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篇1

同制造業相比，建筑行業生產效率低、質量難以保證，而精益施工可以解決這些問題。根據麥格勞?希爾建筑與達索系統公司開展的一項最新研究表明：目前全行業尚需增進對精益施工的了解，同時，盡管在精益施工的總體應用方面，業主分包商仍落后于總承包商，但他們在推廣精益實踐在整個行業的應用發揮著關鍵作用。

關鍵詞：

精益施工項目交付精益實踐麥格勞?希爾建筑-智能型市場報告麥格勞?希爾分析

中圖分類號：TU74文獻標識碼： A

一直以來，建筑行業都被貼上了低利潤、高風險的標簽。精益施工為這些問題提供了一個潛在的解決方案。但作為一種項目交付模式，精益施工在建筑行業中并未被廣泛使用。

麥格勞?希爾建筑（MHC）與達索系統公司最新開展了一項研究，并了題為《精益施工：通過協作并借助先進的實踐經驗提高項目效率―智能型市場報告》的文章。該研究表明，承包商鮮少熟悉精益實踐的概念以及精益實踐能夠產生的效益。研究尤其顯示，業主分包商實際在促進精益施工在建筑行業的更多引用方面掌握著充分的機遇。在精益施工的總體應用上，專業分包公司落后于總承包商，但有相當一部分業主分包商通過采用精益施工在增加利潤的同時還縮減了成本，這部分業主分包商的數量甚至超出了同樣通過精益施工實現了效益的總承包商。

簡而言之，精益施工即指消除設計及施工過程中的浪費。基于這樣的理念，上述研究針對不同群體對精益施工的原則及五種特定實踐的熟悉和應用展開了評估。

研究對象包括兩組群體：MHC承包商小組，它提供建筑行業內的一些代表性公司；精益建造協會（LCI）成員，LCI致力于推廣行業中尚未應用的精益實踐的知識和技能。

該項研究的結論如下：

1.承包商對精益施工欠缺了解

實際上，單獨評價承包商小組推薦的代表性公司時，明顯體現出這些公司需要了解更多關于精益施工的知識：37%的公司完全不熟悉精益施工，而只有28%的公司匯報曾經實踐過六種精益實踐的一種，包括一般范疇的精益施工。這與精益施工協會成員形成了鮮明的對比。所有LCI成員都深諳精益施工理念，82%的成員都至少進行過一次精益實踐。而對承包商小組的調查結果表明，精益施工對于建筑行業而言還停留在全新嘗試階段。

在此基礎上，對承包商小組和精益施工協會成員的結果進行綜合考量，也可以找到精益實踐至今仍停留在新興階段的原因。數據顯示，在調查中采用精益施工的公司或至少進行過一次精益實踐的公司中，有近2/3（62%）的公司承認當前的標準施工流程效率低下。相反，未采用精益施工的企業中僅有14%認為當前的施工流程效率不高。

2.總承包商率先采用精益施工，業主分包商的作用不容忽視

研究同時表明，雖然總體上整個建筑行業內精益施工的應用才剛剛開始，業主分包商相比總承包商進行的精益實踐要少。盡管調查中每種精益實踐的應用在統計學上并未發現顯著差異，但結果仍然表明總承包商總體上對精益實踐明顯進行了更好的應用。

數據同時表明，業主分包商與總承包商的差距可能源于業主分包商對“精益”不夠熟悉：55%的業主分包商表示他們不熟悉調查評估的任何一種精益實踐，而同樣如此的總包商的比例僅為38%。這17%的差距明顯高于至少進行過一次精益實踐的總包商和業主分包商之間的百分比差距7%，更說明業主分包商需要增加對“精益”的了解，同時也意味著相比總承包商而言，了解“精益”理念的業主分包商將理論付諸于實踐的可能性更高。

研究的另外一項發現進一步證實了這樣的觀點：業主分包商在提升行業效率方面發揮著重要作用。除了對具體的精益實踐展開評估，研究還對能夠提高效率的先進方法進行了探討。結果明確顯示在這些先進方法的應用上，業主分包商與總承包商表現出了至少相同的積極性，而很多情況下，業主分包商甚至更廣泛地應用了這些先進方法：

• 高達59%的業主分包商使用全球定位系統用于材料、設備與工具的跟蹤，而同樣這樣做的總承包商比例為41%。

• 86%的業主分包商優化了員工隊伍，而這樣做的總承包商比例為80%。

• 40%的業主分包商進行工效學和員工活動研究，而同樣如此的總承包商僅占33%。

• 37%的業主分包商采用備用工具和材料培訓員工從事某項特殊工作，同樣如此的總承包商比例為33%。

這些數據均說明，盡管目前應用正式的精益理論或將之付諸正規實踐的業主分包商數量不多，但他們當中很多人在試圖尋求能夠提高施工效率的途徑，而這些人也成為最有希望在未來應用精益施工的潛在人群。

所有參與調查的公司都被問及是否采用了精益施工的辦法來提高效率，其中至少采用了一種精益實踐的公司同時還要求介紹其在未來三年內精益實踐的規劃。計劃采用備用工具以及方法訓練工人完成特定工作的業主分包商和總承包商比例分別為88%和62%，計劃開展工效學和員工活動研究的業主分包商和總承包商比例分別為68%和41%。

3.“精益”的益處

多數進行了至少一次精益實踐的公司表示從中獲得了多項重要益處, 如提高了客戶滿意度或縮短了項目周期。這部分的總承包商與業主分包商的比例大致相同。

但是，針對下面柱狀圖中列出的幾項主要益處，大多數進行精益實踐的業主分包商表示實現了平均或優秀的業績。

進行至少一次精益實踐的公司所獲得的益處

也許最重要的因素即總承包商與業主分包商之間存在最大差異之處：利潤更高且成本更低。這項好處尤為重要。因為，研究中那些對精益實踐有所了解但從未將之付諸實踐的承包商中，大部分的承包商（83%）認同，如果能夠證明精益實踐確實能夠增加利潤削減成本，那將對他們是否采用精益實踐的決策產生重要影響。顯然，如果了解到高達80%的業主分包商通過采用精益實踐實現了利潤增長并削減了成本，這將讓那些對精益實踐尚存疑慮的公司堅定信心。

采用精益實踐的業主分包商的信條同樣也體現出了這樣的結論。分包商確信精益實踐能夠直接提升公司的盈利水平，而并非提高中標項目的能力。

《精益施工智能型市場報告》中的研究還包括了與率先實踐精益施工的企業進行的高端、深入的訪談。參與訪談的一部分業主分包商就精益施工對公司的盈虧影響還提出了更加細致的看法。

其中一位專家介紹到：“我們已經將利潤提升至預期水平。過去通常是期望的利潤率是4%至5%，幸運的話才能實現3%。而現在計劃利潤率4%至5%，實際上也能夠達到4%或5%。”另外一位專家提到了成果的可靠性也是一項重大效益，項目成果的可靠性從20%增加到80%左右。顯然，這些直接效益是業主分包商們決定采用精益實踐的最直接的原因。

4.業主分包商對“精益”的影響

精益施工能夠為整體建筑行業提供更高、更穩定的利潤前景，但目前全行業相對欠缺精益實踐也意味著需要出現領軍人物，而業主分包商恰恰適合扮演這一角色。業主分包商更廣泛地應用精益施工有助于整個行業了解其優勢所在，尤其是當其他的項目團隊了解到精益施工可以為項目帶來如此多的好處時，會在整個行業傳播“精益”的知識和興趣。。

MHC針對其他施工趨勢的研究還揭示了積極的實施群體的重要性。建筑師已經引領行業推廣綠色建筑，而在美國，總承包商已經走在了建筑信息模型應用的前沿，并引領著整個行業的其他承包商緊隨其后。

研究表明，如果采取積極的措施吸引業主分包商的參與，那么他們將會為精益實踐在整個行業的推廣上發揮關鍵作用。業主分包商對效率的關注以及先行者們已經取得的豐富且與業務直接相關的益處，將成為強有力的論據促使整個業主分包商行業推行精益實踐，他們的經驗也將使整個行業更加清楚精益施工能夠帶來的益處。

精益實踐

研究中調查承包商是否了解或正在實施以下具體六個方面的精益實踐。表明至少實踐過其中一項的公司被認為是精益施工的踐行者。

精益施工：消除設計及施工過程中的浪費。

拉動型計劃：有針對性的、特定的工具，對項目具體內容進行定義并排序，從既定的項目完工日期倒推進行規劃。

最終規劃系統：由LCI開發的綜合標記方法，包括若干規劃層面以及整個項目團隊嚴格遵照時間計劃執行。

實時生產：需要時交付剛好數量的材料。

豐田方式：通過消除流程及程序中的浪費，在最短的交付周期內提供最優質、成本最低產品的體系。

六個西格瑪：用于改善流程的一整套策略、技術以及工具，用于發現并解決根本問題。

篇2

關鍵詞:建筑信息模型；項目策劃；協調；控制

Abstract: Building Information Modeling (Building Information Modeling) is a construction project related information and data as the basis of a model, a building model, simulate the real information of building with digital information simulation. It has coordination, visualization, simulation, and five characteristics of graph optimization.

Key words: building information modeling；project planning；coordinate；control

中圖分類號：TU71文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

近年來，BlM技術在建筑業的應用越來越廣，越來越深入，其主要原因是：計算機軟硬件技術和網絡技術的發展為BlM技術的應用提供了基礎；城鎮化進程和眾多大型復雜項目的增多為BlM技術的應用提供了市場需求；全世界范圍的節能減排要求，特別是可持續理念及生態綠色低碳理念的升華，提高了人們對建筑品質的要求，增大了人們對BlM技術應用效果的期望。通過近十年來BlM的實踐應用，人們取得了一個共識：BlM已經并將引領建筑業的信息革命。

一、建筑信息模型（BIM）的概述

CAD技術將建筑師、工程師們從手工繪圖推向計算機輔助制圖，實現了工程設計領域的第一次信息革命。 但是此信息技術對產業鏈的支撐作用是斷點的，各個領域和環節之間沒有關聯，從整個產業整體來看，信息化的綜合應用明顯不足。建筑信息模型（BIM，Building Information Molding ）的出現將引發整個A/E/C（Architecture/ Engineering/Construction ）領域的第。BIM 從二維（以下簡稱2D）設計轉向三維（以下簡稱3-D）設計；從線條繪圖轉向構件布置：從單純幾何表現轉向全信息模型集成；從各工種單獨完成項目轉向各工種協同完成項目；從離散的分步設計轉向基于同一模型的全過程整體設計；從單一設計交付轉向建筑全生命周期支持。BIM帶來的是激動人心的技術沖擊，而更加值得注意的是，BIM技術與協同設計技術將成為互相依賴、密不可分的整體。協同是BIM的核心概念，同一構件元素，只需輸入一次，各工種共享元素數據并于不同的專業角度操作該構件元素。從這個意義上說，協同已經不再是簡單的文件參照。可以說BIM技術將為未來協同設計提供底層支撐，大幅提升協同設計的技術含量。BIM帶來的不僅是技術，也將是新的工作流及新的行業慣例。

1、建筑信息模型（BIM）的概念

BIM的定義或解釋有多種版本， McGraw Hill（麥克格勞.希爾）在2009年的一份BIM市場報告中將BIM定義為：“BIM是利用數字模型對項目進行設計、施工和運營的過程”。這一定義比較簡練、清晰、易記。美國國家BIM標準對BIM的含義進行了四個層面的解釋，內容頗為完整，BIM是“一個設施（建設項目）物理和功能特性的數字表達；一個共享的知識資源；一個分享有關這個設施的信息，為該設施從概念到拆除的全生命周期中的所有決策提供可靠依據的過程；在項目不同階段，不同利益相關方通過在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自職責的協同作業”。

從上述BIM的定義和解釋，可以初步理解和歸納BlM的概念應包括以下含義：

（1）BIM是利用數字模型對項目進行設計、施工和運營的過程。是一個業務流程，不是一個軟件；

（2）BIM不限于在設計中的應用，它可應用在建設項目的全壽命周期中；

（3）用BIM進行設計屬于數字化設計，是對設施物理和功能特性的數字表達；

（4）BIM的數據庫是共享的知識資源，是動態變化的，在應用過程中不斷在更新、豐富和充實；

（5）BIM提供了一個項目參與各方協同工作的平臺，支持和反映其各自職責的協同作業，能為該設施從概念到拆除的全生命周期中的所有決策提供可靠依據的過程。

2、BIM的特征

清華大學張建平教授在《BIM技術的研究與應用》課題研究報告一文中對BIM的描述為：BIM 是以三維數字技術為基礎，集成了建筑工程項目各種相關信息的工程數據模型，BIM 是對工程項目設施實體與功能特性的數字化表達。一個完善的信息模型，能夠連接建筑項目生命期不同階段的數據、過程和資源，是對工程對象的完整描述，可被建設項目各參與方普遍使用。BIM 具有單一工程數據源，可解決分布式、異構工程數據之間的一致性和全局共享問題，支持建設項目生命期中動態的工程信息創建、管理和共享。BIM 一般具有以下特征。

（1）模型信息的完備性。除了對工程對象進行3-D 幾何信息和拓撲關系的描述，還包括完整的工程信息描述，如對象名稱、結構類型、建筑材料、工程性能等設計信息；施工工序、進度、成本、質量以及人力、機械、材料資源等施工信息；工程安全性能、材料耐久性能等維護信息；對象之間的工程邏輯關系等；

（2）模型信息的關聯性。信息模型中的對象是可識別且相互關聯的，系統能夠對模型的信息進行統計和分析，并生成相應的圖形和文檔。如果模型中的某個對象發生變化，與之關聯的所有對象都會隨之更新，以保持模型的完整性和健壯性；

（3）模型信息的一致性。在建筑生命期的不同階段模型信息是一致的，同一信息無需重復輸入，而且信息模型能夠自動演化，模型對象在不同階段可以簡單地進行修改和擴展而無需重新創建，避免了信息不一致的錯誤。

3、BIM的特點：

（1）可視化：可視化即“所見所得”的形式，對于建筑行業來說，可視化的真正運用在建筑業的作用是非常大的，例如經常拿到的施工圖紙，只是各個構件的信息在圖紙上的采用線條繪制表達，但是其真正的構造形式就需要建筑業參與人員去自行想象了。對于一般簡單的東西來說，這種想象也未嘗不可，但是現在建筑業的建筑形式各異，復雜造型在不斷的推出，那么這種光靠人腦去想象的東西就未免有點不太現實了。所以BIM提供了可視化的思路，讓人們將以往的線條式的構件形成一種三維的立體實物圖形展示在人們的面前；現在建筑業也有設計方面出效果圖的事情，但是這種效果圖是分包給專業的效果圖制作團隊進行識讀設計制作出的線條式信息制作出來的，并不是通過構件的信息自動生成的，缺少了同構件之間的互動性和反饋性，然而BIM提到的可視化是一種能夠同構件之間形成互動性和反饋性的可視，在BIM建筑信息模型中，由于整個過程都是可視化的，所以，可視化的結果不僅可以用來效果圖的展示及報表的生成，更重要的是，項目設計、建造、運營過程中的溝通、討論、決策都在可視化的狀態下進行。

（2）協調性：這個方面是建筑業中的重點內容，不管是施工單位還是業主及設計單位，無不在做著協調及相配合的工作。一旦項目的實施過程中遇到了問題，就要將各有關人士組織起來開協調會，找各施工問題發生的原因，及解決辦法，然后出變更，做相應補救措施等進行問題的解決。那么這個問題的協調真的就只能出現問題后再進行協調嗎？在設計時，往往由于各專業設計師之間的溝通不到位，而出現各種專業之間的碰撞問題，例如暖通等專業中的管道在進行布置時，由于施工圖紙是各自繪制在各自的施工圖紙上的，真正施工過程中，可能在布置管線時正好在此處有結構設計的梁等構件在此妨礙著管線的布置，這種就是施工中常遇到的碰撞問題，像這樣的碰撞問題的協調解決就只能在問題出現之后再進行解決嗎？BIM的協調就可以幫助處理這種問題，也就是說BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期對各專業的碰撞問題進行協調，生成協調數據，提供出來。當然BIM的協調作用也并不是只能解決各專業間的碰撞問題，它還可以解決例如：電梯井布置與其他設計布置及凈空要求之協調，防火分區與其他設計布置之協調，地下排水布置與其他設計布置之協調等。

（3）模擬性：模擬性并不是只能模擬設計出的建筑物模型，還可以模擬不能夠在真實世界中進行操作的事物。在設計階段，BIM可以對設計上需要進行模擬的一些東西進行模擬實驗，例如：節能模擬、緊急疏散模擬、日照模擬、熱能傳導模擬等；在招投標和施工階段可以進行4-D模擬（三維模型加項目的發展時間），也就是根據施工的組織設計模擬實際施工，從而來確定合理的施工方案來指導施工。同時還可以進行5D模擬（基于3-D模型的造價控制），從而來實現成本控制；后期運營階段可以模擬日常緊急情況的處理方式的模擬，例如地震人員逃生模擬及消防人員疏散模擬等。

（4）優化性：事實上整個設計、施工、運營的過程就是一個不斷優化的過程，當然優化和BIM也不存在實質性的必然聯系，但在BIM的基礎上可以做更好的優化、更好地做優化。優化受三樣東西的制約：信息、復雜程度和時間。沒有準確的信息做不出合理的優化結果，BIM模型提供了建筑物的實際存在的信息，包括幾何信息、物理信息、規則信息，還提供了建筑物變化以后的實際存在。復雜程度高到一定程度，參與人員本身的能力無法掌握所有的信息，必須借助一定的科學技術和設備的幫助。現代建筑物的復雜程度大多超過參與人員本身的能力極限，BIM及與其配套的各種優化工具提供了對復雜項目進行優化的可能。目前基于BIM的優化可以做下面的工作：

1） 項目方案優化：把項目設計和投資回報分析結合起來，設計變化對投資回報的影響可以實時計算出來；這樣業主對設計方案的選擇就不會主要停留在對形狀的評價上，而更多的可以使得業主知道哪種項目設計方案更有利于自身的需求。

2）特殊項目的設計優化：例如裙樓、幕墻、屋頂、大空間到處可以看到異型設計，這些內容看起來占整個建筑的比例不大，但是占投資和工作量的比例和前者相比卻往往要大得多，而且通常也是施工難度比較大和施工問題比較多的地方，對這些內容的設計施工方案進行優化，可以帶來顯著的工期和造價改進。

（5）可出圖性：BIM并不僅是為了出大家日常多見的建筑設計院所出的建筑設計圖紙，及一些構件加工的圖紙。而是通過對建筑物進行了可視化展示、協調、模擬、優化以后，還可以幫助業主出如下圖紙：

l）綜合管線圖（經過碰撞檢查和設計修改，消除了相應錯誤以后）；

2）綜合結構留洞圖（預埋套管圖）；

3）碰撞檢查偵錯報告和建議改進方案。

二、基于建筑信息模型（BIM）的費用控制與進度控制

1. 基于建筑信息模型（BIM）的費用控制

一般來說，工程費用是指進行一個工程項目的建造所需要花費的全部費用，即從工程項目確定建設意向直至建成、竣工驗收為止的整個建設期間所支出的總費用。但是工程造價在不同國家、不同項目和不同實施階段中實現的手段大不相同，差異化很大。為此，本節重點從工程實體費用形成理論的角度對其進行深入剖析，進而得出普遍適用性的規律和方法，為下文的分析提供指導。工程費用計價的基本方法和主要特點是要按WBS（Work Breakdown structure，簡稱WBS)進行，這是由工程項目的固有特性(如體量不同、體形不一、內容復雜、所需資源各異等所決定的。將整個工程分解至基本子項，就能容易、準確地計算出基本子項的費用，且分解結構的層次越多，基本子項也越細，計算得到的費用也就越精確，然后將基本子項的計算費用逐層匯總就能得到工程項目的總費用。

從工程費用計算的角度分析，影響工程費用的主要因素是兩個：即基本子項的單位價格和基本子項的實物工程數量(工程量)。因此工程費用的確定表示為：

工程費用=∑(單位價格*實物工程數量)i

式中，i：為第i個基本子項。基本子項的單位價格高，工程費用就高；基本子項的實物工程數量大，工程費用也就大。

對于基本子項的單位價格再作分析，其主要由兩大要素構成，即完成基本子項所需資源的數量和相應資源的價格。因此，基本子項單位價格的確定表示為：

單位價格=∑(資源消耗量*資源價格)j

式中，j：為第j種資源；。

一般的，將資源按工料、機、消耗三大類劃分，則資源消耗量包括人工消耗量、材料消耗量和機械臺班消耗量；資源價格包括人工價格、材料價格和機械臺班價格。上式就可以轉化為:

單位價格=人工消耗量*人工價格+材料消耗量*材料價格

+機械臺班消耗量*機械臺班價格

基于建筑信息模型工程量統計的基本思路：針對模型中的每個構配件，為構配件對象的有關幾何數據、擴展幾何數據、關系數據，指定一個輸出規則(或者說是統計規則)，告訴系統當進行工程量統計時，構配件對象的相關屬性值應該自動累加到哪個基本子項中去，然后將所有基本子項的數據（工程量)套價求和就可得到最終的工程費用數據，當然還可以根據用戶的輸入，有選擇性的輸出工程費用數據。

建筑信息模型本身是一個非常復雜的系統，結構復雜，數據繁多。為此采用層次化模塊化設計的思想將原本復雜的模型系統劃分為可控制的、相對獨立的子層次和子模塊進行開發是非常必要的，這種方法也稱為“多層次建模技術。這對于提高系統整體的穩定性和擴展性具有非常重要的作用。

工程費用的計算流程采用了“由上到下，由下到上”的方法，也就是說首先根據項目的特點將項目劃分為若干個相互獨立的、可計算的基本子項，然后計算基本子項的工程量，最后采用套價匯總的方法形成整個項目的費用，流程如下圖所示。

依據以上分析，建筑信息模型的體系結構可以劃分為3個層次，即：資源層、對象層和基本子項層。

資源層：作為主要的技術支撐的層次，主要負責：材料價格的制定、人工費用的計算算法以及各種配件的工程量的計算算法等一些基礎性的信息。

對象層：工程費用計算中，作為計算的最基本的獨立單位。

基本子項層：這里主要儲存了對象層中對象的基本信息，是對象層的子層。

以柱的費用計算為例，為柱“體積屬性”制定了一條有關柱混凝土的基本子項，工程量統計時模型系統就會首先調用“計算模塊”計算該柱的“體積屬性值”，“計算模塊”在計算過程中會調用需要的資源層模塊作為計算依據和數據來源，然后依據柱的分類基準數據將該屬性值自動累加到指定柱混凝土基本子項中去，也就是將對象層中柱對象的“體積屬性值”累加到基本子項中去，最后通過調用“計算模塊”完成基本子的套價求和工作形成最終的工程費用。對于定義的統計規則，主要包括三方面的內容：

(l) 基本子項信息

由于工程費用主要是以基本子項的形式進行分類的，這就決定了定義統計規則的首要工作就是定義基本子項。

(2) 工程量計算式

主要是定義應該計算什么樣的工程量。即需要計算某構配件體積工程量時，就要指定構配件有關體積的計算公式；需要計算某構配件面積工程量時，就要指定構配件相應面積的計算公式；抽取長度工程量時，就需要設定長度的有關工程量計算式。工程量計算式則在資源層及基本子項層的“計算模塊”中實現。

(3) 分類基準數據

主要是設定應該按什么樣的分類條件來統計工程量。當進行工程量統計時，系統就會根據設定的基準分類條件，將工程量自動分類累加，完全不需要用戶自己去分別定義構配件的做法。

由于建筑物構配件復雜的空間關系以及工程量計算規則中所設定的計算規則與建筑設計中對構配件對象的尺寸設定有所不同，于是就產生了工程量扣減問題，這也是目前工程量手工計算過程中所必須要經歷的一個環節。為此，要使計算出來的工程量更具有科學性和精確性，就必須對工程量進行扣減和復核。從理論上說，工程量扣減環節完全可以通過計算機來實現。通過對模型系統以及計算規則的分析，本節提出優先級和擴展幾何變量兩個方案從理論上來解決這一問題。

(l) 優先級策略

對于幾個相互具有搭接關系的構配件對象可以采用優先級策略，可以根據工程量計算規則來給定不同構配件對象不同的優先級，以達到計算的工程量符合工程量計算規則的要求。例如，在工程量計算規則中規定：梁與柱連接時，梁長算至柱側面，當計算機在計算梁體積時，會對梁與柱的優先級進行比較，優先級高的構配件作為整體考慮，優先級低的構配件拆分考慮。采用該策略很好的解決了構配件空間的搭接關系，避免了工程量重復計算的問題。

(2) 擴展幾何變量策略

擴展幾何變量就是由于構配件的空間位置關系而產生的數據信息，如分析調整體積、分析調整面積、指定調整體積等。例如在計算梁、柱相接柱的模板面積時，模型會自動分析出梁柱相接觸的面積值，并將分析出來的扣減值自動保存到柱擴展幾何屬性中“側面積分析調整值”的屬性值欄中。當需要計算該柱的模板面積值時，只需將該柱的“側面積值”與“側面積分析調整值”相加就可以得到該柱模板的工程量。

2. 基于建筑信息模型（BIM）的進度控制

工程項目的進度計劃編制與管理在項目管理的三大控制—投資控制、進度控制和質量控制中，占有非常重要的地位。良好的施工進度計劃可以使項目各參與方達到“協調一致”。因此，不管是從業主方還是從施工方，在工程項目管理中做好施工進度計劃編制與管理工作是非常重要的。目前大多數項目進度計劃多是對設計方設計出的圖紙用專門的進度計劃軟件編制，在這個過程中，項目的相關信息隨著項目的進展不斷增多，但是由于項目各方不能很好的傳遞信息，以及相關的設計變更，致使進度計劃編制的工作量加大。

為了解決這一問題，在2002年Autodesk公司首先提出將所有建設工程信息放在一個平臺上，這樣，建設項目中的所有相關人員都可以從這個平臺中獲取信息，保證協同工作，增強工作效率。這個平臺就是BIM，自2002年后，Autodesk公司一直致力于在全球范圍內推廣BIM。在其的《Autodesk BIM白皮書》對BIM進行了如下定義：BIM是一種用于設計、施工、管理的方法，運用這種方法可以及時并持久地獲得高質量、可靠性好、集成度高、協作充分的項目信息

BIM從3-D模型發展出4-D(3-D+時間或進度)建造模擬功能，讓項目相關人員都能夠更加輕松地預見到施工建設的進度計劃。Innovaya是最早推出BIM施工進度軟件的公司之一，支持Autodesk公司的Primavera及Microsoft Project施工進度軟件。Visual Simulation這個新型的進度計劃和施工分析工具可將MS Project或者Primavera的施工計劃與3-D BIM模型關聯起來。那么，項目進度計劃便通過3-D構件在進度計劃安排下的施工過程表現出來——這便是4-D(3-D+時間) 施工模擬的含義。

施工進度模擬圖