基于BIM技術的地鐵建筑工程項目集成管理模式研究

李 琦

(華設設計集團股份有限公司，江蘇 南京 210000)

0 前 言

隨著社會經濟和科學技術的快速發(fā)展，建筑對象的規(guī)模和內容越來越大、越來越復雜，包括了許多信息領域，但研究表明，這些復雜和無序控制之間存在著一定的關系和規(guī)律。因此，作為用于集成管理的系統(tǒng)工程，有必要建立一個工程項目管理模型，該模型將環(huán)境中的工程相互聯(lián)系和差異化的工程要素集成在一起，并闡明和控制工程目標。目前，我國的工程項目管理處于探索和開發(fā)階段。隨著改革開放，發(fā)達國家高效、科學的項目管理模式對我國傳統(tǒng)的項目管理模式產生了很大的影響，而國內的項目管理模式仍然停留在傳統(tǒng)的水平上。這種傳統(tǒng)的項目管理模型還只是僅僅重視工程項目中特定步驟的管理。從整個過程的角度來看，沒有對工程項目進行科學和系統(tǒng)的分析，因此，項目范圍內每個步驟的工程信息都是零散的。項目中的每個參與實體彼此獨立，很難運用其他管理方法來實現(xiàn)自己的管理優(yōu)勢。

1 集成管理與BIM技術理論

1.1 集成管理概述

集成管理是一種側重于可管理性和管理結果的管理模型，集成管理主要體現(xiàn)了集成的思想。集成管理的目標已經從傳統(tǒng)的人力、財力、物力管理轉變?yōu)橐钥萍紴榛A的智能資源管理。項目管理的關鍵是對項目建設的各個環(huán)節(jié)進行整合和優(yōu)化。有效整合資源，提高建設項目管理效率。

1.2 BIM技術概述

BIM技術是一種主要用于建筑信息建模的數(shù)字信息技術。利用BIM技術，通過對施工過程中不同數(shù)據(jù)的整合，對施工過程中的數(shù)據(jù)進行分析，建立信息模型。BIM技術可以模擬在建建筑，建立虛擬模型，虛擬模型中包含的所有數(shù)據(jù)實質上都是關于整個建筑過程生命周期的信息數(shù)據(jù)，如建筑結構、建筑管道等。現(xiàn)有的虛擬仿真模型得到了廣泛的應用，通過分析信息數(shù)據(jù)來優(yōu)化施工過程的管理細節(jié)，協(xié)調施工過程中的工人以及設計和管理建筑物的施工來實現(xiàn)建筑物的仿真[1]。

2 基于BIM技術的集成管理內容

如何有效地收集、整理、處理、存儲、檢索和利用地鐵建設項目各個階段的大量信息，是實現(xiàn)信息集成管理的關鍵問題?；ヂ?lián)網(wǎng)技術被建設項目參與者廣泛使用，但許多管理軟件仍是基于c/s架構和b/s架構，而云技術和物聯(lián)網(wǎng)技術仍處于發(fā)展階段。由于參與者的需求不同，對信息處理能力和保密能力沒有共識，信息共享程度不夠。為解決實際問題而設計的綜合信息管理系統(tǒng)必須是穩(wěn)定的、相互關聯(lián)的、協(xié)作的、交互式的、可擴展的?；贐IM技術的信息管理系統(tǒng)平臺，通過對設計、施工、竣工審批等信息的動態(tài)處理，實現(xiàn)了項目管理的高效率信息和信息化，并運營和維護了許多高質量的項目。

2.1 數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層包含整個建筑工程項目周期過程中的所有工程信息。隨著項目的發(fā)展,這些信息會不斷更新。數(shù)據(jù)層的主要任務包括信息采集、編號、分類和存儲。

1)信息采集。信息收集的主要形式有紙質文件、電子下載文件和其他多媒體文件。傳統(tǒng)的紙質文件信息傳輸方法費時費力,并且在進行文檔信息傳輸?shù)倪^程中容易出現(xiàn)文檔信息的傳輸延遲,缺陷和數(shù)據(jù)丟失。電子磁盤文件項目記錄收集方法通過基于互聯(lián)網(wǎng)絡的一種云計算磁盤存儲平臺,每個不同項目中的參與者們都可以實時記錄收集有關某一項目每個發(fā)展階段的全部信息。

2)信息編碼、歸類。為了保證項目管理過程的順利實施，信息管理員對云盤上收集的不同信息進行項目分層結構分解(WBS)，直到將整個項目劃分為可控的活動。完成WBS后，對項目信息進行編碼，以便使用四種基本項目編碼格式在計算機上識別和操作該信息。根據(jù)文件格式和數(shù)據(jù)標準，包含在編碼信息中的各種離散和復雜數(shù)據(jù)分為非結構化數(shù)據(jù)和結構化數(shù)據(jù)。

3)信息存儲。BIM數(shù)據(jù)庫是一個業(yè)務信息數(shù)據(jù)存儲管理平臺,可隨時從該階段數(shù)據(jù)庫中提取所有必需的業(yè)務信息。同時,每個項目還可以根據(jù)實際應用需求進行擴展并重新輸入該項的信息。不斷完善工程建設項目質量管理和工程數(shù)據(jù)庫管理信息。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的信息只需要使用者在某個存儲階段輸入一次,其他隨后的信息使用者只需根據(jù)存儲使用處理要求自動提取該階段信息,從而大大提高了這些存儲信息的使用效率。

2.2 信息模型層

信息模型層是建筑信息管理系統(tǒng)中連接數(shù)據(jù)層和功能應用程序層的關鍵部分，主要從BIM數(shù)據(jù)庫提取的數(shù)據(jù)來創(chuàng)建建筑信息模型并使用擴展數(shù)據(jù)對其進行更新，為項目中的每個參與者提供必要的模型信息。

3 基于BIM技術的建筑工程項目集成化管理

3.1 組織結構的建立

1)創(chuàng)建新的組織機構。所有項目參與者都應考慮從全球角度管理工程項目的集成。應當從整體角度考慮項目的所有參與方，各方的獨特知識和經驗必須積極參與項目管理。因此，要求所有參與者及時、準確地交換信息。然而，在這個階段，項目各方之間的組織關系基本上是建立在一系列單獨的合同上，這些合同過于分散，嚴重阻礙了信息的交流。因此，現(xiàn)有的項目組織結構已不能滿足一體化項目管理的要求，需要新的項目組織結構來適應集成管理。

2)項目組織結構?；贐IM技術應用的工程項目中,必須同時集成基于相關信息管理技術組織的多個技術要素和相關理論知識。BIM技術網(wǎng)絡構建的各種建筑設計模型中,可以通過一個網(wǎng)絡平臺一起連接配置各方,以彼此共享和實時交換設計信息和處理數(shù)據(jù)。工程項目中BIM系統(tǒng)的負責人應了解每個項目的組成動態(tài)，與項目中的其他參與者進行協(xié)調和溝通并提供指導，并努力無縫地聯(lián)系每個參與者。

在一個以BIM技術為基礎的新組織中，項目經理需要控制施工計劃的設計和施工過程的監(jiān)督，并且在項目進行過程中，決策者必須轉向工人。此外，這種組織管理結構與現(xiàn)有管理模型有很大不同。在現(xiàn)有的管理模型中，管理人員不直接參與項目管理，而是通過BIM管理項目參與者參與。在這種模式下，BIM中心直接管理項目工程，管理和協(xié)調項目中發(fā)現(xiàn)的問題，并向項目經理匯總。

基于這種組織模式，BIM為核心技術。通過對項目過程的控制和協(xié)調，可以采用全生命周期過程管理方法對項目進行整合，確定要實現(xiàn)的綜合管理目標，如施工過程成本、施工過程管理等。根據(jù)項目要求制定工作計劃，并在項目內采取管理措施，使其他項目的參與者能夠最大程度地提高工作效率。與整個項目一起，根據(jù)各方提供的信息和問題，制定適當?shù)囊?guī)劃，引導項目順利進行。在此模式下，所有的工作流都由BIM系統(tǒng)管理。在現(xiàn)有的管理組織中，項目成員之間的信息交換得到了改善。實現(xiàn)了項目參與方之間的有效聯(lián)系，搭建了良好的平臺，加強了項目參與方之間的溝通，實現(xiàn)了集成管理。

3.2 應用BIM技術實現(xiàn)建筑工程集成管理模型

建設項目綜合管理的主要目的是實現(xiàn)建設項目各階段的有效調控與合作，對綜合項目進行管理，充分發(fā)揮各階段的優(yōu)勢，實現(xiàn)高水平的資源管理。項目建設涉及到很多因素和主題，應用BIM技術需要對施工各階段進行綜合管理。首先，在項目的建設過程中進行整合管理，包括建設項目規(guī)劃和計劃，建設項目勘察計劃，建設項目建設，施工過程管理，項目運行維護；其次，在項目的建設中構建水平管理，管理內容包括建設項目的BIM信息系統(tǒng)，例如:建設項目招標、建設項目進度、項目成本、項目質量與安全、建設項目資源、項目運營與維護等。利用BIM技術對各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)進行組織和預測。通過綜合信息管理平臺，建設項目的每個受益方都可以實時查看建設項目的進度。在建設項目中，信息資源在職能部門、管理部門和建設部門之間共享，確保信息的順利交流，最終實現(xiàn)信息共享。在項目建設的各個階段實現(xiàn)資源的合理配置。最后，通過配置建設項目多層次要素的整合和繼承，實現(xiàn)了整個建設項目的高效管理。

基于BIM技術的集成建設項目管理可以減少可能由手工計算和手工工作引起的錯誤，并且各個建設項目參與者都可以了解項目建設過程中的各個階段，提供綜合管理數(shù)據(jù)信息平臺。項目管理中的決策層還可以從建設過程中及時獲取數(shù)據(jù)信息，幫助建設項目中的決策層制定有效的管理計劃。建設項目的總體趨勢是項目投資和項目進度，包括工程的質量和安全在內，在這個過程中會產生大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是由工程建設階段決定的。BIM技術可用于施工前的模擬記錄，施工時的設計圖紙可擴展到BIM技術。此步驟在系統(tǒng)底部創(chuàng)建數(shù)據(jù)，以確保信息傳輸?shù)募皶r性[2]。

3.3 組織管理分工明確

根據(jù)組織的項目需求，在項目內各方之間建立管理部門，以分擔其管理職責。通過直接管理每個子項目的質量、成本、施工進度和安全性。在項目工程中，BIM中心扮演著管理決策的角色，并且有必要徹底履行項目經理的基本職責，協(xié)調工作并與項目參與者進行信息交換，以便項目參與者可以直觀地了解施工過程。根據(jù)工作需要，可以在施工過程中按順序平穩(wěn)進行施工項目。

3.4 建立獎勵機制

一定數(shù)量的實際報酬是項目管理的驅動力，獎勵按時完成規(guī)定工作量的項目成員。為了有效地激勵BIM中心系統(tǒng)中的項目管理任務，將收入獎金作為公司內部薪酬的一部分。在完成工作目標及相關報酬后，項目負責人應進一步參與與其他施工企業(yè)的合作，并簽訂相應的責任管理合同。項目完成后，相關評估部門將每個項目經理的工作反饋給公司，并向公司反映并執(zhí)行相關的補償[3]。

4 結 語

綜上所述，信息技術和社會經濟的發(fā)展將成為BIM技術應用于建筑項目的主流。在項目的建設過程中，所有的管理環(huán)節(jié)都可以確保合理的資源運作，但是在建設項目的整個周期中，管理環(huán)節(jié)比較復雜。通過建設項目的綜合管理信息系統(tǒng)，可以觀察建設項目施工過程中的所有環(huán)節(jié)，從而通過保證數(shù)據(jù)的動態(tài)性和及時性，提高了建設項目的施工質量。

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