摘 要

目前工程项目施工方面出现很多的问题，如工期延误、现场变更频繁，资源浪费，返工问题严重。对于这些问题，经过深入的研究发现基于BIM技术的4D模拟技术能很好的解决。基于BIM的4D技术是将参数化的3D模型与进度计划中的时间相结合而产生4D的施工进度模拟，即用计算机软件建立3D模型并进行虚拟描述，再在三维模型上附加时间维度，通过WBS关联施工进度计划，以可视化形象的建筑构件虚拟建造来表现实际施工过程。运用此技术不但能够直观地展示整个项目施工过程，实现施工过程的可视化管理，而且有效的实现了参数模型和时间信息的对接，为项目管理者管理复杂的建设项目提供了新的途径和方法，标准高效的完成各种任务。

本设计以BIM的基本理论及相关软件为基础，利用国内外先进的关于BIM技术的研究，并结合实际工程现场各种施工问题，论述了基于BIM技术的施工进度模拟在实际工程项目建设过程中的特点与优势。首先，仔细研究项目的施工图纸，在深入研究图纸的基础上，利用Autodesk revit软件建立与实际建筑项目完全相同的具有详细构件信息的3D模型。然后根据项目的实际信息和工程概况来设计项目的施工组织设计书，施工组织设计中的进度计划表由Microsoft Project软件来建立，利用Microsoft Project的自动设置任务时间的功能，建立完整的施工进度计划甘特图。最后利用Autodesk Navisworks软件使构建的参数化3D模型和施工进度计划的时间表相结合，利用该软件的Timeliner模块实现施工计划预演、施工过程模拟和施工过程管理与控制的效果。

关键词：BIM；施工进度模拟；Autodesk Revit；Autodesk Navisworks

Abstract

At present, there are many problems in engineering construction, such as delay in construction period, frequent site changes, waste of resources and serious rework. For these problems, in-depth research has found that 4D simulation technology based on BIM technology can be well solved. The 4D technology based on BIM is to combine the parameterized 3D model with the schedule of the schedule to generate the construction schedule simulation of 4D, that is to use the computer software to establish the 3D model and to carry out the virtual description, and then add the time dimension to the 3D model. Through WBS related construction progress plan, the visual construction of virtual components is used to show the actual construction process. The application of this technology can not only intuitively display the whole project construction process, realize the visual management of the construction process, but also effectively realize the docking of the parameter model and the time information. It provides new ways and methods for the project manager to manage complex construction projects, and the standard and efficient completion of various tasks.

Based on the basic theory of BIM and related software, this design uses the advanced research on BIM technology at home and abroad, and combines the various construction problems in the actual engineering field, and discusses the characteristics and advantages of the construction progress simulation based on BIM technology in the actual project construction process. First of all, careful study of the construction drawings of the project, based on the in-depth study of the drawings, the use of Autodesk Revit software to establish a 3D model with detailed information of the details of the construction project. Then the project construction organization design book is designed according to the actual information of the project and the project general situation. The schedule schedule in the construction organization design is set up by Microsoft Project software. The complete construction intake plan Gantt chart is established by using the function of Microsoft Project automatically setting the task time. At last, the Autodesk Navisworks software is used to combine the parameterized 3D model with the schedule of construction schedule, and the effect of the construction plan preview, the construction process simulation and the construction process management and control is realized by using the Timeliner module of the software.

Key Words:BIM；Construction schedule simulation；Autodesk Revit；Autodesk Navisworks

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.2.1 国外研究现状 1

1.2.2 国内研究现状 2

1.3 研究内容及研究方法 2

1.3.1 研究内容 2

1.3.2 研究方法 3

1.4 研究技术路线 4

第2章 BIM理论与4D施工模拟介绍 5

2.1 BIM的基本理论与应用价值 5

2.2 BIM应用的相关软件 6

2.2.1 Autodesk Revit系列软件 6

2.2.2 Autodesk Navisworks软件介绍 6

2.3 项目进度管理软件 7

2.4 4D施工进度模拟理论 7

第3章 施工组织设计编制 9

3.1 工程概况 9

3.1.1 工程简介 9

3.1.2 施工依据 9

3.1.3 工程概况 9

3.1.4 工程建筑设计概况 10

3.1.5 工程结构设计概况 10

3.1.6 自然条件 11

3.1.7 现场施工条件 11

3.1.8 施工平面布置 12

3.2 施工进度计划编制说明 12

3.2.1 施工进度计划编制原则 12

3.2.2 施工进度计划编制方法 13

3.2.3 施工进度计划编制步骤 13

3.2.4工作结构分解 13

3.3施工进度计划方案 14

第4章 4D施工模拟可视化设计 18

4.1 Revit Structure建立结构模型 18

4.2 Revit Architecture建立建筑模型 26

4.3 Autodesk Navisworks施工进度模拟 28

4.3.1 格式转换 28

4.3.2 设置模型的选择集合 29

4.3.3 链接Project数据源 29

4.3.4 附着集合到任务 29

4.3.5 附着动画到任务 30

4.3.6 施工进度模拟的展示 30

第5章 结论 36

参考文献 37

致谢 38

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

建筑业作为我国国民经济的重要支柱产业之一，在经济和社会发展中发挥着重要的作用。2013年，国家统计局发布的资料显示，全国具有总承包和专业承包资质的建筑施工企业共有75280家，建筑施工企业创造的总产值为1.37亿元，占当前国民生产总值的2.6%^[1]。但在我国建筑业发展如此迅速的同时，也存在着大而不强，设计、施工、管理水平相对落后等问题，主要表现在：资源浪费、工期拖延、效率低下、各专业不协调、质量安全事故时有发生。与此同时，我国正在大力发展创建一个环境友好型和资源节约型社会，建筑业的低效率和浪费现象迫使项目的管理人员去思考如何对建设工程的生产方式和组织方式进行变革^[2]。

在项目建设过程中施工环节一直存在着大量的资源浪费和不必要的工程变更等问题，因此，节约资源、提高生产率、完善施工过程的管理成为了工程项目施工工作中的重中之重^[3]。在建设工程项目管理中，施工进度的管理一直是难点，传统的施工进度管理方法主要是通过网络图、甘特图等方式对建设项目的进度进行管理，而项目管理者在编制这些计划时，大部分都是以自己经历的项目经验为依据，但由于每个工程项目并不完全相同，经验也有不适用的时候，因此靠经验而编制的施工进度的精度就不那么准确了，所以在实际的施工过程中进度方面的延误也较为普遍^[4]。并且随着建筑施工动态管理参与方越来越多，相互之间的关系也越来越复杂，传统的进度管理方法已经无法再适应现代化建设的要求了。