BIM技术在工程项目协同管理中的应用研究

2018-10-23安玉侠

价值工程 2018年31期

安玉侠

摘要：工程项目生命周期长、施工复杂、管理因素多且信息量庞大，运用BIM技术协同管理可以实现全过程的信息传递和共享。通过Z4线项目案例分析，验证BIM技术在工程项目协同管理中的高效性和优越性，为未来工程项目管理理论及实践发展提供借鉴。

Abstract： The project life cycle is long， the construction is complex， the management factor is fuzzy and the information is so large. The use of BIM technology to manage can realize the whole process information transmission and the sharing. Through the case analysis of Z4 line project， this paper verifies the efficiency and superiority of BIM technology in the collaborative management of engineering projects， which provides references for future construction projects management on theory and practice.

关键词：BIM；全生命周期；信息共享；协同管理

Key words： building information modeling；total life cycle；coordinative management

中图分类号：TU17 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）31-0034-03

0 引言

为了更好地满足我国建筑业绿色可持续发展的标准，需要合理地应用BIM技术，为建筑业的发展提供一定的空间数据管理、空间信息技术，建立起科学的项目全生命周期管理模型，为日后低能耗建筑业的发展，奠定良好的基础。

工程项目协同管理模式是一种基于信息技术的新型高效的工程项目管理模式，基于系统化管理思想，综合考虑了工程项目从前期决策到后期运营维护全生命周期中各参与方在项目执行过程中的动态关系以及项目全过程中信息的高效传递和数据共享，从项目整体出发，对工程项目实施全过程中的组织、要素、主体和信息进行系统科学性的管理，实现项目在质量、进度和工期等目标的全面优化。

1 国内外BIM应用综述

BIM（Building Information Modeling），即建筑信息模型应用，是一种基于模型的建筑业信息技术。这种技术可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率和大量减少风险。利用BIM技术可以改善项目产出和团队合作79%，3D可视化更便于沟通，提高企业竞争力66%，减少50%-70%的信息请求，缩短5%-10%的施工周期，减少20%-25%的各专业协调时间。[1]

美国宾夕法尼亚州立大学在《BIM项目实施计划指南》中，总结了BIM技术的的25个应用点。英国政府规定，为了实现节约成本20%的目标，到2016年，所有英国政府的建设项目都必须使用BIM。[2]新加坡规定大于5000平方米的项目须提交BIM模型；在日本，33%的施工企业已经应用BIM；韩国要求2016年前全部公共工程应用BIM技术。我国住房城乡建设部在《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》中提出“推广基于BIM的协同设计，开展多专业间的数据共享和协同，优化设计流程，提高设计质量和效率。研究开发基于BIM的集成设计系统及协同工作系统，实现建筑、结构、水暖电等专业的信息集成与共享。”[3]

BIM应用不仅具有广泛性，近年来，BIM应用表现出一些新特征。BIM和地理信息系统（GIS，Geographic Information System）相结合成为BIM应用的新趋势。GIS可以为BIM提供与地理分布有关的数据，如地质资料信息、气象资料信息等建筑外部空间信息，支持BIM进行多种类型的应用分析。BIM可以给GIS带来更多信息，扩展了GIS的应用，提升了GIS应用水平。随着智能建筑、智慧城市的发展，BIM与物联网（IOT，the Internet of Things）的结合越来越密切，除了在设施的施工阶段可以应用物联网来管理预制构件外，物联网更大量的应用是在设施的安装和运营阶段。[4]基于可持續发展观，BIM与集成管理思想相结合，协同管理项目各参与方和项目全寿命周期。通过管理价值链的整合与协同，为客户提供可持续发展理念的全方位服务，也为企业提供了更多的市场与利润空间。可以预见，BIM技术在未来的全面普及和深入应用将为工程项目从规划、设计、施工到运维、拆除的全生命期带来巨大影响和价值。[5]

2 基于BIM的协同管理平台

基于BIM的项目协同管理平台有利于信息的充分交流和不同参与方的协商，还可以改变信息交流中的无序现象，实现信息交流的集中管理与信息共享。

建设工程项目全过程中有众多的参与方，主要包括业主、设计方、施工方、监理方、运营方、供货商以及建设管理部门。不同参与方在建设项目全过程中职责和作用不同，因此需要和产生的信息也不同。BIM协同管理平台提供了一个让各参与方进行信息交流的虚拟环境。各参与方的协同管理旨在通过运用BIM技术和计算机技术，结合集成管理理论，集成各参与方产生的各阶段信息，进行参与方集成管理虚拟环境的构建。在这种虚拟环境中，通过信息集成管理平台对用户的权限进行设置，各参与方可以灵活地处理各自权限范围内的工作信息，实现信息共享和协同工作。通过对参与方的集成管理，可以减少项目参与方之间的沟通障碍，提高信息的使用效率，降低沟通成本，保证项目的多要素目标的实现。

基于BIM的协同管理平台不仅能够实现项目各参与方使用同一个项目管理信息平台协同工作，而且能够实现工程项目各个阶段之间的协同。

BIM协同管理平台的应用覆盖了从建筑设计阶段到施工、运行维护整个建筑全生命周期。在设计阶段，应用BIM协同管理平台可以显著减少设计图中的缺漏错碰现象，并且加强了设计过程的信息管理和设计过程的控制，有利于在过程中控制图纸的设计质量，加强了设计进程的监督，确保了交图的时限。

由于建筑设计质量在应用BIM协同管理平台后显著提高，施工方按照设计执行建造就减少了返工，从而保证了建筑工程的质量、缩短了工期。施工方还可以在这个平台上对各个工种的施工计划安排进行协商，做到各工序衔接紧密，消除窝工现象。施工方在这个平台上通过与供应商协同工作，让供应商充分了解建筑材料使用计划，做到准时按质按量供货，减少了材料的积压和浪费。

BIM协同管理平台还可以在建筑物的运营维护期使用，充分利用平台的设计和施工资料对建筑物进行维护，直至建筑全生命周期结束。

基于BIM技术的协同管理平台将项目进展过程中各个阶段数据进行集成，通过参数化建模，形成了设计管理、招投标管理、施工管理等多个子模块，并且实现了各个模块之间数据的共享，提高了数据的利用效率，达到减少工程变更，方便运营管理的目的，从而提高了项目的信息化管理水平。

3 案例分析：Z4线BIM协同管理平台的应用

滨海新区轨道Z4线一期工程由国家发改委批准建设，项目建设单位为天津泰达城市轨道建设开发有限公司，建设资金为287亿元。Z4线一期工程线路北起滨海新区汉蔡路站，南至中部新城站，途经中部新城、于家堡、天碱商务区、开发区、北塘、中新生态城及汉沽。线路全长约43.7km，共设车站23座（地下车站10座，高架车站13座），平均站间距约1.9km。

建设运营方—泰达城轨公司在工程项目规划、设计、施工、运营维护等全生命周期阶段应用BIM技术。在规划阶段，基于BIM实现选线、定线可视化；管线综合可视化；土地利用规划可视化。在设计阶段，应用重点是设计成果可视化交流、技术交底和设计协同，以及设计进度计划管理等。在施工阶段，基于BIM进行进度控制、质量控制、成本控制、安全管理等。在运营阶段，基于BIM进行资产管理、设施设备维护和资源运营管理等。

滨海新区轨道交通Z4线一期工程BIM总体管理及技术应用包括：修订及补充完善甲方已编制BIM应用标准相关文件；编制Z4线一期工程BIM总体实施方案；协助搭建BIM协同项目管理云平台，各方基于BIM协同管理云平台沟通协作；BIM技术在Z4线项目全过程应用点实施（换乘站和重点站疏散模拟、建筑性能和绿色分析、管线综合碰撞、工程量复核、大型设备运输安拆路径检查、空间优化布置、装修效果仿真、施工模型移交、土建机电装修关系分析、模型变更管理、造价辅助管理等）；协调BIM技术应用分包方在Z4线项目BIM工作，制定总体BIM实施进度计划，阶段性检查分包方模型质量，定期召开BIM工作例会，编制模型验收标准，汇总各分包方BIM应用成果；在施工阶段指导、配合施工单位利用BIM技术来优化工程筹划、控制工程里程碑节点，缩短建设工期，特别是机设备、综合线施工与工期，提高项目施工质量，降低工程造价；项目竣工后，辅助业主方编制Z4线项目BIM技术应用成果文件，基于BIM协同项目理平台标准化理体系，项目运维阶段BIM技术应用点分析，平台产品推策划案。

项目基于天河建筑云，搭建了面向滨海新区轨道Z4线工程项目各参与方的BIM应用云存储和云服务平台，实现了全过程的集成化管理和精细化管理，提升了各专业间数据共享和工作协同效率。运用BIM技术，建立了Z4线建运一体化管理平台，将各参与方在规划决策阶段就集中在同一工作平台，基于同一BIM模型，进行彼此间的协同工作和信息共享，实现项目多要素的集成管理。实现了Z4线项目整体功能优化和价值提升及Z4线全寿命周期的目标。在项目的实施过程中采用BIM和现代信息技术，形成与建设规模相适应的精细化、可视化、一体化项目管理能力和水平，确保项目各项目标的实现。

目前，天津滨海新区Z4线一期工程项目正进行到施工阶段，由于建筑设计质量在应用BIM协同管理平台后显著提高，施工方按照设计执行建造，避免了返工，保证了建筑工程的质量、缩短了工期。不仅如此，项目通过引入BIM技术，在工程项目前期建立BIM信息管理系统平台，使业主、设计、施工等各参与方基于同一平台进行信息的共享和工作协同，实现了工程项目协同管理。

4 结论

BIM在建筑工程中的直接应用不仅可以解决建筑工程在软件中的描述问题，使设计人员和工程技术人员能够对各种建筑信息做出正确应对，为协同工作提供坚实的基础，它还将大大提高建筑工程的集成化程度，引领建筑业信息技术走向更高层次，将对建筑业的科技进步产生巨大影响。

BIM技术能够实现信息共享，促进各成员间的协同沟通，有利于参与方建立共识。同时BIM技术可以将原本抽象的信息更加具象的呈现，使各方责任更加明确。需要注意的是BIM等信息技术虽然具有促进各方协调的作用，但需要保证各方在共同的沟通平台上，避免人为设置信息割裂，同时应在整个项目执行过程中严格明确各方责任，避免因为参与者增多造成责任界面模糊。

参考文献：

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[3]住房城鄉建设部.2016-2020年建筑业信息化发展纲要[EB/OL].https：//wenku.baidu.com/view/e28337df482fb4daa48d4bd0.html.

[4]李建成，王广斌.BIM应用·导论[M].上海：同济大学出版社，2015，3.

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