基于BIM的全过程工程咨询集成管理研究

摘 要：针对传统管理模式下工程管理的信息化水平低、信息孤岛和信息断层现象频发的问题，本文对基于BIM技术的工程咨询全过程集成管理进行研究。以具体项目案例为出发点，详细介绍项目概况，并完成对BIM的初步配置。在此基础上，通过基于BIM的全过程工程咨询目标集成、建立基于BIM的多参与方组织集成管理评价模型、全过程工程咨询BIM集成管理模式运行，来实现集成管理。通过分析BIM集成管理效果得出，运用新管理模式可以有效解决信息孤岛、信息断层等问题，提高工程管理信息化水平。

关键词：BIM；全过程；工程咨询；集成管理

中图分类号：TU 17" 文献标志码：A

1 项目案例介绍

1.1 工程概况

本项目为某大学城建筑工程项目，建筑基本情况见表1。

表1 项目概况分析

项目构成 工程总建筑面积（㎡） 学生食堂建筑面积（㎡） 学生食堂吊一层架空面积（㎡） 后勤附属用房面积（㎡）

后勤附属用房、学生食堂 19471 14811 3140 1520

本次研究以食堂为例，对该项目的建设与实施过程进行咨询集成管理，为确保相关工作的规范性，对所选的食堂建筑基本构成与具体参数进行分析，见表2。

表2 食堂建筑基本构成与具体参数

建筑层数（层） 地上层数（层） 吊层架空层数（层） 建筑高度/以平屋面为基准（m） 建筑高度/以坡屋面为基准（m）

4 3 1 17.85 23.95

该工程位于高校校园内，教学区对施工环境，安全、文明施工等有很高的要求。该项目可建时间很短，土地面积较小，施工中涉及的专业较多，并且校方对工程进度，质量的要求极高，用常规的方法很难保证在规定时间内完成项目[1]。因此，本项目拟采用BIM技术，以“全程精品”为目标，通过BIM技术集成，对实施中的项目质量、进度、费用进行有效控制，为项目决策、设计优化、文明施工、信息规范管理等提供保证，确保项目顺利实施的同时，提高项目社会效益[2]。

1.2 BIM配置

为确保应用BIM技术可以达到预期效果，以Autodesk、Ruban等软件为主要开发工具，以鲁班云为支持环境下的BIM信息共享平台为工程咨询管理核心，设计工程项目全过程集成管理方案。设计前，对BIM信息平台中软件用途与配置进行设计，见表3。

表3 BIM信息平台中软件用途与配置的设计

No 软件 功能

1 Revit2016 各专业建模等

2 Navisworks2016 碰撞检查、施工模拟等

3 鲁班BE 查找任意构件的详细信息

4 Pathfinder 建筑中的安全疏散模拟

5 MS project 进度计划编制

2 基于BIM的全过程工程咨询集成管理

2.1 基于BIM的全过程工程咨询目标集成

当全过程工程咨询集成管理时，可结合BIM技术，对以上项目的多项目标，例如进度、质量、成本等进行综合管理，达到项目的总体目标[3]。从项目角度对建造成本进行控制，从建设单位角度对工程造价进行管理，从施工承包商角度控制施工成本、质量、进度，并对合同、信息和其他内容进行管理。图1为目标元素相互影响变化图。

工程全过程咨询要求工期合理。缩短时间会引起质量、安全、环保等方面的问题，从而增加工程成本[4]。早完工可以节省资金，早投产也可以获得更多的短期利润。当项目工期过长时，若项目进度不能得到保证，则会导致资源浪费，相关成本增加，延误获利的最佳时机。利用BIM模型，并结合进度管理BIM软件，分阶段对现场施工进行4D模拟，合理优化各施工工序流程，对工序管理也有一定帮助[5]。在全过程工程咨询管理中，能够对实际进度进行动态追踪，及时纠正偏差，通过与进度对比，分析原因，推动项目进度。

在全过程工程咨询的过程中，若能投入充足的资金，并配备充足的人力资源，则有利于确保施工进度，缩短工期，减少窝工现象。在工程建设中，要合理地压缩工程工期，以提高工程质量。同时，要对建筑工地周围环境进行保护，减少事故发生。造价管理则是利用BIM技术，对项目造价进行仿真，对比和分析已规划的造价和实际造价。在工程量核算中，利用BIM软件的功能来代替手工核算，大大提高了工作效率。

2.2 建立基于BIM的多参与方组织集成管理评价模型构建

在明确管理目标后，为能够提高组织结构有序性和合理性，对组织结构的有序度进行定量评价，并分析信息流传递的效率。在此基础上，结合信息传递的时效性与质量性，运用熵值分析方法，建立基于BIM的多参与方组织集成管理评价模型[6]。若在管理系统中，管理信息不能越级流动，而是逐级流动，则可将组织结构的有序化程度用R表示，如公式（1）所示。

（1）

式中：H为管理体系的结构熵；Hm为管理体系的最大熵值。在该公式中，R值越大，说明管理体系的有序化程度越高，组织机构的运作效率越高。假设存在如图2所示的体系结构，体系中共包括n个基本要素。

在图2的管理机构系统结构中，只有上级和下级间存在信息连接，而某些系统中还存在水平信息连接。连接长度可由两个单元间的最短路径来决定，即直接连接的长度是1，每次通过一个转接就加1。

计算时效微观态总数如公式（2）所示。

（2）

式中：A1为时效微观态总数；Lij为联系长度。管理组织体系最大时效熵的计算过程如公式（3）所示。

H1m=logA1 （3）

式中：H1m为管理组织体系最大时效熵。计算各联系的时效微观态的可能性，如公式（4）所示。

P1（ij）=Lij/A1 " （4）

式中：P1（ij）为各联系的时效微观态实现的可能性系数。体系中同一层级两个元素间的时效熵可通过公式（5）计算得出。

H1（ij）=-P1（ij）logP1（ij） （5）

式中：H1（ij）为体系中同一层级两个元素间的时效熵。计算体系总时效熵，如公式（6）所示。

（6）

式中：H1为总时效熵。结合上述计算的结果，计算管理组织体系时效，如公式（7）所示。

（7）

式中：R1为管理组织体系时效。当设计全过程工程咨询集成结构时，对债权体系进行分析，结合熵理论，引入实效—质量熵评价模型，评价有序度。

2.3 运行全过程工程咨询BIM集成管理模式

将上述构建的模型作为依据，为运行全过程工程咨询BIM集成管理模式，建立BIM信息集成平台，如图3所示。

在“1+N”的全过程咨询管理模式下，全过程咨询师要发挥其在BIM应用中的主体管理作用，帮助投资方制定BIM应用的统一标准，建立BIM信息整合平台，发挥其在BIM应用中的作用，并通过其自身或外包的形式，将各种应用整合到BIM信息整合管理平台中。在管理的过程中，为分析建筑性能，可以利用BIM软件对建筑物的可视度、日照、采光等对专项性能进行模拟和分析，并得到各项分析报告，将其上传到BIM管理平台上进行共享。管理进度计划可以从时间维度入手，展示每个单体专业、楼层的进展情况，通过平台查看实际劳动力情况以及相关偏差，对其进行分析。除此之外，还可进行成本管理、质量安全管理和现场设备管理等，以此进行全过程工程综合管理。

3 BIM集成管理效果分析

在上述设计内容的基础上，对应用BIM技术后的建设项目集成管理效果进行综合分析，分析前，应明确本次研究的试点工程项目应用BIM技术进行集成管理时的流程与技术方案，如图4所示。

根据阶段性工作的实践，结合工程方提出的具体要求，对BIM技术应用后与应用前进行对比。统计并分析对比结果，见表4。

通过表4内容可知，应用BIM技术后，工程项目全过程咨询管理过程较为通畅，信息数据传递速度极快，基本可以满足实时沟通需求。

4 结语

随着建筑行业的发展，已有的有建设项目市场竞争变得更激烈，因此，与信息化时代要求相适应的建设项目信息化集成管理模式是市场竞争中的重要环节。

目前，大部分建设项目在实施中存在交流渠道不畅、缺乏有效的交流载体、缺乏各方协同合作的平台的问题，这些问题会导致工程项目建设中损失关键信息。为解决这些问题，本文进行了此次研究，在研究中引进了BIM技术，从多个角度完成了设计。通过本次设计明确了运用BIM项目管理平台，可以显著提高工程方在施工中对数据资源的利用程度和信息集成服务能力。在后续的建设项目管理过程中，将本文的研究成果作为一种有效的手段，采用BIM技术解决全过程工程咨询项目实施中效率较低等问题，从而提高施工中对资源、信息的利用率。

参考文献

[1]马骁，赵卓，李梦辰，等.全过程工程咨询BIM集成管理模式构建及运行研究[J].中国建设信息化，2023（14）：67-71.

[2]金俏俏，张扬军，赵昕.关于推进浙江省水利水电项目全过程工程咨询服务的对策建议[J].浙江水利科技，2023，51（4）：76-80，84.

[3]曾泽伟，张军，徐郁竺，等.工程咨询企业员工服务能力提升行为影响因素及其机理研究[J].建筑经济，2023，44（增刊1）：521-525.

[4]刘博锦，钟明琳，魏冰洋.铁路全过程工程咨询模式下咨询管理服务内容与计费方式探讨[J].铁路工程技术与经济，2023，38（4）：1-5，13.

[5]陶宇亮.基于工程造价咨询的工程咨询企业并购现状及战略发展分析[J].建设监理，2023（7）：43-45.

[6]李汾，陈浩.全过程工程咨询、全产业链服务整体解决方案的集成商—专访上海华城工程建设管理有限公司[J].建设监理，2021（8）：1-4.