第1章 绪论
1.1 研究背景
建筑业长久以来一直都是我国国民经济的重要组成部分，它是推动我国国内生产总值快速增长的主要力量。据相关部门统计，2017 年，全国建筑业企业签订合同总额 439535.27 亿元，比上年增长 18.10%，增速连续两年增长。2017 年，全国建筑业企业房屋施工面积 131.72 亿平方米，比上年增长 4.19%，增速连续两年保持增长[1]。说明我国建筑业的投入金额以及建筑施工面积随着时间的移动是逐年上升的，是朝着不断兴盛的方向进展的。
然而，近五年，我国的建筑业劳动生产率增速一直处于下降的趋势，其中2014 年我国建筑业劳动生产率增速居然达到了-2.22%,虽然近两年有所回升，但是相比 2012 年的建筑业劳动生产率增速 27.16%，仍旧处于低谷。如图 1-1 为近 10年的建筑业劳动生产率增速曲线图。
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1.2 BIM 在进度管理中的应用现状
1.2.1 国外研究现状
BIM 技术在工程项目施工进度管理中的应用国外发展的比较早，国外 BIM 技术的研究主要体现在：将三维建筑模型与时间维度进行关联，实现施工进度的 4D模拟。国外首先应用 4D 模拟的时间是 1996 年，在美国斯坦福大学综合设施工程中心（Center for Integrated Facility Engineering）提议的 4D 施工模拟工程中。历经多年研究，许多次实验，综合设施工程中心完成了 3D 模型与施工进度计划的完美集成，可以利用软件对施工进程实施可视化模拟[2]。应用的核心手段就是在 3D模型中与时间进行关联：软件操作者可以随便选择模型构件，与相应时间对应的具体任务关联，并且可以设置任务与任务、构件与任务、构件与构件间的逻辑关系，这个过程都离不开升级后的 4D 工具，从而使软件操作过程更加方便，可以实现人与计算机的交流。不久，综合设施工程中心又研发出了可以对施工构件的碰撞现象进行预测的系统，叫作 4D Production Model 系统。该系统分为三个部分：碰撞检测仪、4D 模拟器以及结果调整器。每个部分都有各自的分工，碰撞检测仪主要发现施工过程中的冲突；4D 模拟器可以对施工进程实现模拟；结果调整器将会对劳动生产率及工期进一步完善。2003 年，综合设施工程中心研发了新产品 PM4D 系统，此系统不但可以完成施工 3D 模型，而且能够对施工进行 4D 进度模拟，生成成本估算报告以及环境影响分析情况等。如今，综合设施工程中心正在建造数字交互实验室（Interactive Room），即将把 4D 理念发展到尽可能宽广的领域内，更早实现工程项目各方在全生命周期中协同化管理的目标[2]。提出 4D理论后，Bechtel 公司开展了他们的 3DTM 功能的研发：规划系统工程计划的完善、施工进度模拟等功能，在此期间该公司研究了大量的数据以及模型对施工进行进度仿真模拟。图形模拟用具 4D—Planner，也是由该公司研发并投入使用的，利用此软件，使用者可以看到施工进度模拟文件，这样就能帮助管理工作者有效的对施工项目进度进行规划与管理，此过程十分简便，只需将进度文件与 3D 模型导入，将模型与进度计划相关联就可以生成施工进度模拟文件[3] 。
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第2章 BIM 技术与进度管理
2.1 BIM 技术特性及数据标准
30 多年前，对于建筑信息模型的构想为：模型不但包含几何参数、各项功能等信息，而且还要包含整个施工过程、各项工程项目管理等中间信息，建筑信息模型中必须包含建设全生命周期内的数据信息，该构想是由 Chuck Eastman 博士提出来的，他来自美国乔治亚技术学院[12]。建筑信息模型将作为主要技术对建筑管理及房地产技术的升级起到至关重要的作用，该理论在经过 21 世纪的第一个十年里被证实了。当建筑领域出现了 BIM 这个词语时，大家对它的认识形形色色，各式各样，一部分人认为 Revit Architecture 或者鲁班等软件是 BIM，这只是限定了 BIM 技术带来的价值和优势[13]。在全球信息化的今天，某领域如果想进行改革，将利润水平提高到一个新的高度，必然离不开信息技术的发展。BIM 带来的价值最核心的部分是可以在建设项目全生命周期中可以对各专业各阶段进行信息的共享，因为 BIM 模型的基础就是由许多信息数据组成的。
2.1.1 信息集成完整性(Integrity of information integration)
BIM 技术最显著的特性就是尽可能多的整理信息并对信息加以应用，这一点是在传统的工程项目管理中很少能做到的。所谓的 4D 模型就是在 3D 模型的基础上加入了时间维度，这样模型与进度计划关联，形成了施工进度模型；5D 模型就是在 4D 模型基础上加入了成本，就可以高效的对进度以及成本进行统一管理。在一个项目中如何才能把各专业的模型合并成一个模型，并且保证各个构件的信息不会丢失，答案是利用 BIM 技术。现阶段，Revit 以及 Navisworks 等软件都可以将各个专业的模型集成在一起，形成一个全专业完整的信息模型，这样方便后期的进度管理以及成本管理。BIM 的信息集成完整性不单单体现在各专业模型的整合方面，它还可以将业主、施工方、监理方等联系在一起，各方可以通过 BIM平台对模型的建立、施工模拟及相应的资金流出进行实时的管控和监督。
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2.2 BIM 的应用软件
在很多人的认知世界里认为 BIM 是个软件，其实 BIM 并不仅仅是一个软件在工作，也并不是一类软件的任务，更加精准一点的说法应该是 BIM 是好几类软件，并且每类软件不仅仅只有一个产品，大概的类型分为建模类、方案设计类、管理类、机电类、结构类、模型检查类、可视化类、深化设计类、综合碰撞类以及造价类等等[17]。如图 2-1 为 BIM 软件类型。我将对某些类别的主要软件进行简单的介绍。
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第 3 章 基于 BIM 技术的进度管理流程 ............................. 21
3.1.1 使用 Revit 软件建立三维模型 ......................... 21
3.1.2 通过 Navisworks 碰撞检测 ......................... 23
第 4 章 新星宇广场项目基于 BIM 的进度管理 ............................... 38
4.1 工程概况 .................................... 38
4.1.1 工程简介 ........................... 38
4.1.2 工程难点 .................................. 39
第 5 章 结论与展望 ................................ 69
5.1 结论 ............................. 69
5.2 展望 ............................ 69
第4章 新星宇广场项目基于 BIM 的进度管理
4.1 工程概况
4.1.1 工程简介
本项目为新星宇广场三期工程，建设单位是新星宇建筑安装有限责任公司。工程项目位于长春市南关区亚泰大街与南三环交汇，设计使用年限 50 年，总用地面积 18230m2，总建筑面积 92206.43m2，地上建筑面积 63786m2，地下建筑面积28420.43m2，建筑密度 29.57%，容积率 3.49，该项目的鸟瞰图如图 4-1 所示。 该项目分为：住宅：B1、B2；公用建筑：B7、B8；地下部分：B10。
（1）住宅部分：B1 地上部分共 26 层，筏板基础，建筑高度 79.35 米，总建筑面积 17233.9m2，为剪力墙结构，住宅的建筑面积为 16547.46m2，商网建筑面积 654.5m2，水箱间建筑面积 68.99m2，抗震设防烈度 7 度，防水等级 1 级，耐火等级 1 级；B2 地上部分共 22 层，筏板基础，建筑高度 66.79m，总建筑面积15876.82m2， 为 剪 力 墙 结 构 ， 住 宅 建 筑 面 积 14278.93m2 ， 商 网 建 筑 面 积1601.53m2，抗震设防烈度 7 度，防水等级 1 级，耐火等级 1 级。
（2）公用建筑部分：B7 栋为地上三层，建筑高度为 11.88m，筏板基础，框架结构，建筑面积为 1223.95m2，抗震设防烈度 7 级，防水等级 2 级，耐火等级二级；B8 栋分为地上地下各一层，地下部分为生活水房，地上部分为热换站，总建筑面积 489.29m2，筏板基础，框架结构，生活水房建筑面积 302.79m2，热换站建筑面积 197.43m2，抗震设防烈度 7 度，防水等级地上 2 级，地下 1 级，耐火等级地下一级，地上二级。
（3）地下部分：地下部分：B10 地下三层（局部二层）车库，总建筑面积28279.19m2，地下总建筑面积 28039.75m2，地上总建筑面积 238.97m2，人防建筑面积 3687.99m2，停车位 623 个
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第5章 结论与展望
5.1 结论
本文以如何提高施工效率，优化工程项目进度管理为主要研究内容，首次提出 BIM 技术与 PDCA 循环原理结合，实现对工程项目进行进度管理的理论研究方法，并将该方法在实际的工程项目中应用，具体结论如下：
（1）传统进度管理由于进度计划表现方式单一，发生失误更改困难以及计划结构不合理的原因，通常会造成计划更新不及时、各部门及单位间信息传递不畅等问题。随着结构复杂程度的增加以及规模的不断扩大，传统进度管理方式极易造成工期的延误，因此，急需引进新的信息化进度管理方法。
（2）通过对 BIM 技术的应用，可以实现知识和信息数据的共享、优化建设单位的人员配置、掌握整个工程的施工过程，提高工作效率的目的。
（3）本文将 BIM 技术与实际工程项目结合，利用 BIM 技术对施工中“缺、错、碰、漏”等问题进行筛查，使用 Navisworks 对地下室的综合管线部分进行碰撞检测，共发现了一千多处碰撞点，并及时对碰撞处修改，提前对施工中发生的问题进行解决，避免返工。
（4）通过 BIM 技术进行施工模拟，完成项目实际完成情况与计划完成情况的对比，实现对工程项目施工过程中进行实时管控的目的。在工程项目施工过程中，当施工计划发生改变时，利用 BIM 技术可实现对进度计划的同步修改，从而避免发生工期延误。
（5）通过 BIM 技术与 PDCA 循环原理结合的工程项目进度管理方法，明确了每项任务的相关负责人以及相应任务的完成情况，精确到每天、每个人、每项任务以及每个施工构件，实现了精细化的工程项目进度管理，达到提高施工效率，缩短工期的目的。
参考文献（略）