我國(guó)監(jiān)理行業(yè)現(xiàn)狀分析及BIM技術(shù)在工程監(jiān)理中的應(yīng)用展望

文＿彭俊鋒（廣西桂能工程咨詢集團(tuán)有限公司，工程師）

農(nóng)海斌（廣西桂能工程咨詢集團(tuán)有限公司，總監(jiān)，工程師）

樊 華（廣西桂能工程咨詢集團(tuán)有限公司，總監(jiān)，工程師）

李大江（廣西桂能工程咨詢集團(tuán)有限公司，經(jīng)理，高級(jí)工程師）

左召南（廣西桂能工程咨詢集團(tuán)有限公司，主任，工程師）

工程監(jiān)理制度是我們國(guó)家法律規(guī)定的一項(xiàng)工程建設(shè)管理制度，在當(dāng)前工程行業(yè)高速發(fā)展的大環(huán)境下監(jiān)理行業(yè)也呈現(xiàn)快速發(fā)展趨勢(shì)。但由于我國(guó)實(shí)施工程監(jiān)理制度起步較晚，發(fā)展時(shí)間較短，監(jiān)理行業(yè)也面臨著一定的困境，在行業(yè)規(guī)范化、信息化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型等方面都有許多困難需要面對(duì)。目前國(guó)內(nèi)的監(jiān)理行業(yè)存在企業(yè)綜合水平普遍較低、信息化水平不高等問題，行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)缺乏可借鑒案例，應(yīng)對(duì)當(dāng)下管理水平日益提高的工程建設(shè)行業(yè)的發(fā)展需求顯得捉襟見肘，急需引入新的技術(shù)來(lái)進(jìn)行監(jiān)理行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。

BIM即Building Information Modeling（建筑信息模型），通過(guò)在軟件內(nèi)建立3D模型，以包含其他信息和支持開放式標(biāo)準(zhǔn)的建筑信息為基礎(chǔ)，提高建筑工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工管理、運(yùn)行以及維護(hù)的效率和水平，實(shí)現(xiàn)建筑全生命周期信息共享。BIM因其高度信息化的全生命周期管理技術(shù)，在建筑領(lǐng)域的普遍應(yīng)用已是一種趨勢(shì)。監(jiān)理工作貫穿整個(gè)工程周期，是參建各方的連接紐帶，與BIM技術(shù)的契合度極高，被稱為最適合與BIM結(jié)合的工程參建單位。研究BIM技術(shù)在監(jiān)理行業(yè)中的應(yīng)用，將有利于促進(jìn)傳統(tǒng)監(jiān)理行業(yè)的轉(zhuǎn)型，其與工程監(jiān)理的結(jié)合后能否減少或消除現(xiàn)有監(jiān)理模式下存在的一系列問題，值得深入探討。

基于此，本文通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)監(jiān)理行業(yè)現(xiàn)狀（包括監(jiān)理服務(wù)領(lǐng)域、從業(yè)人員及監(jiān)理方信息管理方面）進(jìn)行系統(tǒng)性分析，評(píng)析目前工程監(jiān)理行業(yè)存在的不足，同時(shí)詳細(xì)介紹監(jiān)理應(yīng)用BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，探究BIM技術(shù)在監(jiān)理工作中應(yīng)用的可行性，并對(duì)BIM與監(jiān)理行業(yè)相結(jié)合的工作模式的可行性進(jìn)行討論，對(duì)工程監(jiān)理行業(yè)的未來(lái)信息化發(fā)展有一定的參考意義。

一、傳統(tǒng)監(jiān)理模式現(xiàn)狀分析

（一）監(jiān)理服務(wù)領(lǐng)域多元化

從2015—2021年全國(guó)監(jiān)理企業(yè)收入占比情況可以看出2021年工程監(jiān)理收入僅占總營(yíng)業(yè)收入的18.16%，一方面原因是工程施工收入納入了監(jiān)理統(tǒng)計(jì)范圍，工程施工收入占監(jiān)理行業(yè)總營(yíng)業(yè)收入比例較高，從一定程度上體現(xiàn)了監(jiān)理行業(yè)信心不足、發(fā)展驅(qū)動(dòng)力不足（見圖1）。另一方面，監(jiān)理企業(yè)為提升自身抗風(fēng)險(xiǎn)能力，采取多元化經(jīng)營(yíng)，提高企業(yè)營(yíng)業(yè)效益，監(jiān)理業(yè)務(wù)變成了企業(yè)的附屬業(yè)務(wù)。監(jiān)理行業(yè)服務(wù)的多元化，迫切需要進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字化、信息化的轉(zhuǎn)型，提高多元化經(jīng)營(yíng)的效率，促進(jìn)監(jiān)理行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

圖1 2015—2021年全國(guó)監(jiān)理企業(yè)收入占比情況

（二）監(jiān)理工作人員數(shù)量不足

雖然2015—2021年全國(guó)監(jiān)理企業(yè)從業(yè)人員數(shù)量逐年遞增，但是專業(yè)監(jiān)理人員占從業(yè)人員總數(shù)比例卻呈下降趨勢(shì)（見圖2）。平均每個(gè)在建項(xiàng)目注冊(cè)監(jiān)理工程師和工程監(jiān)理人員配置率均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，監(jiān)理人員數(shù)量的增長(zhǎng)速度趕不上在建項(xiàng)目數(shù)量增長(zhǎng)的速度，人少項(xiàng)目多的問題依然存在，是導(dǎo)致項(xiàng)目監(jiān)理機(jī)構(gòu)到崗履職率較低的一個(gè)重要因素。因此，加快監(jiān)理行業(yè)的信息化建設(shè)，提升信息化管理水平，可通過(guò)技術(shù)手段彌補(bǔ)監(jiān)理行業(yè)的人才缺口，提高監(jiān)理服務(wù)的質(zhì)量。

圖2 2015—2021年監(jiān)理行業(yè)從業(yè)人員情況

（三）監(jiān)理方信息的碎片化

在如今社會(huì)高速發(fā)展，工程建設(shè)領(lǐng)域規(guī)模大、速度快、標(biāo)準(zhǔn)高、追求利益最大化的環(huán)境下，建筑項(xiàng)目各環(huán)節(jié)工期緊張，前期策劃時(shí)間被大幅度削減，監(jiān)理單位往往是在項(xiàng)目施工階段才參與其中。在工程項(xiàng)目的建設(shè)中有各相關(guān)方及人員的參與，且介入工程的時(shí)間、工作內(nèi)容、工作方法、工作手段、工作目的均不同，這些信息都需要通過(guò)監(jiān)理進(jìn)行協(xié)調(diào)、轉(zhuǎn)換為工程建設(shè)的統(tǒng)一行動(dòng)，由于現(xiàn)行工程信息傳遞方式落后，大多還使用傳統(tǒng)的紙面化、平面化、單向非及時(shí)互動(dòng)的信息傳遞方式，在線化信息傳遞更多局限于一般的日常溝通，參建方之間的需求信息在傳遞和轉(zhuǎn)換的各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)發(fā)生流失和滯后，監(jiān)理人員需要花費(fèi)大量時(shí)間和精力用于處理參建各方提交的各種碎片化的信息，增加了監(jiān)理人員信息處理的工作量，壓縮了監(jiān)理人員投入工程實(shí)體監(jiān)督管理的有效時(shí)間。

二、監(jiān)理應(yīng)用BIM的主要優(yōu)勢(shì)

（一）可視化管理

傳統(tǒng)工程使用的圖紙一般是運(yùn)用CAD軟件繪制的二維CAD設(shè)計(jì)圖，缺乏立體感，較為抽象，建筑物實(shí)際的構(gòu)造形式需要參與人員在大腦中進(jìn)行想象分析，不可避免地會(huì)產(chǎn)生一些遺漏和偏差等問題，效率低的同時(shí)有著很高的失誤率。在設(shè)計(jì)階段，不利于各個(gè)專業(yè)的設(shè)計(jì)師之間進(jìn)行協(xié)調(diào)與溝通；在施工階段，不利于參建各方、各專業(yè)對(duì)工程的協(xié)調(diào)管理，是整個(gè)工程各方規(guī)范化管理的一個(gè)較大阻礙。

BIM技術(shù)不僅可以直接顯示出三維效果圖，還可以將可視化施工貫穿整個(gè)建設(shè)過(guò)程，通過(guò)將平面的構(gòu)件形成三維圖形展示出來(lái)，并使其進(jìn)行互動(dòng)，各層次、專業(yè)之間的參與人員可根據(jù)這些互動(dòng)和反饋發(fā)現(xiàn)問題（見圖3）。對(duì)圖紙各方面進(jìn)行會(huì)審之后，各專業(yè)人員可以直接在各自的BIM模型中對(duì)存在錯(cuò)誤的地方進(jìn)行更改，提高圖紙會(huì)審的質(zhì)量和效率，避免了二維圖形顯示抽象會(huì)給不同專業(yè)會(huì)審人員造成認(rèn)識(shí)障礙等問題，使工作更加準(zhǔn)確高效。參與各方對(duì)圖紙進(jìn)行會(huì)審后，就可得到用于施工階段的BIM三維模型，該模型包含了擬建建筑的外觀幾何模型、各種功能要求以及各個(gè)構(gòu)件性能等信息。

圖3 Revit軟件三維模型

（二）增強(qiáng)協(xié)調(diào)工作效率和效果

在整個(gè)工程建設(shè)過(guò)程中，施工單位、業(yè)主以及設(shè)計(jì)單位相互協(xié)調(diào)與配合，監(jiān)理作為連接參建各方的紐帶，協(xié)調(diào)各方解決工程技術(shù)問題是監(jiān)理工作中的主要工作，BIM技術(shù)使監(jiān)理的協(xié)調(diào)工作變得主動(dòng)和易行。BIM提供了直觀的三維信息模型，可供工程建設(shè)各方參考，使得業(yè)主意圖與設(shè)計(jì)表達(dá)之間、各項(xiàng)目設(shè)計(jì)方之間、設(shè)計(jì)方與施工方之間、監(jiān)理方與設(shè)計(jì)方及施工方之間都可以基于直觀的可視模型進(jìn)行交流，在工程建設(shè)的設(shè)計(jì)階段就可以對(duì)可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行協(xié)調(diào)與控制，并將相關(guān)的數(shù)據(jù)記錄保存。

（三）提供計(jì)劃控制模擬

BIM模型不僅能夠?qū)ㄖ锏耐庑魏蛢?nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬，還可以模擬不同環(huán)境、不同場(chǎng)景下的建筑物信息。在工程建設(shè)初期的設(shè)計(jì)階段，通過(guò)BIM技術(shù)可以進(jìn)行各種模擬實(shí)驗(yàn)，例如流體圖學(xué)模擬、日照模擬、熱量模擬等；在項(xiàng)目的招投標(biāo)和施工階段可以通過(guò)BIM技術(shù)進(jìn)行施工進(jìn)展與操作模擬，從中獲取施工進(jìn)度、施工時(shí)間等信息，從而選擇最佳施工方案。BIM的模擬功能可以有效幫助監(jiān)理人員對(duì)工程管理工作展開事前預(yù)測(cè)、事中控制和事后監(jiān)管工作，給計(jì)劃糾偏工作提供可視化技術(shù)支撐。

（四）優(yōu)化設(shè)計(jì)方案及局部特殊設(shè)計(jì)

建筑工程的設(shè)計(jì)、施工過(guò)程是一個(gè)不斷對(duì)建筑進(jìn)行完善的過(guò)程，BIM模型在提供了建筑物的三維模型的同時(shí)，還能將信息變化后的效果展示出來(lái)?，F(xiàn)代建筑物信息量巨大，BIM技術(shù)使復(fù)雜項(xiàng)目的優(yōu)化變得簡(jiǎn)單且精確。同時(shí)當(dāng)設(shè)計(jì)發(fā)生變更，可以通過(guò)BIM計(jì)算出該變更對(duì)投資回報(bào)的影響，更直觀地讓業(yè)主理解項(xiàng)目的變更情況，從而選擇出最切合自身需求的方案。BIM技術(shù)還可以通過(guò)對(duì)工程量小但是投資密度高且施工難度大的局部特殊設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，讓施工進(jìn)度、造價(jià)控制和施工安全得到改善。

三、BIM技術(shù)在監(jiān)理中的實(shí)際應(yīng)用

（一）進(jìn)度控制方面

BIM技術(shù)的4D模擬建造功能不僅可以在模擬施工過(guò)程中加入時(shí)間信息進(jìn)行施工進(jìn)度模擬，模擬出的施工信息還具有對(duì)施工進(jìn)度進(jìn)行檢測(cè)控制的功能。在施工準(zhǔn)備階段工作人員可根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)方案進(jìn)行4D（三維模型加上項(xiàng)目的發(fā)展時(shí)間）模擬施工，以確定合適的施工方案。在將整個(gè)項(xiàng)目各施工階段以及各階段所需材料分解后，工作人員利用BIM工程量計(jì)算模塊可以將任意施工階段的工程量以及相應(yīng)階段所需的人工、材料、機(jī)械設(shè)備計(jì)算出來(lái)，進(jìn)而分配施工資源。在BIM 4D的施工場(chǎng)地模擬中，監(jiān)理人員可對(duì)各種機(jī)械設(shè)備的位置進(jìn)行模擬，并根據(jù)實(shí)際情況，隨時(shí)預(yù)測(cè)施工情況及檢查工程進(jìn)展，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正問題。遇到發(fā)生設(shè)計(jì)變更的情況，可在BIM軟件中對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一修改，避免逐個(gè)修改易出現(xiàn)錯(cuò)漏的情況，同時(shí)避免因?yàn)樾畔鬟f的不及時(shí)對(duì)整個(gè)工程進(jìn)度、質(zhì)量等方面造成的影響，極大地提高了工作的效率（見圖4）。

圖4 某項(xiàng)目虛擬施工進(jìn)度

實(shí)際進(jìn)行施工時(shí)，工程監(jiān)理方通過(guò)導(dǎo)入將實(shí)際投入的人員、機(jī)械、材料等施工資源信息，可產(chǎn)生實(shí)際工程進(jìn)度信息，并與之前通過(guò)4D模擬得出的進(jìn)度信息和資源投入需求計(jì)劃進(jìn)行比較，尋找導(dǎo)致進(jìn)度計(jì)劃偏差的因素，根據(jù)這些因素發(fā)出施工進(jìn)度提醒。項(xiàng)目管理方通過(guò)計(jì)算出滯后的施工量后，可迅速對(duì)整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行資源調(diào)配，并重新規(guī)劃施工進(jìn)度。

（二）質(zhì)量控制方面

傳統(tǒng)的監(jiān)理質(zhì)量控制工作形式，檢驗(yàn)程序冗雜煩瑣，受時(shí)間、進(jìn)度、結(jié)構(gòu)布局、協(xié)作關(guān)系等因素影響，在實(shí)際工作中經(jīng)常無(wú)法一次完成全部驗(yàn)收。監(jiān)理工程師常常因?yàn)椴荒芤淮涡酝瓿沈?yàn)收，無(wú)法及時(shí)掌握整體情況，導(dǎo)致驗(yàn)收狀況與實(shí)際狀況有誤差，無(wú)法高效管理整個(gè)項(xiàng)目?；贐IM技術(shù)，監(jiān)理人員可以通過(guò)可視化平臺(tái)及時(shí)連續(xù)跟蹤施工情況，合理拆分驗(yàn)收單元，靈活組織驗(yàn)收工作，動(dòng)態(tài)化管理質(zhì)量驗(yàn)收工作，控制工程質(zhì)量。

（三）造價(jià)控制方面

傳統(tǒng)的項(xiàng)目造價(jià)計(jì)算方式需要先閱讀CAD設(shè)計(jì)圖紙，然后將圖紙中的工程量通過(guò)人工錄入的方式輸入造價(jià)軟件中進(jìn)行計(jì)算，該操作煩瑣、時(shí)間較長(zhǎng)并且容易產(chǎn)生錯(cuò)漏。因BIM數(shù)據(jù)庫(kù)強(qiáng)大的信息集成性，BIM模型可以在某一數(shù)據(jù)更改時(shí)及時(shí)變更工程量以及工程成本，并迅速在各個(gè)方面做出相應(yīng)的調(diào)整，有利于監(jiān)理人員對(duì)工程量的管控。當(dāng)出現(xiàn)幾種可行方案時(shí)，可以基于BIM技術(shù)的成本動(dòng)態(tài)模型選擇性價(jià)比高的方案（見圖5）。

圖5 項(xiàng)目資金管理界面

（四）安全管理方面

運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行4D模擬，可以提前辨識(shí)施工現(xiàn)場(chǎng)的危險(xiǎn)源和風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，為項(xiàng)目安全管理措施的制定提供相關(guān)信息，指導(dǎo)施工過(guò)程中有針對(duì)性地開展安全隱患排查和治理。通過(guò)BIM可視化技術(shù)，可排除2D畫面易忽略的視野盲區(qū)，對(duì)材料堆放區(qū)進(jìn)行最佳規(guī)劃，使施工布置更為合理。運(yùn)用BIM技術(shù)中的施工演示功能，對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行預(yù)演，可排除掉可能引發(fā)施工問題的安全隱患，保證施工人員安全并避免因此帶來(lái)的損失。

此外，還可以通過(guò)BIM數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)施工全過(guò)程進(jìn)行分析和監(jiān)測(cè)，施工現(xiàn)場(chǎng)的攝像頭和各種傳感裝置可以及時(shí)地記錄數(shù)據(jù)并同步更新到BIM協(xié)作平臺(tái)上；監(jiān)理人員可以通過(guò)BIM可視化平臺(tái)，實(shí)時(shí)跟蹤查看工程安全設(shè)施的完整性與有效性，監(jiān)督現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員執(zhí)行安全措施，提高監(jiān)理現(xiàn)場(chǎng)安全管控工作的效率，有效減少或消除安全事故隱患。

（五）輔助協(xié)調(diào)溝通方面

工程監(jiān)理目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)除了需要工程師扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)和對(duì)監(jiān)理工作的認(rèn)真執(zhí)行的態(tài)度外，更主要的是動(dòng)員參建各方高效協(xié)作、有機(jī)配合，讓有限的施工資源充分發(fā)揮效用，因而監(jiān)理方的協(xié)調(diào)工作也格外重要。工程建設(shè)過(guò)程受時(shí)間、空間、技術(shù)、施工資源投入等諸多因素影響，工期、質(zhì)量、投資收益、安全等方面會(huì)不斷產(chǎn)生偏差，需要監(jiān)理人員投入大量的時(shí)間和精力進(jìn)行協(xié)調(diào)。因?yàn)槔婺繕?biāo)、技術(shù)能力及工程經(jīng)驗(yàn)等的差異，被協(xié)調(diào)事件往往因各方對(duì)工程項(xiàng)目沒有整體直觀的認(rèn)識(shí)而需要多次協(xié)調(diào)，甚至久拖不決。通過(guò)建立BIM綜合信息平臺(tái)，可使參與項(xiàng)目建設(shè)各方及時(shí)掌握信息變更情況，對(duì)職責(zé)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，同時(shí)在軟件內(nèi)進(jìn)行共享，保證信息傳遞的及時(shí)性及全面性，有效地發(fā)現(xiàn)和解決問題。

四、BIM技術(shù)與工程監(jiān)理行業(yè)發(fā)展展望

監(jiān)理行業(yè)與BIM技術(shù)的結(jié)合有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。監(jiān)理企業(yè)員工眾多，綜合性強(qiáng)，基本都是由規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、咨詢、制造等行業(yè)人才組成，而BIM技術(shù)也是一項(xiàng)涉及設(shè)計(jì)施工各個(gè)行業(yè)的綜合技術(shù)，因此監(jiān)理企業(yè)更能契合BIM技術(shù)的發(fā)展。

BIM技術(shù)的應(yīng)用，使得監(jiān)理企業(yè)為項(xiàng)目工程提供全生命周期的監(jiān)理服務(wù)成為可能，通過(guò)由監(jiān)理單位維護(hù)和調(diào)整整個(gè)建設(shè)周期內(nèi)的BIM模型，解決了由不同單位各自建立維護(hù)模型會(huì)產(chǎn)生的各種問題。BIM技術(shù)還可以與當(dāng)今時(shí)代新興的無(wú)人機(jī)、機(jī)器人等技術(shù)相結(jié)合，為工程建筑行業(yè)，特別是監(jiān)理行業(yè)的發(fā)展提供更多數(shù)字化以及信息化的可能性。

BIM協(xié)作平臺(tái)的建成，消除了工程資料傳輸滯后的弊端，網(wǎng)絡(luò)會(huì)議的方式也為及時(shí)探討解決各種突發(fā)情況提供了便利。目前很多監(jiān)理企業(yè)也在進(jìn)行服務(wù)的轉(zhuǎn)型與升級(jí)，開始嘗試工程項(xiàng)目全生命周期相關(guān)服務(wù)。隨著工程建設(shè)行業(yè)信息化水平的不斷提高以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，監(jiān)理企業(yè)面對(duì)這種變化，要積極尋求突破創(chuàng)新，使監(jiān)理工作與信息技術(shù)最大化結(jié)合，才能適應(yīng)當(dāng)前各行各業(yè)信息化程度高速發(fā)展的大環(huán)境。

監(jiān)理行業(yè)與BIM技術(shù)協(xié)同發(fā)展面臨的最大的問題是人才的匱乏，行業(yè)內(nèi)對(duì)BIM技術(shù)的推廣較少，相關(guān)經(jīng)驗(yàn)不足，是BIM技術(shù)與監(jiān)理相結(jié)合的一大阻力，各公司應(yīng)該積極突破這方面的壁壘，加大BIM有關(guān)技術(shù)人才培養(yǎng)力度，為監(jiān)理行業(yè)的轉(zhuǎn)型提供人才支持。

五、結(jié)語(yǔ)

工程項(xiàng)目的開展是一個(gè)多元化且綜合性極強(qiáng)的活動(dòng)，跨行業(yè)多領(lǐng)域共同參與，建設(shè)時(shí)間長(zhǎng)，使用要求高，各單位間的信息如不能迅速且有效地進(jìn)行整合共享，信息傳輸?shù)臏?、工作效率的降低都?huì)對(duì)監(jiān)理方的工作效率產(chǎn)生極大的影響。工程監(jiān)理的主要工作任務(wù)之一，就是對(duì)工程建設(shè)項(xiàng)目中的各種信息進(jìn)行整合并處理。BIM協(xié)作平臺(tái)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，加快了工程信息的處理效率以及存儲(chǔ)能力，信息的利用率顯著提升?；贐IM技術(shù)提出監(jiān)理行業(yè)信息化轉(zhuǎn)型，為促進(jìn)工程監(jiān)理行業(yè)向更高水平發(fā)展提供了更為科學(xué)以及現(xiàn)代化的手段。但目前針對(duì)BIM監(jiān)理技術(shù)的研究還處于初期探索與應(yīng)用階段，未來(lái)應(yīng)主要針對(duì)BIM監(jiān)理模式、BIM監(jiān)理協(xié)作平臺(tái)構(gòu)建以及BIM與無(wú)人機(jī)、機(jī)器人等相結(jié)合的現(xiàn)代監(jiān)理技術(shù)方向進(jìn)行研究。