理的几个部分或细目，以便确保找出完成项目工作范围所需的所有工作要素。

要建立基于BIM的施工进度管理信息系统，WBS是重要的一项过程，是系统
的核心。

在基于BIM的施工进度管理信息系统中，是通过WBS实现各功能模块间的数据交换。

其具体作用为：①在该系统中可以通过接口读取WBS中的BIM三维模
型以及模型外的各类数据，实现所要编制的进度管理系统的数据交换。

如在该系
统中可以通过WBS获得指定施工状态及施工区段的材料、机械、人工与场地等资源的使用情况。

②MicrosoftProject等进度管理软件与WBS的链接能实现进度管
理中的接口问题。

③在该系统中可以通过WBS来实现基于BIM的4D/5D可视化
动态管理，包括进度管理、施工模拟、资源管理及场地布置功能。

另外，通过对WBS数据进一步的分析处理可以实现其他扩展功能如成本分析和施工优化等。

创建WBS即是对整个施工对象进行工程结构分解，分解成较小的、更易于管
理的组成部分的过程，在WBS中创建相关的工序任务节点，作为WBS施工段节
点的子节点。

对于每个WBS节点会自动赋予唯一的WBS编码，并通过进度管理
信息系统为每个WBS节点获取相应的时间属性。

WBS工序节点是对施工具体工
作内容的分类与细化，但只有将进度管理需要细化到WBS工序节点，才能保障施工阶段进度管理的准确性和精细程度。

3.4进度计划的编制
在目前的管理过程中，编制进度计划是通过流水施工的方式，采用MicrosoftProject软件将项目的工作面依据其作业面和工作量分为不同的施工段，
再对每个施工段的作业内容分解并根据一定的逻辑关系和各项施工工序所持续的
时间编制项目进度计划。

编制好进度计划后，提取WBS结构并和资源、场地、成本等信息相关联，可形成随时间变化的施工过程模型。

最后以WBS为核心，即可实现施工进度计划和三维静态建筑信息模型的关联。

3.5进度管理信息系统的应用与功能扩展
完成了进度管理信息系统三维静态模型建立、进度计划的编制与WBS的创建，将三者以WBS为核心关联后，则可进行4D的可视化进度管理、施工模拟。

在该
系统中可以实现的可视化管理功能有：①指定任意施工起始时间和时间间隔，可实时查看工程的施工进度情况。

②选取任意构件或流水段可实时查看施工对象的施工状态和工程信息，包括当前的施工时间、施工工序、施工单位、计划完成的起止时间以及工程量等。

③MicrosoftProject软件中的进度计划进行修改后或者直接修改施工对象的进度时间和当前施工状态，进度管理信息系统中的进度信息也随着更新，同时模型信息也会更新。

除此以外，还可结合施工过程中的资源需求计划、场地的管理、预算信息等信息，同步工程施工进度计划。

将资源、施工场地以及成本等信息与WBS结构相集成，即可建立BIM施工管理系统，实现对施工过程中人、材、机等资源的动态管理，自动计算出单位工程或各分部分项工程的人、材、机的消耗量和相应的成本，直观的显示出在各个阶段的资源需求，减少资源浪费的风险。

结束语
综上所述，对于基于BIM的建筑项目进度管理信息系统的研究，有较高的研究价值，能解决工程施工与管理的多种问题，研究成果具有广泛的应用前景，对建筑业的发展有重要意义。

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