研究BIM 技术在建筑工程项目管理流程优化中的作用

李超琼

1.建筑项目的 BIM 管理体系构建

1.1 基于BIM 的组织管理体系构建与优化

从技术角度看，组织管理过程是实施过程有效性的组织保证。优化施工和竣工阶段的设计、施工和准备工作，并将其纳入施工验收管理阶段。使用BIM 在不同阶段建立BIM 的模型，正确管理施工活动是施工单位运用BIM 管理的关键[1]。

1.2 管理内容优化

1.2.1 施工准备阶段管理内容优化设计

项目初期优化的组织设计和管理内容有三方面。

（1）建立BIM 团队。根据总体业务目标和施工单位要求，分析BIM 工作，合理配置BIM 相关人员。

（2）建立BIM 目标和实施计划。项目启动前，相关人员根据项目需要，制定实施信息管理系统的目标和计划。

（3）构建BIM 信息环境。包括软件和硬件采购、应用标准的制定、数据交换标准等[2]。

1.2.2 施工实施阶段管理内容优化设计

就组织管理而言，施工实施阶段管理内容的优化设计，主要关注施工方案与现场情况的差异、进度分析、成本偏差及原因，召开BIM协调会，优化施工过程，更新组织BIM 建筑模型和建筑计划。

1.2.3 竣工验收阶段管理内容优化设计

完成项目验收阶段，组织优化管理内容，包括建立BIM 管理模式和BIM 运行模式，召开协调会议，讨论完成BIM任务，向业主交付BIM 文件，向业主提交BIM 管理文件。

1.2.4 投标阶段管理内容优化设计

BIM 技术对招标项目管理过程的影响主要体现在监控和改进上。在施工企业招投标阶段，BIM 环境中的投标管理流程一般沿用现有的核心节点，与现有的投标没有显著差异，只是增加了BIM建模、BIM 模拟、BIM 计算和定价等新流程[3]。

1.2.5 施工质量管理内容优化设计

建筑工程质量管理的模式和方法与传统模式相比发生了重大变化。例如，现场施工质量控制人员可以通过平板电脑、手机等便携式电子产品进行实时记录，然后直接带上在线云平台BIM 平台，确保信息的可靠性、完整性、及时性和准确性。

2.案例工程实践应用

2.1 项目概况

本项目是位于某经济技术开发区的工业厂房，功能区包括地下室、办公室、生产车间、宿舍等。该项目总投资1.2亿元，合同工期730d。项目共4 层，包括地下部分，建筑面积21252m2，高度23.9m。项目管理团队由客户授权的项目管理咨询管理公司组成。公司的主要管理目标是：（1）质量按国家、省、市相关质量标准验收；（2）安全可靠，无重大安全事故，争创省级文明工地；（3）保证工程期为730d；（4）项目投资控制在允许范围内。

2.2 基于BIM 的项目管理流程应用

2.2.1 投标阶段 BIM 项目管理流程应用

本项目主要使用鲁班系列BIM 软件。建立标准的设计数量模板，人工分析和处理不确定性，最终输出准确的设计数量清单，与业主提供的设计数量清单进行比对。通过结合BIM 模型，对各个子项进行分析，确定最终合理的工程量，大大提高了工程量审核的质量和效率。

2.2.2 施工准备 BIM 项目管理流程应用

2.2.2.1 碰撞检查与管线综合深化设计

开发区建筑数量多，地下空间大，设计要求高，施工技术和质量要求高。开发区建设规模大、专业化程度高、供水系统复杂，需要时空协调。每个专业都有很高的要求，每个专业的设计都是相对独立的，很难保证各个领域之间的协调和全面设计。建筑公司主要使用Navigator 进行碰撞检测，深化其设计并确保其深入设计的深度和准确性[4]。以工程会议为例，针对设计深化问题，解决模型和现场问题。通过特定区域的多次综合调整，发现并解决设计图纸和模型中不到80%的错误、凹凸和漏洞，大大提高了设计图纸的质量，避免了不同学科之间的冲突，减少了设计变更。

2.2.2.2 预埋预留分析

一般情况下，在工程实施过程中不可能准确预留通用套管的内部零件，利用BIM 技术预先规划机电管道的安装路线，整合完成的土建安装模型，在安装系统的固定位置预先确定并标记预埋件，并通过土建墙板显示各系统管道，以防止在施工阶段因后嵌入零件、墙板开口和螺纹而导致返工。

2.2.2.3 可视化图纸会审

当建筑公司的BIM 在根据甲方的图纸进行建立BIM 模型的时候，发现许多图纸有问题，如错误、遗漏、空白、标志不清和标高不对等等。企业将所有问题进行汇总后，进行了可视化图纸会审，确保图纸的质量。借助BIM 模型对所有问题向参建方说明，并提出优化建议。参建方事先将BIM模型与图纸进行对比，并以BIM 模型为图纸进行沟通协商。最后通过可视化图纸交底联审，利用相关会议记录指导现场施工。可视化图纸会审大大提高了现场相关会议的效率，为快速确定优化方案提供了有效帮助。

2.2.3 施工阶段 BIM 项目管理流程应用

2.2.3.1 进度管理

施工过程中，当实际完工时间早于或晚于计划工期时，计算机模拟分析实际进度与计划工期，并在模型中标出工期的延迟点，让管理者可以直观查看工期延误点。

2.2.3.2 质量管理

在BIM 环境下，施工过程的项目质量管理主要基于以BIM 模型为核心的BIM 综合管理平台，对工程的质量信息与其他工程信息进行整合，为质量管理的决策提供相应支持。提高管理效率，确保信息收集、保存、传递、处理的准确性。

2.2.3.3 变更管理

一般来说，工程变更管理相对被动。但在BIM 环境下，从建筑公司的角度进行工程变更管理，可以方便控制，通过模型模拟计算工程变更量，实现主动控制。

2.2.4 竣工阶段 BIM 项目管理流程应用

在竣工阶段，实施BIM 的目标是利用BIM 技术改进竣工交付管理。在此过程中，不断修改和维护模型并加载数据。项目实施后，检查数据的准确性和可靠性，建立支付模型。竣工结算是建筑公司竣工验收的核心任务。与现有的BIM环境相比，项目的沉降信息、沉降范围、沉降方式都发生了重大变化。因此，有必要根据BIM 环境的特点，改进准加工过程的设计[5]。BIM 与竣工结算相关的应用主要包括工程量的再确认和结算资金的计算。

3.基于 BIM 的建筑项目管理流程优化后应用效果分析

3.1 建立效益评价体系

评价体系构建过程可分为：模型构建、结构判断矩阵和权重计算三个过程。关键是构建决策矩阵，其权重由决策矩阵的特征向量决定。在找到正确的之前，需要判断矩阵是否一致，如果不匹配，则必须重构判断矩阵。得到模糊决策矩阵，选择一个模糊尺度，利用判别矩阵的概念，将判别值与选择的尺度值进行比较，得到判别值的判别矩阵。

3.2 流程运用效益测算

在本文中，将使用以下评估指标系统衡量和评分案例项目中管理BIM 流程优化后的效益情况。共有6 位行业专家参与了评选，他们都具有BIM 应用程序的实践经验。

分级包括两个主要环节：（1）行业专家对BIM 用于建筑项目的平均收入进行打分；（2）行业专家对BIM 工程应用效益的打分。效益指数在整个过程中表现越好，其得分越高，与成本指数相反。六位专家评估了建筑项目的平均收益以及在BIM 项目中应用BIM 的收益。

3.3 效益评价总结

根据打分计算，BIM 行业平均BIM利用效率为83.98 分，本项目BIM 利用效率为84.77，高于平均水平。实际分析表明，该项目业主满意度、竞争优势和可持续发展指标均较高。但在成本方面，由于前期在人力、软件和硬件方面的巨大投入，性能低于行业平均水平。但是，这些成本投资不必在每个项目开始时进行，很少需要后期继续投入。因此长期发展需要早期投资，尤其是在员工培训方面。

4.结束语

本文案例分析表明，BIM 技术可以提高项目管理绩效，基于BIM 的项目管理流程可以提高项目管理效率，为建筑企业更好地利用BIM 技术进行项目管理提供参考。为了验证该方法的有效性，建立了应用效益评价指标体系，并对BIM 技术应用的效益进行了评分。研究表明，相较于行业平均成本水平，应用优化设计管理流程的项目效益可以在未来长期的生产经营活动中循环利用，从而实现公司的可持续经营、发展战略和市场占有率。