基于BIM技術(shù)的項(xiàng)目信息化管理綜述

賈東鋒，張石磊，金仁才，尹萬云

JIA Dong-feng, ZHANG Shi-lei, JIN Ren-cai, YIN Wan-yun

（中國十七冶集團(tuán)有限公司）

(China MCC17 Group Co., Ltd.)

基于BIM技術(shù)的項(xiàng)目信息化管理綜述

賈東鋒，張石磊，金仁才，尹萬云

JIA Dong-feng, ZHANG Shi-lei, JIN Ren-cai, YIN Wan-yun

（中國十七冶集團(tuán)有限公司）

(China MCC17 Group Co., Ltd.)

建筑業(yè)是一個(gè)高度復(fù)雜的動(dòng)態(tài)運(yùn)作過程，且具有相當(dāng)不確定性和隨機(jī)性，其長期來因浪費(fèi)嚴(yán)重，安全事故頻發(fā)，信息封閉，效率低下，產(chǎn)品質(zhì)量不符預(yù)期等頑疾而倍受“摧殘”。BIM的應(yīng)用對改善建筑業(yè)“摧殘”的現(xiàn)狀起到至關(guān)重要的作用，在建筑業(yè)各方已經(jīng)越來越受關(guān)注，日益發(fā)揮著愈加重要的作用，在很大程度上提高了信息的處理、分析、整合和共享能力，提升了項(xiàng)目管理質(zhì)量。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為BIM技術(shù)是建筑業(yè)未來的導(dǎo)向，為更好地推進(jìn)BIM技術(shù)普及，論文就BIM信息化管理的思考給予大家分享，以期加速推進(jìn)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的步伐，對相關(guān)企業(yè)BIM發(fā)展提供一定的參考價(jià)值。

BIM技術(shù)；信息化管理；應(yīng)用流程

1 引言

CAD技術(shù)普及和推廣使建筑繪圖由手工走向電子化，提高了繪圖效率和質(zhì)量。然而隨著應(yīng)用深入也暴露出一些缺陷，其大多局限于單個(gè)過程單項(xiàng)任務(wù)，造成“信息孤島”，不能完好溝通[1]；另紙介是目前建筑業(yè)信息交流的主要媒介，這種傳遞的方式造成單位間的信息斷層、信息難直接利用及延誤缺失，成為建筑業(yè)發(fā)展的又一阻礙[2]。使業(yè)內(nèi)的眼光自然地轉(zhuǎn)向?qū)で蟾玫慕鉀Q方案，以期提高建筑業(yè)生產(chǎn)效率。

如何提高建筑領(lǐng)域信息化，需從阻礙入手。BIM是虛擬環(huán)境中將真實(shí)建筑信息參數(shù)化。基于數(shù)字化平臺，從設(shè)計(jì)、施工到運(yùn)營維護(hù)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)建筑項(xiàng)目信息的共享及改進(jìn)[3]。建筑業(yè)信息化發(fā)展彌補(bǔ)了建筑業(yè)信息技術(shù)落后的不足，創(chuàng)造各參與方協(xié)同平臺，確保工程建設(shè)項(xiàng)目全過程目標(biāo)統(tǒng)一。

2 項(xiàng)目信息化管理現(xiàn)狀分析

2.1 傳統(tǒng)項(xiàng)目管理特征

傳統(tǒng)項(xiàng)目管理模式、方法成熟，但是業(yè)主控制設(shè)計(jì)，常會提出變更設(shè)計(jì)內(nèi)容，合同管理風(fēng)險(xiǎn)較大。項(xiàng)目信息管理具有以下特征：

1）信息分布于不同參建單位，每一個(gè)參與方都圍繞自身信息不停地創(chuàng)建、管理各種信息。

2）項(xiàng)目信息主要服務(wù)于階段性目標(biāo)，如設(shè)計(jì)階段的信息主要服務(wù)于設(shè)計(jì)人員工程設(shè)計(jì)等。

3）信息載體及格式多樣化，流失現(xiàn)象嚴(yán)重。由于對信息的階段性管理及紙質(zhì)傳遞方式，項(xiàng)目信息在不同階段流失嚴(yán)重，嚴(yán)重影響工程質(zhì)量及物業(yè)的正常進(jìn)行。

4）信息溝通方式落后，主要以點(diǎn)對點(diǎn)的紙質(zhì)文件為主。

2.2 傳統(tǒng)項(xiàng)目管理不足

1）CAD設(shè)計(jì)形象性差，各專業(yè)間協(xié)調(diào)溝通差，不利于規(guī)范化和精細(xì)化管理。

2）項(xiàng)目管理分離，各參與方忽視項(xiàng)目整體利益，不同的組織缺少必要溝通，且設(shè)計(jì)和供貨方的管理相當(dāng)薄弱，項(xiàng)目管理只限于施工領(lǐng)域。

3）造價(jià)數(shù)據(jù)信息細(xì)度差，功能弱。而不能實(shí)現(xiàn)基于時(shí)間、構(gòu)件、工序等的精細(xì)化成本管理。

4）施工方過分追求效益，很難發(fā)揮質(zhì)量管理作用，對4M1E因素的估計(jì)不足，強(qiáng)檢查，弱積累。

2.3 建筑項(xiàng)目信息化管理優(yōu)勢

建筑業(yè)界呼吁新技術(shù)以彌補(bǔ)管理的不足，而BIM的興起正符合目前應(yīng)用潮流。其是通過三維的協(xié)同平臺從多維度實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目信息協(xié)同。項(xiàng)目文件作為模型信息一部分，可不以紙質(zhì)文檔儲存，而是系統(tǒng)保存在數(shù)據(jù)庫，信息管理變的井然有序[4]，如圖1所示。

基于BIM的管理模式是信息創(chuàng)建、共享，管理及應(yīng)用信息的數(shù)字化方式，具有如下優(yōu)勢：

1）運(yùn)用BIM對投標(biāo)、預(yù)算、結(jié)算進(jìn)行統(tǒng)籌管理，積累并形成對比。BIM模型實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)目數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)整，實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)，追溯現(xiàn)金流和資金狀況，同實(shí)時(shí)提供變更等附件管理。

2）根據(jù)形象進(jìn)度進(jìn)行篩選匯總，為領(lǐng)導(dǎo)層決策創(chuàng)造條件，BIM平臺使得量、價(jià)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、透明。實(shí)現(xiàn)短周期、全過程對資金風(fēng)險(xiǎn)控制。

3）調(diào)整進(jìn)度計(jì)劃和施工方案，迅速理清問題并提出方案指導(dǎo)現(xiàn)場施工，且能對工程模擬分析，提前發(fā)現(xiàn)施工階段可能出現(xiàn)問題，做到事前控制。

4）采用BIM技術(shù)除使管理操作流程“可視化”外，還可做到物料及產(chǎn)品質(zhì)量信息查詢，實(shí)現(xiàn)虛擬資產(chǎn)、空間等管理。另還可對安全隱患及突發(fā)事件進(jìn)行快速應(yīng)變處理。

3 基于BIM項(xiàng)目信息化管理發(fā)展的問題及建議

3.1 項(xiàng)目BIM信息化管理現(xiàn)狀

目前，BIM信息化理念已滲透到建筑業(yè)，但各企業(yè)并未打通其工作流程，掌握其精髓，以至于BIM還是“摸石頭過河”。在整個(gè)建筑業(yè)體系BIM應(yīng)用存在“三不統(tǒng)一、兩不完備”問題，即BIM系統(tǒng)不統(tǒng)一，應(yīng)用管理不統(tǒng)一，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一；基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和構(gòu)件不完備，軟件開發(fā)不匹配[5]。主要表現(xiàn)在以下三方面。

3.1.1 軟件制約

由于軟件不成熟，各階段軟件不能滿足不同專業(yè)需要，BIM如何與運(yùn)維管理平臺甚至ERP接軌還有很多問題要解決。軟件間數(shù)據(jù)傳遞參數(shù)無法共用，增加BIM運(yùn)作人員工作量，影響B(tài)IM全生命期應(yīng)用。

3.1.2 企業(yè)BIM高級人才缺失

各企業(yè)BIM隊(duì)伍還趨于年輕化，沒有足夠工作經(jīng)驗(yàn)及職權(quán)支撐BIM技術(shù)運(yùn)作。而對具有豐富經(jīng)驗(yàn)的管理者來說，BIM僅是“單純技術(shù)層面”的舶來品，難以改進(jìn)其“默守陳規(guī)”的觀念，其對BIM的感覺反而是不方便工作。介于兩者尷尬的境地，以至于企業(yè)嚴(yán)重缺失BIM高級人才，項(xiàng)目現(xiàn)場難以調(diào)動(dòng)應(yīng)用積極性。

3.1.3 BIM協(xié)作機(jī)制割裂

BIM價(jià)值的實(shí)現(xiàn)是在全生命期應(yīng)用的過程中，但現(xiàn)階段設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維模型的交接、數(shù)據(jù)傳遞標(biāo)準(zhǔn)，各參與方工作流程等一系列工作各行其便，BIM價(jià)值并未得到充分體現(xiàn)，即使用BIM，也僅是開發(fā)和利用其小部分功能，反而造成資源浪費(fèi)，挫傷積極性。

3.2 項(xiàng)目BIM信息化管理的建議

（c）The farmer，whose name was Fred，sold us 10 pounds of potatoes.

針對BIM技術(shù)在推廣過程中各方的困難和障礙，做到更進(jìn)一步加快BIM的應(yīng)用推廣，結(jié)合BIM技術(shù)運(yùn)作特點(diǎn)，需要從政府、行業(yè)主管部門、企業(yè)3個(gè)層面共同協(xié)作。

3.2.1 政策角度

圖1 二維CAD和BIM信息交互對比

圖2 基于BIM的項(xiàng)目管理總體流程

借鑒國外BIM經(jīng)驗(yàn)，從法律行政法規(guī)方面出臺政策，支持BIM的發(fā)展；另政府對BIM要主動(dòng)推行，可通過設(shè)研發(fā)基金、政策扶持等方式推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

3.2.2 行業(yè)主管部門

（1）制定國家標(biāo)準(zhǔn)，且和現(xiàn)有的行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對接；（2）培育主流軟件或交互平臺，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化；另外，從行業(yè)角度，加強(qiáng)BIM資格認(rèn)證，組織機(jī)構(gòu)及企業(yè)進(jìn)行培訓(xùn)，培養(yǎng)出BIM行業(yè)專家。還需發(fā)展BIM咨詢機(jī)構(gòu)，搭建構(gòu)件庫平臺共享，做好BIM軟件的融合。

3.2.3 企業(yè)層面

首先軟件供應(yīng)企業(yè)要增強(qiáng)三維模型和CAD圖紙的轉(zhuǎn)換效果，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息交互及整合。其次建筑企業(yè)要加強(qiáng)對BIM人才的培養(yǎng)和技術(shù)的應(yīng)用推廣。還要強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)單位要走在行業(yè)的前端，從方案初就用BIM進(jìn)行設(shè)計(jì)；開發(fā)商、業(yè)主方樹立基于BIM的管理理念。施工單位更要主動(dòng)適應(yīng)市場的要求，加強(qiáng)BIM在基層班組的推廣宣傳，加大培訓(xùn)力度，設(shè)立人才培養(yǎng)獎(jiǎng)勵(lì)政策，加快施工過程信息化進(jìn)程。

4 BIM項(xiàng)目管理信息化的發(fā)展趨勢及應(yīng)用流程

4.1 BIM信息化發(fā)展趨勢

4.1.1 完善建筑信息模型

從行業(yè)層面實(shí)現(xiàn)交付統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，建筑模型從設(shè)計(jì)被沿用，參與方的協(xié)作可在項(xiàng)目的多個(gè)環(huán)節(jié)共享，避免信息孤島；實(shí)現(xiàn)軟件之間的接口相互交互，做到一稿多用，避免重復(fù)設(shè)計(jì)。

4.1.2 BIM與高新技術(shù)融合

信息時(shí)代下，網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)、移動(dòng)、云、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的不斷興起，勢必給項(xiàng)目管理帶來新的動(dòng)力。借助這些新技術(shù)，BIM也將被更好地應(yīng)用，比如通過云技術(shù)，各參與方數(shù)據(jù)共享、查詢，實(shí)現(xiàn)同步操作；借助移動(dòng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地了解，及時(shí)管控。

4.2 BIM信息化管理項(xiàng)目應(yīng)用流程分析

對于一個(gè)完整項(xiàng)目，全部工作包括：項(xiàng)目建議書、可行性研究報(bào)告、批準(zhǔn)、立項(xiàng)、設(shè)計(jì)任務(wù)書、設(shè)計(jì)、施工、交付使用，是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)長流程管理，前4項(xiàng)是前期工作與BIM的聯(lián)系不大；后4項(xiàng)與BIM關(guān)系密切。工程項(xiàng)目管理階段包括：設(shè)計(jì)階段，施工階段，交付階段，運(yùn)營階段。各階段所涉及的參與方為：設(shè)計(jì)方、施工方、業(yè)主方。項(xiàng)目管理參與方是工程項(xiàng)目管理在不同階段的執(zhí)行者與受益者。各參與方充分的協(xié)同配合才能使工程項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)規(guī)劃目標(biāo)。本人通過項(xiàng)目實(shí)例運(yùn)用積累對BIM技術(shù)總結(jié)，結(jié)合他人經(jīng)驗(yàn)介紹BIM全過程應(yīng)用流程。分析總體運(yùn)作流程BIM如圖2所示。

基于BIM技術(shù)繪制的各參與方的工作流程主要研究參與方職責(zé)與權(quán)限，明確各參與方在BIM之下的分工與協(xié)同。

設(shè)計(jì)方：BIM的設(shè)計(jì)方式很容易同業(yè)主進(jìn)行溝通，由于BIM的集成設(shè)計(jì)是三維模型，即使同非建筑專業(yè)業(yè)主交流理解也不至于有更多誤解?？陀^來說，BIM的設(shè)計(jì)思想其實(shí)是給方案的初期設(shè)計(jì)增加了難度，但是由于BIM軟件在設(shè)計(jì)初期的三維空間約束計(jì)算機(jī)已為用戶計(jì)算好，所以BIM設(shè)計(jì)思想減少了設(shè)計(jì)的出錯(cuò)概率，避免溝通上帶來誤讀，修改上帶來的錯(cuò)漏。

施工方：施工階段是項(xiàng)目管理最重要的部分，是建筑的物化階段，很多前期和后期的問題都要集中在這一階段解決，管理思路如表1所示。因此，這一階段是項(xiàng)目管理最復(fù)雜、核心的部分，項(xiàng)目的成敗很大程度上取決于施工管理，其是BIM應(yīng)用點(diǎn)價(jià)值體現(xiàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。工作流程如圖3所示。

業(yè)主：BIM的模型是一個(gè)按比例可隨意縮放的虛擬建筑模型，這個(gè)模型包含著實(shí)體建筑所有的重要信息，業(yè)主和物業(yè)可以根據(jù)模型提供的信息對建筑物實(shí)時(shí)檢查和維護(hù)，并在設(shè)備使用與消耗過程中更新數(shù)據(jù)庫，使其能夠真正反映建筑物的使用情況，設(shè)備的運(yùn)營狀況等。

施工管理是工程項(xiàng)目管理的核心內(nèi)容，是逐漸實(shí)現(xiàn)目標(biāo)細(xì)化的具體工作。BIM為工程項(xiàng)目管理的技術(shù)流程提供了新的工具，如何利用這些工具實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目的總目標(biāo)是一個(gè)“因地制宜”的過程，需要施工企業(yè)不斷地摸索、積累和總結(jié)。

表1 BIM施工項(xiàng)目管理思路

5 結(jié)束語

BIM信息化固然可有效解決建筑業(yè)普遍存在的兩個(gè)棘手問題：一是生產(chǎn)過程中各參與方及各階段協(xié)作效率低，資源浪費(fèi)嚴(yán)重；二是項(xiàng)目生命期內(nèi)重復(fù)工作使工程成本大幅増加。但BIM之路并不是水道渠成順手拈來的，企業(yè)必須有趕超爭先的理念，不能“大家都過河了，你還在摸著石頭的慢”；同時(shí)，也要具有不畏艱難，積極探索的精神理念，BIM之路的開拓需謹(jǐn)記“如若萬事俱備，你的價(jià)值何在”。

[1]黃治國,唐永忠.建筑工程項(xiàng)目信息管理中BIM技術(shù)應(yīng)用研究[D].北京∶北京交通大學(xué),2016.

[2]鄧雪原.CAD與BIM協(xié)同研究[J].土木建筑工程信息技術(shù), 2013(5).

[3]何清華,錢麗麗,等.BIM在國內(nèi)外應(yīng)用的現(xiàn)狀及障礙研究[J].工程管理學(xué)報(bào),2012(1)∶12-16.

[4]Rafael Sacks,Lauri Koskela,Bhargav A.Dave,Robert Owenl.The Interaction of Lean and Building Information Modeling in Construction[J].Journal of Construction Engineering and Management,2010.09.

[5]鄧芮.基于BIM技術(shù)的工程項(xiàng)目信息管理模式[J].工程技術(shù)，2016(18)∶48+50.

The Review of Project Information Management Based on BIM

Construction industry is a highly complex dynamic process which has considerable uncertainty and randomness. It is destroyed for a long time because of the stubborn problem, such as serious waste, frequent safety accidents, information closed etc. The application of BIM play a crucial role to improve the current situation, and it have more and more attention in the construction industry participants, which improves the quality of project management and the ability of processing, integration and sharing information. The industry generally believe that application of BIM is the future trend in the development of construction. there is some BIM thinking of information management system to share in order to promote the wide application of BIM and accelerate the construction pace of transformation and upgrading. This paper also hopes to provide some reference value for the BIM development.

BIM ；information management；application process

圖3 BIM施工管理工作流程