基于BIM项目协同管理平台研究

王亦斌 钟碧蓉

(广州大学管理学院，广东 广州 510006)

1 基于BIM项目协同管理平台的发展背景

1.1 BIM技术的应用

建筑信息模型(Building Imformation Modeling)简称为BIM，2002年美国科特公司率先提出，而后Jerry Laiserin把该概念下的Autodesk、奔特力系统软件公司等提供的相关技术向公众推广应用。BIM技术是一种多维模型信息集成技术，通过对建筑的数据化、信息化模型整合，能够使项目的所有参建方在项目策划、执行和维护的全生命周期过程中能在模型中进行信息共享和传递，实现了从业人员从依靠传统二维图纸到三维模型进行项目建设和运营管理工作方式的转变，对各种建筑信息可以作出正确理解和高效应对，提高在建设项目整个寿命周期内的工作效率和质量。

BIM技术具有可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性的特点，相比于一般建筑设计，BIM可提供构件大小、位置、材质等其他信息形成构件的互动性和反馈性，并在建造前期对各专业的碰撞问题进行协调，生成协调数据，根据实际情况进行模拟施工，实现成本控制与进度控制，导出各专业图纸及深化图纸，对建筑物进行可视化展示。有利于沟通协调与事前规划、减少碰撞冲突与设计变更、促进各系统设计与施工信息的整合、降低生命周期成本、提升施工质量等优点，且对工程项目各参方者都有巨大效益。

正是由于这些优势，BIM技术的应用在全世界范围内迅速展开，在拥有最大建筑市场的中国，BIM技术的应用率也不断提高，应用领域不断扩展，从建设项目的设计、施工到管理、运营，甚至到其他行业领域内，成为中国建筑行业的一个热点。

1.2 云技术的应用

云技术是一种基于云计算商业应用的托管技术，通过包括网络技术、应用技术、信息技术、整合技术和管理平台技术来实现信息和数据的计算、处理、储存和共享。互联网行业的高速发展和应用要求技术网络系统的后台服务需要大量的计算、存储资源，如视频网站、图片类网站和更多的门户网站。各类行业数据都需要强大的系统后盾支撑，云计算可以将大量不同程度级别的数据进行逻辑处理，组成按需所用、灵活便利的资源池。

云技术拥有虚拟化、编程方式、海量数据管理、分布式海量数据存储以及云计算平台管理等关键技术。这些关键技术的应用能够增加硬件容量，简易软件配置过程，并且能够减轻软件虚拟机相关开销，从而支持更广泛的操作系统；另一方面应用云技术能够提高分布式数据的适用性、可靠性和效益性；同时能够实现多个服务器协同工作，使用智能化和自动化技术部署业务和开通业务，快速发现和恢复系统故障来实现大规模系统的可靠运营。

1.3 基于BIM项目协同管理平台

虽然BIM技术发展迅速，并且具有提供建筑模型信息的强大功能，但在面对各参与方实际操作时，数据交换困难的问题逐渐显露，因此BIM技术的价值并没有充分利用。在项目管理方面，因工程项目的复杂性与非标准化，团队管理成员往往通过书面、图纸或者口头描述协调沟通，容易造成效率低下、数据丢失和数据孤岛的问题；所以需要建立一个基于BIM技术的项目协同管理平台，充分开发BIM技术的潜在价值，协调各成员工作，实现成本效益和协同高效率高质量。

基于BIM技术的项目协同管理平台是一个将含有大量数据信息的模型轻量化处理之后上传至云平台线上，各参与方无需通过学习专业软件操作就可以便捷的浏览三维模型，通过浏览模型查看模型数据信息去发现问题，及时沟通记录，进行任务分配，将含有数据信息的模型最大化的用于各专业之间，加强各专业协同、紧密的配合。建立基于BIM技术的项目协同管理平台，能够充分发挥BIM技术的优势，促进项目建设和运营管理工作方式的转变，推动建筑行业朝着信息化方向发展。

2 基于BIM项目协同管理研究现状

2.1 国外研究现状

国外的BIM技术无论是从应用、政策还是技术方面都日趋成熟，但由于不同专业建立的信息模型格式不同，数据交换和信息协同的问题依旧存在。麦格劳·希尔等人探讨了目前中国建筑行业推广应用BIM技术存在的问题，其中建筑信息模型在构建中缺乏统一标准，从而导致各参与方信息缺乏共享的问题更加突出[1]；Qun Tian则主要探讨BIM技术应用在工程项目施工现场的信息阻碍问题[2]。

IFC标准是用于不同BIM软件之间信息交换的标准，IFC标准首先由国际协同工作联盟制定的，目的是建筑、工程和施工软件应用程序之间进行交互。在数据交换方面，IFC标准的制定和不断完善表明国外的项目协同管理研究更集中于BIM模型交互标准，并取得了大量的成果。如Faraj等[3]以IFC标准为基础，构建了一个信息数据集成与交换平台，能够以Web的模式将设计信息、进度信息以及施工信息等进行集成。Nour等[4]则指出基于IFC标准的BIM模型可以减少工作的复杂性和提高项目的整体性能。而在协同管理方面，国外研究在各个领域构建协同平台已有一定的建树，如Singh等[5]对美国建筑行业多专业间数据交换的协同问题进行了研究，提出了将BIM服务器作为项目管理协同平台的理论体系。

2.2 国内研究现状

2003年BIM概念引入我国，随着BIM技术在我国的不断应用。2012年，国家建设部在修订工程建设标准规范时将《建筑工程信息模型应用统一标准》纳入其中[6]，目前BIM技术在我国受到越来越广泛的关注，在设计阶段与施工阶段也应用得较为普遍。随着工程项目的复杂性、规模性越大，涉及的参与方越多，我国在数据交换的问题就逐渐显露出来，国内也越来越关注BIM项目管理协同技术的发展。马远航等关注工程造价方面，利用BIM+云端数据技术建立了一套提高管理效率和信息流转的施工造价应用体系，实现了过程数据在建设中的循环应用[7]。马智亮探讨了BIM技术的信息数据应用问题，认为应统一BIM模型数据交换标准、增强BIM模型的使用与维护性能以及完善BIM技术发展的网络化[8]。刘维跃等架构了一个在项目设计阶段的BIM云平台，提出了BIM云平台能提高项目建设效率、业主满意度、项目的可控性[9]。上海交通大学BIM研究中提出了一种基于BIM的协同设计和项目管理平台，从而可以简化不同软件工具之间的数据交换[10]。

3 项目协同管理技术研究

3.1 项目协同管理技术集成分析

3.1.1工程项目多专业的集成

工程项目的建设实施专业包括建筑专业、结构专业、采暖通风专业、电气专业以及给排水专业。在工程项目建设全生命周期过程中，各专业需要通过使用专业相关的软件系统对项目的各种信息数据进行统计、分析、模拟、显示等。工程项目通过各个专业相互间的协作，才能实现建设的最终目标。

3.1.2工程项目全生命周期集成

在工程项目实施过程中，根据工程项目建设内容的不同，一般把项目实施过程分为决策阶段、设计阶段、施工阶段以及运营阶段四个阶段。各个阶段项目直接参与方包括业主方、承包商、监理方、设计商、供应商和运营商，和参与方的工程项目信息表如表1所示，各参与方的关系如图1所示。

表1 项目各直接参与方工程项目信息表

3.1.3工程项目管理目标集成

工程项目管理目标是指通过对项目的进度、成本、质量、安全、风险、合同、环境等多个互相影响和相互制约的目标进行管理，而形成项目的最终目标。而工程项目管理多目标的集成有利于协调各参建方的工作，在项目实施过程中各参建方之间能够相互沟通和配合，达到有机的协调统一的状态。通过对项目信息进行高效的检索、采集、存储、处理和传输是实现工程项目管理目标集成的重要手段，在掌握大量足够的信息后能够有效影响工程项目全生命周期集成的管理效率。

3.2 基于BIM协同管理平台的发展特点

目前国内的BIM协同管理的解决方法大都是利用市场上的BIM协同管理平台协调多方参与及项目管理，市场上的协同管理平台针对不同的阶段，具体的项目以及不同的参与方研发的平台各有特色。

3.2.1起步晚，发展迅速，质量不一

随着BIM技术不断推广，于2010年前后逐渐开始出现基于BIM技术的项目协同管理平台，经历不到10年的发展，市场上就已经出现数量众多的BIM协同管理平台，发展十分迅速。国内平台在最近3年的发展比较明显，尤其是在2016年—2017年，开发平台数量较多且功能较完善，如目前应用广泛的且功能强大的鲁班BIM系统，广联达协助平台，新点BIM5D协同平台都是在这个时期开发出来的。但是在这期间也出现许多功能单一的项目管理平台产品，在实际项目中应用较少。

3.2.2施工管理通用平台应用广，业主总控平台多为定制化研发

在现有的BIM协同管理平台中，相对于全过程管理型的通用平台，针对项目管理中施工管理的通用平台应用较为广泛。施工过程涉及的问题繁多复杂、对于管理水平要求较高，而项目管理协同平台能够大大提高施工管理的效率，施工方对平台的管理需求越来越强，也让侧重施工管理通用平台成为市场主流。

而业主研发的总控平台多属于对项目定制化研发。对于业主来说，由于具体业务流程不同，企业的收集、管理各类信息数据的需求不同，针对单一客户或是单一项目设计研发的通用平台满足不了业主的需求，所以市场中业主研发的总控平台则多是根据不同客户或是项目的定制化平台，在满足业主信息管理的需求的同时也能大大减少项目全生命周期的管理成本。

3.2.3全过程管理少，功能型管理平台多

全过程管理指的是项目管理体系能够贯穿整个项目全周期，包括设计、施工、监理、运营维护等阶段，全过程管理平台是为实施项目各参建方服务的；功能型管理则是指针对全过程管理几大阶段中的一个或是几个阶段的具体管理，则在功能型平台中又分为侧重于设计、施工、造价、模型方向的功能型平台。

目前市场中鲁班BIM系统平台做得比较完善，平台针对各参建方的协同需求提供了不同的软件，平台的BIM子软件相较较多、分散，但是功能相对齐全。市场功能型管理中研开发多是以施工阶段的管理为主的协同平台，如广联达BIM5D和鲁班BIM系统在施工过程的质量管理、安全管理、文档管理、进度管理的基础上还增加了成本管理，Our BIM则针对现场安全问题应用了VR技术作演示。

3.2.4项目级与企业级平台各自开发，对接少

目前，国内基于BIM技术的项目管理平台可分为两类：一类是企业级协同平台，它为整个企业公司内部提供沟通协同渠道，进行多个项目信息汇总管理，为企业经营管理提供决策依据，市场上鲁班BIM平台，广联达BIM5D就是这类平台。另一类是项目级协同管理平台，主要是针对独立单个项目的各个阶段进行协同管理，促进该项目各参与方的协同配合，合理分配项目的各阶段任务。该类型根据其侧重功能细分为项目多方协同平台、项目施工管理平台与模型信息管理平台。国内平台开发团队针对这两类平台其中一种各自研发，企业级开发团队对企业内部协同进行功能完善，项目级开发团队也只针对项目全过程管理，两类平台不能实现互通，对接较少。

4 结论与展望

本文通过对BIM协同管理平台发展背景的介绍，详细梳理了国内外有关项目协同管理技术的文献，系统探究了项目协同管理技术的集成化信息，在对当前市场上的协同应用平台做了发展特点归纳，为工程建设企业更好运用BIM来进行项目管理提供参考和借鉴。国内关于BIM协同管理的研究还不十分充分，而目前市场上的平台发展特点不一，主要有起步晚，发展迅速，质量不一；施工管理通用平台应用广，业主总控平台多为定制化研发；全过程管理少，功能型管理平台多；项目级与企业级平台各自开发，对接少等特点，在BIM项目协同管理领域还有很大的研究空间。