李偉，劉夢，劉嗣逸，戴傳新 （安徽富煌鋼構(gòu)股份有限公司，安徽 合肥 230786）

1 應(yīng)用背景

近年來，傳統(tǒng)建筑逐步向新型的建造體系與建造方式轉(zhuǎn)變，從原先粗放型的建造方法向著科學(xué)、合理、高效的方式轉(zhuǎn)變，隨著國家對裝配式建筑發(fā)展的支持，無論是裝配式建筑總量占有率，還是技術(shù)體系發(fā)展，都日趨完善。同傳統(tǒng)建造方式相比，裝配式建筑的優(yōu)勢之一便是建造周期短，同時信息化技術(shù)手段得到較大比例的應(yīng)用。建筑信息模型技術(shù)作為裝配式建筑在建造過程中的信息化管理與多拓展應(yīng)用的有力工具，將其與裝配式建筑結(jié)合，更能發(fā)揮裝配式建筑的體系優(yōu)勢、新技術(shù)優(yōu)勢。眾所周知，進(jìn)度管理是項目管理中同安全與質(zhì)量管理目標(biāo)齊平的三大目標(biāo)之一，通過科學(xué)的方法以及精準(zhǔn)的控制，同時結(jié)合施工進(jìn)度模擬的有效補(bǔ)充，使得進(jìn)度管理目標(biāo)得以有效甚至高效實現(xiàn)，對控制整個項目的風(fēng)險、提高項目的整體利益至關(guān)重要。

國家也根據(jù)已經(jīng)建造完畢與正在建造的項目情況，梳理并形成了一些信息化技術(shù)手段對進(jìn)度管理的應(yīng)用范例，包括一些BIM 技術(shù)應(yīng)用的競賽與應(yīng)用成果，都是不錯的參考資料?？梢钥吹皆陧椖繉嵺`過程中，錨定的是施工現(xiàn)場既有的習(xí)慣方式與業(yè)務(wù)成果，以防止建筑信息模型及其配套形成的信息融合工具形成自說自話、脫離施工現(xiàn)場進(jìn)度管理樸素訴求的窘境，總體的宗旨是真正做到解放生產(chǎn)力、發(fā)展生產(chǎn)力。

2 傳統(tǒng)進(jìn)度計劃管理方法

2.1 傳統(tǒng)進(jìn)度計劃的編制方法

傳統(tǒng)進(jìn)度管理包括項目前期的進(jìn)度分析、進(jìn)度數(shù)據(jù)整理以及進(jìn)度計劃編制，項目中期的進(jìn)度監(jiān)控、進(jìn)度調(diào)整優(yōu)化與進(jìn)度糾偏，項目后期的進(jìn)度總結(jié)。在進(jìn)度計劃編制時，在以往的項目中，大多數(shù)工程多利用甘特圖（Gantt chart）（圖1）進(jìn)行項目進(jìn)度計劃編制與管理。甘特圖又稱為橫道圖，其通過條狀圖來顯示項目、進(jìn)度和其他時間相關(guān)的系統(tǒng)進(jìn)展的內(nèi)在關(guān)系隨著時間進(jìn)展的情況，常用的軟件有PROJECT、P6 等。該類軟件一般構(gòu)成要素簡單，主要包括工作名稱、工期、計劃開始、計劃完成、實際開始、實際完成等條目，由項目管理團(tuán)隊圍繞施工合同明確甲方要求的剛性工期，根據(jù)粗略分析與工程量清單，將涉及到的工作進(jìn)行工作分解，結(jié)合工作面與涉及到的人員部署、材料采購與堆放、機(jī)械選型與成本等確定工作間的邏輯關(guān)系，技術(shù)人員根據(jù)討論形成的工作安排進(jìn)行項目的進(jìn)度計劃編制。

圖1 項目進(jìn)度計劃

圖2 基于BIM技術(shù)的進(jìn)度模擬技術(shù)架構(gòu)

隨著項目進(jìn)度管理的持續(xù)發(fā)展，在甘特圖基礎(chǔ)上也衍生了諸多功能豐富、應(yīng)用靈活的獨立軟件，包括斑馬進(jìn)度、翰文進(jìn)度管理系統(tǒng)等。這些軟件在大的框架基礎(chǔ)上，增加了雙代號網(wǎng)絡(luò)圖與橫道圖自由切換的功能，針對項目工序多對局部工序內(nèi)容與圖表進(jìn)行局部放大的功能、不同專業(yè)工序的篩選功能、工期截取功能等。

2.2 傳統(tǒng)進(jìn)度計劃的模擬與管理

據(jù)了解，盡管進(jìn)度計劃編制軟件在逐漸進(jìn)步，但是作為一種應(yīng)用型的工具，從前期的數(shù)據(jù)收集到后期的進(jìn)度監(jiān)控，涉及到大部分手工錄入的工作。同時，進(jìn)度管理比較專業(yè)，并且對工程量、工作量、勞務(wù)消耗的控制較弱，通過這些文字加時間形成的進(jìn)度計劃往往是靜態(tài)與抽象的，與進(jìn)度息息相關(guān)的信息聯(lián)動融合很難做到精準(zhǔn)，所形成的進(jìn)度分析與計劃會帶來潛在的進(jìn)度管控風(fēng)險，無法實現(xiàn)施工進(jìn)度計劃的有效模擬。同時，大多數(shù)時候?qū)M(jìn)度的動態(tài)管理只能在一個時間大周期上對進(jìn)度計劃進(jìn)行調(diào)整，或者重新訂立一個進(jìn)度計劃，管理痕跡與作用并不明顯。另外，不管是雙代號網(wǎng)絡(luò)圖還是橫道圖，都需要較強(qiáng)的專業(yè)知識，這就導(dǎo)致業(yè)主對進(jìn)度管理的參與感不強(qiáng)，容易引發(fā)業(yè)主的催促情緒。

3 基于BIM技術(shù)進(jìn)行進(jìn)度管理

3.1 基于BIM技術(shù)進(jìn)行進(jìn)度管理的應(yīng)用優(yōu)勢

建筑信息模型技術(shù)（BIM）在項目進(jìn)度管理中的應(yīng)用已成為現(xiàn)實，通過繼承設(shè)計階段的設(shè)計模型或者在施工階段重新搭建，結(jié)合項目分析過程中形成的定制化的進(jìn)度計劃，通過構(gòu)件模型與進(jìn)度計劃關(guān)聯(lián)，形成4D-BIM 模型（注：盡管3D 模型已經(jīng)具備部分工程量信息，但其系統(tǒng)性不足且不在本文討論的范疇，故本文仍將賦予進(jìn)度信息的三維模型稱為4D-BIM 模型），實現(xiàn)構(gòu)件級的三維施工進(jìn)度計劃編制?；贐IM 技術(shù)的施工進(jìn)度模擬技術(shù)架構(gòu)是以模型為基礎(chǔ)，結(jié)合時間因素與資源因素的三維模型可視化的操作方法架構(gòu)。其使得進(jìn)度計劃的編制工作更加簡易、不會遺漏工序、進(jìn)度計劃偏差小，BIM 模型攜帶工程量信息，同時可拓展定額信息，實現(xiàn)進(jìn)度與資源的有效綁定，計劃更有說服力。基于BIM 技術(shù)構(gòu)件的進(jìn)度管理，從前期的三維精細(xì)化進(jìn)度編制、施工進(jìn)度模擬和中期的進(jìn)度計劃管理，均體現(xiàn)出BIM 技術(shù)在進(jìn)度管理中的高效性，同時也提高了進(jìn)度計劃的合理性。通過BIM 技術(shù)的施工模擬可以直觀進(jìn)行項目進(jìn)度計劃演示，快速準(zhǔn)確的找出計劃中存在的一些問題，結(jié)合方案比選，可以使得施工進(jìn)度安排更趨于合理。在同業(yè)主交流項目進(jìn)展時，可視化的模擬過程提高了業(yè)主、監(jiān)理等項目參建各方的管理參與感，減少發(fā)生因溝通不暢導(dǎo)致催促工期的情況。

3.2 基于BIM技術(shù)進(jìn)行進(jìn)度管理的應(yīng)用研究

在建筑信息模型技術(shù)生態(tài)中，歐特克平臺在民用建筑領(lǐng)域使用率較高，在應(yīng)用中設(shè)計師多使用Revit-Naviworks軟件體系，Revit 軟件的應(yīng)用優(yōu)勢在于構(gòu)建與編輯模型，Naviworks 軟件的優(yōu)勢在于審閱與管理模型，使用Revit編輯或搭建三維模型，使用Navisworks Export Plugin 插件將Revit 編輯完畢的建筑信息模型無縫轉(zhuǎn)換到Navisworks 軟件中，利用Navisworks 軟件，經(jīng)過選擇集、任務(wù)建立、時間綁定一系列操作，實現(xiàn)在三維模型綁定進(jìn)度部署信息，建立4D-BIM 施工進(jìn)度模型，通過TimeLiner可以對建筑物進(jìn)行建造階段的進(jìn)度與工序的直觀模擬（圖3）。

圖3 基于Navisworks軟件構(gòu)件的TimeLiner施工進(jìn)度模擬

筆者調(diào)研了不同情況下施工企業(yè)或者咨詢企業(yè)開展進(jìn)度管理的業(yè)務(wù)架構(gòu)，主要分為商務(wù)或投標(biāo)應(yīng)用型、施工技術(shù)方案型以及施工管理型，這些類型的業(yè)務(wù)架構(gòu)特點各異，處在不同的應(yīng)用階段有著不同的應(yīng)用優(yōu)勢。商務(wù)或投標(biāo)應(yīng)用型多是由圖表構(gòu)建模式，主要優(yōu)勢是可以快速構(gòu)建，投入的人力成本和時間成本較低。一般上來說主要應(yīng)用在項目開展的前期，由投標(biāo)人員或者商務(wù)談判中形成，與后期的施工工作開展有著不小的出入，這種應(yīng)用業(yè)務(wù)架構(gòu)很難站在BIM 技術(shù)應(yīng)用視角去覆蓋的業(yè)務(wù)架構(gòu)。施工技術(shù)方案型是對商務(wù)或者投標(biāo)型的更進(jìn)一步細(xì)化，合理性更高，往往是一種比較理想型的應(yīng)用，更偏向于進(jìn)度計劃，不會和施工過程進(jìn)行修正和反饋，是與項目脫節(jié)的。目前在BIM 技術(shù)的結(jié)合中，應(yīng)用BIM 技術(shù)是力圖覆蓋施工管理型的業(yè)務(wù)架構(gòu)，通過專業(yè)的進(jìn)度管理軟件建立起一套基準(zhǔn)進(jìn)度計劃，根據(jù)施工部署和甲方要求，可以動態(tài)的調(diào)整，和現(xiàn)場的實際進(jìn)度匹配度較高，需要實時的跟蹤進(jìn)度和及時的調(diào)整進(jìn)度。從施工管理型的業(yè)務(wù)架構(gòu)出發(fā)，提出進(jìn)度管理Revit-Naviworks 軟件體系幾種常見的應(yīng)用模式，這些模式在應(yīng)用中均能解決進(jìn)度管理的一些問題，也各有應(yīng)用優(yōu)勢與不足之處。在應(yīng)用模式一（圖4）中，進(jìn)度管理技術(shù)人員使用Navisworks 軟件直接打開通過繼承或者由BIM 工程師搭建的Revit模型文件，這種模式的應(yīng)用特點在于Naviworks 與Revit 可實時聯(lián)動，Revit 中模型被修改會同步反饋到Naviworks 中，包括模型位置的調(diào)整、模型族類別的置換、新建的模型內(nèi)容，該模式適用于為施工進(jìn)度管理前期一些討論工作提供技術(shù)支撐，構(gòu)建一個虛擬的場地、效果真實的施工機(jī)械、理論化的建筑主體模型，將項目部安置、施工道路布設(shè)、出入口預(yù)留、施工機(jī)械部署、材料堆放與轉(zhuǎn)運等施工過程中的重難點問題放在一個虛擬可視化的場景中討論，形成一個可行性高的前期施工方案。該應(yīng)用模式關(guān)閉模型文件后便無法進(jìn)行同步，再次打開文件等同于開啟了一次新的同步。

圖4 模型短周期應(yīng)用模式

作為Revit-Naviworks 軟件體系中的典型應(yīng)用（圖5），即由Revit 軟件創(chuàng)建的施工圖設(shè)計模型經(jīng)由Navisworks Export Plugin 轉(zhuǎn)換成NWC 格式文件，發(fā)送到施工現(xiàn)場或工程管理類部門，施工現(xiàn)場或工程管理類部門應(yīng)用Naviworks 對NWC 模型文件進(jìn)行編輯并形成NWF文件，構(gòu)件選擇集、審閱信息、視點、進(jìn)度任務(wù)TimeLiner 均存儲在NWF中。NWF 文件比較適應(yīng)施工現(xiàn)場進(jìn)度的動態(tài)特性，同時也會自動對迭代的模型版本進(jìn)行自動歸集，作為Navisworks的典型應(yīng)用模式，適用于現(xiàn)場的動態(tài)化進(jìn)度管理，特別是針對實際進(jìn)度的跟蹤并與計劃進(jìn)度形成一個直觀的比對。

圖5 模型長周期后端維護(hù)應(yīng)用模式

在建筑信息模型技術(shù)應(yīng)用在施工現(xiàn)場的進(jìn)度管理中，筆者發(fā)現(xiàn)應(yīng)用過程中出現(xiàn)的一些問題，具體表現(xiàn)為施工現(xiàn)場的管理人員由于長期習(xí)慣于國內(nèi)簡潔規(guī)則的軟件界面，對Naviworks 軟件接受程度不高，同時，對Naviworks 軟件的編輯意愿不夠強(qiáng)烈，導(dǎo)致Naviworks 更多地用來審閱進(jìn)度模型，項目進(jìn)度信息更多的是由BIM 工程師來進(jìn)行維護(hù)，這對建筑信息技術(shù)在項目中的落地應(yīng)用不利，也會造成現(xiàn)場進(jìn)度管理從技術(shù)層面脫節(jié)或者滯后。因此研究提出一種結(jié)合二次開發(fā)技術(shù)的應(yīng)用模式（圖6），該模式可以解決目前借助于RevitNaviworks 軟件體系進(jìn)度管理時信息加工與維護(hù)的問題，在原始的建筑信息模型中綁定涉及到進(jìn)度管理的構(gòu)件選擇集，以及進(jìn)行施工進(jìn)度模擬TimeLiner 所依賴的任務(wù)名稱、任務(wù)序號、起止時間等關(guān)鍵信息（圖6）。模型經(jīng)由Navisworks Export Plugin 轉(zhuǎn)換成NWC 格式文件，NWC格式文件會攜帶綁定的關(guān)鍵信息，借助于Navisworks 提供的.NET API 技術(shù)可實現(xiàn)攜帶信息的批量化一鍵處理，如自動構(gòu)件選擇集、自動創(chuàng)建任務(wù)名稱、計劃的起止時間等，該模式可大大提高信息維護(hù)的便捷性，同時可以加速同步的信息到結(jié)果的轉(zhuǎn)化效率。目前Navisworks API 提供的接口還不夠全面，也希望廠商能提供更多的API 接口，助力Navisworks與業(yè)務(wù)模式實現(xiàn)融合。

圖6 基于Navisworks二次開發(fā)技術(shù)的本地化應(yīng)用模式

4 應(yīng)用總結(jié)與展望

本文梳理了項目進(jìn)度管理的一般流程以及建筑信息模型技術(shù)對進(jìn)度管理應(yīng)用的幾種流程。在項目應(yīng)用中，項目進(jìn)度的管理主要集中在前期策劃階段，項目進(jìn)度到中后期在管理上往往較為被動。同時影響項目進(jìn)度的外部因素也較多，亟待通過建筑信息模型技術(shù)實現(xiàn)項目進(jìn)度的精準(zhǔn)管理，實現(xiàn)項目進(jìn)度管理的科學(xué)性、合理性、可控性。同時筆者也在應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，目前的項目進(jìn)度管理與BIM 技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用有了不錯的實踐性嘗試，但是應(yīng)用面不夠。同時對進(jìn)度管理這一業(yè)務(wù)性工作覆蓋不夠，在應(yīng)用研究中發(fā)現(xiàn)，專業(yè)性較強(qiáng)的工具型軟件對進(jìn)度管理響應(yīng)的工作內(nèi)容覆蓋全，盡管在應(yīng)用中還有一些不完善之處，項目管理人員同時也形成了一個應(yīng)用習(xí)慣，更習(xí)慣應(yīng)用這些單獨的工具型軟件。

裝配式建筑的高效建造必然是離不開建筑信息模型技術(shù)，新技術(shù)的應(yīng)用并不是對之前工作方式與應(yīng)用工具的摒棄，而是建立起一套與裝配式建筑匹配的信息化、數(shù)字化的體系工具，同時也更符合項目進(jìn)度管理應(yīng)用習(xí)慣的工具。在已經(jīng)研究的應(yīng)用架構(gòu)基礎(chǔ)上，針對后期的應(yīng)用以及業(yè)務(wù)覆蓋還有很多工作需要進(jìn)行，更多的要從現(xiàn)場管理人員的業(yè)務(wù)為落腳點，借鑒與完善已有的工具功能，在BIM 技術(shù)生態(tài)中實現(xiàn)進(jìn)度信息流轉(zhuǎn)、多端多點的融合應(yīng)用，只有這樣才能真正形成BIM 技術(shù)在項目中的落地，也才能夠通過BIM 技術(shù)手段實現(xiàn)裝配式建筑進(jìn)度的精細(xì)化、信息化管理，同時助力裝配式建筑整體建造效率的提升。