楊玉++朱怡婷++嚴斌

摘 要： BIM技術在一些發(fā)達國家建筑業(yè)中的應用已經(jīng)比較普及，但在我國仍處于初級探索中，尤其是在施工階段的研究及應用尚不成熟。本文分析了BIM技術在國內(nèi)外的應用現(xiàn)狀，總結了BIM技術在進度管理中的應用優(yōu)勢、發(fā)展障礙并提出相關意見推廣BIM技術的應用。闡釋其在我國的應用發(fā)展前景，為推動 BIM 在中國建筑業(yè)更廣泛深入的應用提供重要參考價值。

關鍵詞： BIM；建筑業(yè)；進度管理；發(fā)展前景

[中圖分類號] F407.9 [文獻標識碼] 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 BIMs 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70年代的美國，由美國喬治亞理工大學建筑與計算機學院（Georgia Tech College of Architecture and Computing）的查克伊士曼博士（Chuck Eastman， ph.D）提出。他認為此模型不僅應該包括幾何、功能、構件性能等信息，還應包括建造過程、施工進度、維護管理等過程信息，建筑全生命周期內(nèi)的信息都應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，認為建筑信息模型是在建筑物的設計和建造過程中，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，認為“BIM是利用數(shù)字模型對項目進行設計、施工和運營的過程”。美國國家BIM標準對BIM的定義比較完整：BIM是一個建設項目物理和功能特性的數(shù)字表達；是一個共享的知識資源，能夠分享建設項目的信息，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范圍內(nèi)的協(xié)同作業(yè)[26]。

BIM技術將會作為建筑業(yè)信息化下一階段發(fā)展的支撐技術，然而與CAD相比較，因為BIM不僅改變了項目的建設和運營的手段，而且還同時改變了項目建設和運營的內(nèi)容。因此，對BIM的認識理解和應用實施都要比CAD來得困難和復雜，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技術廣泛應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，例如上海中心項目對項目設計、施工和運營全過程進行規(guī)劃，成為第一個業(yè)主主導、在項目全生命周期中應用BIM的標桿。

2. BIM技術在進度管理中的應用研究現(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，總結了4D模型應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注意的問題和建議。

Marx[2]和Konig提出了加快建設模擬過程的方法，并引入SiteSim Editor的4D工具進行分析證明。Tauscher，Mikulakova，Beucke和 Konig提出基于IFC標準建筑信息模型的施工進度計劃生成方法，有助于項目管理者利用模型信息進行施工計劃，從而實現(xiàn)快速4D模擬，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，應用此模型可進行項目進度計劃安排。

Amir H. Behzadan[4]等通過在土木工程教學中應用增強現(xiàn)實技術（AR：Augmented Reality，AR），描述了將AR技術結合BIM技術應用到工程建設的質(zhì)量管理和進度管理中，并提出了應用AR技術的相關軟件和硬件要求。

Alvarado，Lacouture[5]在分析BIM功能及應用BIM技術進行進度計劃編制基礎上，構建AEC+FM集成框架，提出應用BIM技術進行集成進度計劃安排的方法。endprint

2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

2.2.1 應用優(yōu)勢層面

趙彬[6]等人在分析工程項目進度管理現(xiàn)存問題基礎上，發(fā)現(xiàn)問題的成因，然后對比傳統(tǒng)進度管理技術與基于BIM的4D技術的差異，論證了基于BIM的4D施工模擬技術在進度管理中應用的優(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)的跟蹤項目進展情況，能提高模型的準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，能進一步提高建設項目的效率和效益。

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應用的技術架構、系統(tǒng)流程和應對措施，并將BIM與4D技術相結合，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應用整體實施方案。

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

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系。發(fā)現(xiàn)了BIM技術對工程質(zhì)量管理、進度管理、成本管理都有很多優(yōu)勢。

何清華[11]在總結原有進度管理系統(tǒng)存在的不足和闡述現(xiàn)有BIM及其相關研究現(xiàn)狀的基礎上，構建了一個基于BIM的進度管理系統(tǒng)的框架，通過研究創(chuàng)建了一種可視化、能促進多目標協(xié)同優(yōu)化的進度管理系統(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)的跟蹤項目進展情況，能提高模型的準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，能進一步提高建設項目的效率和效益。

呂玉惠[13]基于BIM技術，結合施工項目的特點，提出多要素集成管理計算機信息系統(tǒng)的技術架構，研究具體的系統(tǒng)結構和主要功能，討論系統(tǒng)的應用流程，研究成果可作為進一步研發(fā)施工項目多要素集成管理信息管理系統(tǒng)的基礎。

2.2.2 應用障礙層面

何耀[14]、陳花軍[15]發(fā)現(xiàn)BIM技術雖然具有諸多優(yōu)勢，但是在中國因為引入時間較短，能夠充分利用的標準化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)濟成本較高。

何清華[16]分析BIM在建筑業(yè)的應用障礙中發(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應用標準。BIM應用過程中缺少協(xié)同設計，項目運作缺少統(tǒng)籌管理。

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

歐陽東[18]探討了BIM技術，發(fā)現(xiàn)其應用存在著一些問題，如BIM文件的法律責任問題，BIM技術規(guī)范和標準問題，BIM的應用和交付問題，BIM技術軟件的不完善問題，BIM技術文件建設檔案存檔問題等。

潘佳怡[19]通過對國內(nèi)外 BIM 相關文獻的查閱和專家訪談，確定建筑業(yè) BIM發(fā)展的普遍阻礙因素，進而對中國建筑業(yè)的相關人員進行問卷調(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行分析，識別出其中15個因素為關鍵阻礙因素。

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)標準IFC的建筑信息模型BIM技術，并總結分析此項技術在建筑業(yè)的應用來對BIM技術的發(fā)展前景做出分析與思考。BIM的技術發(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技術應用時提出BIM技術的發(fā)展趨勢會從單一項目BIM技術實施發(fā)展到企業(yè)BIM技術實施，最后將落實到整個產(chǎn)業(yè)供應鏈的BIM技術實施，3D設計模型基礎上增加施工進度4D及成本形成5D技術。

張春霞[22]將BIM技術與各參與方相互作用，構成了BIM技術系統(tǒng)。系統(tǒng)內(nèi)各參與方的相互作用會促使BIM技術在內(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技術的運用范圍和應用領域。

3.BIM技術在進度管理中的應用研究現(xiàn)狀述評

（1）BIM技術在進度管理中具有很大優(yōu)勢

國內(nèi)外關于BIM技術在建設項目進度管理中的研究現(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模型與進度信息的關聯(lián)，從而創(chuàng)建四維建筑信息模型，應用動態(tài)施工過程模擬、實時進度跟蹤等功能支持項目計劃與進度控制?；贐IM技術的進度管理通過虛擬施工過程進行反復的模擬，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，并提前制定應對措施，使進度計劃和施工方案最優(yōu)，再用來指導實際的醒目施工，從而保證項目施工的順利完成。

（2）BIM技術在發(fā)展中也存在問題

雖然BIM技術發(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技術正逐漸應用于建設工程項目各階段，但仍處于初級探索中，尤其是在施工階段的研究及應用尚不成熟。國內(nèi)基于BIM技術的進度管理方面的研究較少，而且研究范圍較窄；僅有少數(shù)項目進度管理中應用BIM技術，由于BIM技術的復雜度，涉及面比較廣泛，施工企業(yè)對BIM技術的認知尚不深。而且BIM技術的推廣環(huán)境還不夠成熟，相關標準、文件還不夠全面。

（3）BIM技術具有良好的發(fā)展前景endprint

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

4.小結

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

參考文獻

[1] Chuck Eastman， Paul Teicholz， Rafael Sacks， Kathleen Liston.BIM Handbook： A Guide to Building Information Modeling for Owners， Managers， Designers， Engineers and Contractors[M].NY： John Wiley and Sons，2008：93-460.

[2]Tauscher，Mikulakova，Beucke，K？nig.（2009）.Automated generation of construction schedules based on the IFC object model. Computing in civil engineering， 666-674.

[3] Tulke，J.， Hanff， J. （2007）. 4D Construction Sequence Planning-New Process and Data Model.CIB-W78 24th International Conference on Information Technology in Construction， Maribor.

[4] Amir H.Behzadan， Asif Iqbal， Vineet R.Kamat. A collaborative augmented reality based modeling environment for construction engineering and management education[C].Proceedings - Winter Simulation Conference， 2011， 3568-3576

[5] Ospina-Alvarado，A.M.， Castro-Lacouture，D.（2010）. Interaction of processes and phases in project scheduling using BIM for AECFM integration. Construction Research Congress，939-947.

[6] 趙彬、王友群、牛博生. 基于 BIM 的 4D 虛擬建造技術在工程項目進度管理中的應用[J].建筑經(jīng)濟，2011（9）：93-95.

[7] 王雪青、張康照、謝銀.基于BIM實時施工模型的4D[J]廣西大學學報，2012（8）

[8] 張建平、李丁、林佳瑞、顏鋼文. BIM在工程施工中的應用[J]施工技術，2012（8）

[9] 馬新利.基于BIM技術的建設工程施工進度動態(tài)控制的探討[J]，2012（9）

[10] 王剛、高燕輝，BIM時代的項目管理[J].建筑經(jīng)濟，2011（6）

[11] 何清華、韓翔宇.基于 BIM 的進度管理系統(tǒng)框架構建和流程設計[J].項目管理技術，2011，9（9）：96-99.

[12] 王青薇、張建平.基于 BIM 的工程進度計劃編制[J].商場現(xiàn)代化，2010，（35）.

[13] 呂玉惠、俞啟元、張尚.基于BIM的施工項目多要素集成管理信息系統(tǒng)研究[J].2013，8（370）.

[14] 何耀、田偉.淺析BIM技術在建筑工程中的應用障礙及對策[M].建筑工程.

[15] 陳花軍.BIM在我國建筑行業(yè)的應用現(xiàn)狀及發(fā)展對策研究[M].工程科技.

[16] 何清華、錢麗麗、段運峰、李永奎.BIM在國內(nèi)外應用的現(xiàn)狀及障礙研究[N].工程管理學報.2012，02（1）

[17] 馬智亮.BIM 技術及其在我國的應用問題和對策[J].中國建設信息，2010（4）.

[18] 歐陽東、李克強、趙璦琳.BIM技術—第二次建筑設計革命[M]

[19] 潘佳怡、趙源煜.中國建筑業(yè)BIM發(fā)展的阻礙因素分析[N].工程管理學報，2012，02（1）

[20] 張曉菲、周寅超.BIM技術應用領域及其前景分析[J].建筑科學.2010，10（2）.

[21] 王欣.淺議BIM技術應用[J].學術交流，2012（1）.

[22] 張春霞.BIM技術在我國建筑行業(yè)的應用現(xiàn)狀及發(fā)展障礙研究[J]建筑經(jīng)濟，2011（9）.

[23] 李玉娟.BIM 技術在住宅建筑設計中的應用研究[D].重慶大學，2008.

[24] 牛博生.BIM技術在工程項目進度管理中的應用研究[D].重慶大學建設管理與房地產(chǎn)學院，2012

[25] 丁士昭、馬繼偉、陳建國.建設工程信息化導論[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005，10.

[26] 何關培、王軼群，應宇墾.BIM 總論[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011，4

_____________________

【文章編號】1006-2688（2017）07-0053-03endprint