基于BIM的4D虚拟建造技术在工程项目进度管理中的应用分析

基于 BIM的 4D虚拟建造技术在工程项目进度管理中的应用分析

肖文滔

深圳市建筑工务署工程管理中心 深圳市 518000

摘要：在建设工程项目中，进度目标作为其中的一项目标，其进度管理在施工管理过程中，发挥着重要作用。本文详细分析了工程项目进度管理中存在的问题，并就传统方法和基于BIM的4D虚拟建造技术在工程项目进度管理中的具体应用进行了探讨，然后指出了传统进度管理方法的局限性，并就基于BIM的4D虚拟建造技术在工程项目进度管理中应用的可行性进行了论述，以供借鉴。

关键词：BIM；4D虚拟建造；工程项目；进度管理

BIM即建筑信息模型，该技术的诞生，从根本上改变了建筑行业，并使建筑工作人员不再面对各种抽象和复杂的文字、图形或表格等，建筑项目的全部信息均通过三维模型形象的表达出来，从而便于相关工作人员对各个阶段的建设信息进行交流。以此来避免由于信息过载或流失而导致各种损失。

基于BIM的4D虚拟建造技术主要是将时间维度添加到完成的3D模型中，形成4D模拟动画，旨在针对现实的施工全过程，采取工程项目的施工计划进行模拟，从而及时发现其中存在的问题，并采取相应的解决措施，达到优化施工计划的目的。本文主要对基于BIM的4D虚拟建造技术在工程项目进度管理中的具体应用进行了分析，内容如下。

1.传统进度管理中普遍存在的问题

1.1建筑设计缺陷导致的问题

设计阶段主要需针对施工内容，来设计相应的图纸，一个完整的工程项目，包含的图纸从几十张到成百上千张不止，其中也包含着大量的数据信息，而设计者和审图者具有有限的精力，无法避免各种错误的产生；再者，不同的专业，其设计工作也不尽相同，需分别完成，进而造成不同的专业，其二维图纸的内容和空间也具有较多的矛盾之处。如若发现不及时，拖延到施工阶段，将会极大的影响工程项目的施工进度。

1.2现场工作人员素质较低

近年来，各种新型施工技术和施工机械的使用，极大的提升了工程项目施工的自动化和机械化程度。然而，施工人员在工程项目的实施过程中仍发挥着重要作用，其中，施工人员的素质可对施工项目的进度造成一定影响，包含施工人员的操作技能水平、对施工图纸的认知度及施工工艺的掌握情况等，都可能影响项目的顺利实施。

1.3施工进度计划编制不合理

项目管理者自身的经验，会在很大程度上影响工程项目进度计划的编制，即使提前制定好施工方案、进度目标和施工合同等，施工进度也往往会受到个人经验和项目自身的影响，从而使其出现不合理的地方。此外，结合当前现行的编制方法和工具来看，抽象性较大，无法较好的检查进度计划，当出现问题时，就无法依据制定的计划开展施工。

2.采取传统进度管理方法的局限性

2.1二维CAD设计图具有较差的形象性

二维三视图的表现手法较为普遍，即借助二维的三视图表达方式，如平、立、侧，来表达现实中的三维建筑。如CAD技术的使用，使传统的手工工具淘汰，如铅笔、画图板、圆规等，取而代之的是电脑屏幕、鼠标、键盘等，促使出图效率得到了极大提升。

然而，不同于人们现实中的习惯维度，二维图纸具有其特定的表达形式，其读图具有一定难度，还需加强训练和学习。同时，人们对建筑外观的美观度具有越来越高的要求，而且近年来建筑设计行业也得到了快速发展，同时也涌现出更多结构复杂、外形奇特的建筑物，如鸟巢、悉尼歌剧院等。设计师即使可以完成图纸的创作，也很难轻易的读懂图纸。此外，二维CAD设计具有相对较差的可视性，从而导致设计师无法对自身的设计成果进行及时检查，进而无法保障最终的设计质量，且无法与建造师之间进行及时有效的沟通。

2.2二维图纸使不同专业之间的交流存在局限性

受到可视化程度的影响，二维图纸促使不同专业之间的工作具有分离性。无法从整体上来表达工程项目的设计阶段和施工阶段。单独工作时，各个专业都能轻易的展开，一旦协同时，往往会产生各种矛盾和碰撞，从而无法促进整个项目的顺利实施。

3.基于BIM的4D虚拟建造技术在进度管理方面的可行性

3.1基于BIM的4D模型中包含的建筑数据信息较为完整

BIM模型包含着完整的建筑信息，如项目位置、构件材质和尺寸数量、周围环境等。通过虚拟建造建筑模型及其进度计划，可依据施工进度情况，创建与其相应的材料和资金供应规划，且在施工开始前，就资金和材料问题与供货商进行协商，避免施工进度会受到资金和材料的影响。

4D模拟动画中包含三维模型不同构件的附加时间参数，计算机在对实际的施工建造过程进行模拟时，可依据附加的时间参数来进行。借助虚拟建造，可检查进度计划时间参数的合理性，从而判定各项工作之间是否具有恰当的逻辑关系、合理的持续时间等，从而进一步检查和优化项目的进度计划。通过向现场施工人员展示优化的四维虚拟建造动画和三维建筑模型，可为其呈现项目的完整的施工情况，从而加强其对施工方案和设计意图的理解，避免施工过程受到信息传达不当的影响，从而在保障项目建造质量的前提下，加快施工进度。

3.2基于BIM的4D虚拟建造技术操作性和可视性较强

基于BIM进行设计，可得出仿真性较高的三维模型，设计师在对建筑物内部的各项结构进行检查时，可从不同的角度来完成，如顾客、业主或承包商等；可精确的修改某个建筑构件的空间位置、三维尺寸或材质颜色等，使设计产品的质量大大提升，避免施工进度受到设计错误的影响；还可针对虚拟建筑所在区域，来放置三维模型，评估施工进度会受到评估环境的影响情况，进而制定相应的应对措施，并对施工方案进行改善。

4.结语

综上，经分析和实践验证可知，BIM技术的应用和发展，可有效弥补传统项目管理方法的不足和缺陷之处，且具有较大的应用优越性。结合当前BIM技术在施工领域的应用来讲，其仍处于最初的发展阶段，还不太成熟，仍需进一步创新和探索。总之，在工程项目管理中，应用基于BIM的虚拟建造技术，具有较大的可行性，且能够推动我国工程项目管理的进步和发展。

参考文献

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