魏小朝 洪文霞 楊 帆 姜振堯

(青島理工大學管理學院，山東 青島 266520)

談BIM技術在建筑工程信息管理中的應用

魏小朝 洪文霞 楊 帆 姜振堯

(青島理工大學管理學院，山東 青島 266520)

在介紹BIM技術的基礎上，總結出傳統(tǒng)建筑工程全生命周期內信息管理存在的問題，分析了問題產生的主要原因，結合相關問題提出解決問題的途徑——建立基于BIM環(huán)境下的信息管理優(yōu)化模式，針對項目管理中的質量，進度，資源等因素提出基于BIM技術的優(yōu)化信息管理框架結構，以期把BIM信息模型移植到項目信息管理中，實現(xiàn)BIM技術的協(xié)調性，虛擬化的應用功能，并結合工程實例，說明BIM技術在信息管理中的重要性。

BIM技術，信息管理，信息優(yōu)化

0 引言

信息管理作為對于工程信息的匯集，處理，存儲，跟蹤化處理的一系列總稱，是作為項目全生命周期的重要組成部分，能否及時、準確化地搜集信息是決定項目信息管理的重要前提，傳統(tǒng)全生命周期內中的信息管理，由于工程信息量比較浩大，信息類型復雜多樣和對于工程信息的及時反饋有限，導致信息管理中存在著大量的不連續(xù)性信息分離化現(xiàn)象，全生命周期內的信息管理作為工程項目管理中不可或缺的一部分，但一直在實際施工管理中成為一種“邊緣化”的活動，大大地降低了信息管理本身的應用意義。

因此，信息管理急切需要一個具有連續(xù)性、協(xié)同性的信息優(yōu)化、處理、反饋的環(huán)境，降低實際施工管理中的各參與方之間的溝通局限性和信息傳遞過程中的自然流失。通過建立基于BIM環(huán)境下的信息管理優(yōu)化模式，使復雜無序的工程信息數(shù)字化，管理在施工管理中設計、施工，運營階段的工程信息數(shù)據(jù)，通過信息管理優(yōu)化模式分享于各參與人員，主動管理項目各階段的工程信息，實現(xiàn)動態(tài)分析控制，大幅度提高信息可利用率，對全生命周期內的信息進行追蹤化處理，是今后項目信息管理的重要發(fā)展方向。

1 BIM技術簡要概述

1.1 BIM定義[2]

BIM(建筑信息模型)技術作為在計算機輔助設計上逐步發(fā)展起來的多維信息集成化、數(shù)字管理化模型，在施工管理過程中，可以為設計，采購，施工，運營和維護進行全過程信息管理，以便在不同項目階段過濾、修改、更新信息，合理控制項目高效化運行。

1.2 BIM技術國內外研究現(xiàn)狀

BIM技術在美國、歐洲、韓國及新加坡等地區(qū)的研究較為成熟，其主要研究方面為三個方向：第一個方向針對BIM數(shù)據(jù)標準——IFC標準的研究，這方面也基本建立了相應的標準體系；第二個方向是BIM技術軟件研究，在這方面的研究成果也相當豐富，軟件種類也特別多；第三個方向為BIM技術的具體應用研究，包括功能應用研究及與其他專業(yè)技術相結合的研究，主要是將BIM技術應用與成本預算和BIM技術與結構模型相結合的應用模式。近年來，在政府的大力支持和引導下，已在全國各省市成立了相關BIM協(xié)會，并在BIM技術的基礎上提出了全新化的集成性管理，隨著該技術的逐步發(fā)展，漸漸被建筑行業(yè)所認可。目前，我國的BIM技術研究仍僅限于理論研究的階段。

2 傳統(tǒng)建筑工程信息管理現(xiàn)狀分析

2.1 傳統(tǒng)項目信息管理中的缺陷

1)各項目階段的信息不連續(xù)性。

在項目管理過程中，規(guī)劃，設計，采購，施工，運營，維護等各階段所使用的工程技術軟件不能有效地進行信息化集成，導致信息的過濾、處理，以不同階段為特征而呈現(xiàn)，不能隨著項目本身的運行形成完整的連續(xù)性信息流，一旦要修改和核對信息，需要花費更多的時間和精力，為后續(xù)的項目管理造成不必要的損失。項目運行的一般模式見圖1。

2)工序信息的不定時流失。

項目是由工序作為基本單位組成，工序之間存在很強的邏輯性，工序數(shù)據(jù)信息無疑成為工序之間對接的決定性因素，由于不同工序之間數(shù)據(jù)信息的量綱不同，在銜接過程中必然會造成數(shù)據(jù)的自然流失。而且，以計算機作為簡單的數(shù)據(jù)傳輸方式，在一定程度上提高了不必要信息傳輸?shù)闹貜吐?，加重了信息出現(xiàn)錯誤的概率[3]。

3)項目參與各方的信息溝通不足。

現(xiàn)行工程項目管理下，大多以計算機傳輸項目信息流，各個項目利益相關方通過計算機終端掌握項目信息流，以確定項目的關鍵路徑，實時進度，里程碑等重要因素，以便合理控制項目運行，及時監(jiān)督和掌握項目的運行。但在項目的全生命周期內，眾多參與方之間掌握利益相關性信息較多，參與方之間缺乏合理有效的溝通，導致關鍵性信息與非關鍵性信息關聯(lián)度較低，顯性信息與隱含信息之間關聯(lián)度較低[1]。項目主要參與方掌握的信息流見表1。

表1 項目主要參與方掌握的信息流

4)以計算機進行簡單信息傳遞缺乏系統(tǒng)性。

建筑工程的參與人員眾多，在不同的項目階段均有人員介入，僅僅通過計算機進行簡單的文件傳輸，使得不同時間介入的項目參與各方掌握著不同階段的項目信息，信息與信息之間缺乏及時的反饋，更新，追蹤和調整，存在嚴重的系統(tǒng)性缺乏現(xiàn)象，易形成孤立的信息族。

2.2 信息管理問題存在的原因

建設項目各個參與方掌握著不同階段的信息流，是造成信息不連續(xù)性，缺乏系統(tǒng)性的重要原因，而且現(xiàn)行工程技術軟件進行工序處理的時候不能完成工序與工序之間的完全對接，缺乏比較統(tǒng)一的工序技術標準，只有部分廣泛應用的工序數(shù)據(jù)信息能夠完成軟件與軟件之間的技術對接，缺乏一個能夠貫穿整個項目全生命周期的系統(tǒng)，合理完成信息的過濾，加工以及處理，及時跟隨項目運行共享完整項目信息，即是要建立合理有效的信息管理優(yōu)化模式。

2.3 BIM技術在項目信息管理中的可行性

BIM技術由于其系統(tǒng)性，協(xié)同化，虛擬應用的功能特性，將其引入項目信息管理當中，通過建立基于BIM技術環(huán)境下的信息管理優(yōu)化模式，對項目全生命周期的信息數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)化管理，合理優(yōu)化現(xiàn)行信息管理模式中的缺陷，BIM技術在信息管理中的可行性具體表現(xiàn)在：

1)BIM技術是對建設項目的完整數(shù)字化表達，在BIM模型中包含了項目整個壽命周期的一切信息，而這些信息的來源與使用對象正是在項目的建造過程主要參與方相互提供與補充完善的，在協(xié)同共享的項目建造過程中，真正實現(xiàn)BIM在信息管理中的完整性表達；因而，BIM技術的加入無疑為項目的信息管理提供了必不可少的條件。

2)在BIM技術環(huán)境下開發(fā)的軟件，具有高度的存儲，協(xié)調性，能夠很好地避免工程技術軟件中不能直接集成化問題，使項目本身形成連續(xù)性信息流，更加準確地掌握項目運行時的信息。

BIM軟件模型之間的數(shù)據(jù)信息對接見圖2。

3)BIM技術的應用不需要任何軟件支持，本身即可以作為獨立的數(shù)據(jù)載體，過濾，整合，調整，追蹤不同時點，不同來源的數(shù)據(jù)信息，對于多方提供的不同數(shù)據(jù)加以系統(tǒng)性整合，并且可以重復地使用，在一定程度上避免了部分非關鍵性信息以及隱含信息的流失。

4)BIM技術下的信息管理優(yōu)化，能夠合理協(xié)調錄入和修改后的信息，建立全生命周期內的核心數(shù)據(jù)庫，信息流與信息流之間的關聯(lián)性強，符合項目特性，從一定程度上合理規(guī)避了由于計算機的單方面?zhèn)鬏敹斐傻男畔⒆骞铝F(xiàn)象。

3 基于BIM技術環(huán)境下信息管理優(yōu)化模式的框架結構

為了合理有效地解決現(xiàn)行信息管理中存在的信息流失和缺乏系統(tǒng)性的問題，因此，提出基于BIM技術環(huán)境下的信息管理優(yōu)化模式的框架結構(見圖3)。

3.1 BIM初始數(shù)據(jù)管理

BIM初始數(shù)據(jù)管理是由核心數(shù)據(jù)庫提供原始數(shù)據(jù)，BIM技術環(huán)境下的初始數(shù)據(jù)管理中包括基本性數(shù)據(jù)管理，過渡性數(shù)據(jù)管理，延展性數(shù)據(jù)管理?；拘詳?shù)據(jù)管理是由原始數(shù)據(jù)經(jīng)過BIM技術的合理過濾，篩選，擬合而成的數(shù)字化信息；過渡性數(shù)據(jù)管理主要是利用BIM技術將項目工序之間起連接性作用的直接和間接信息，顯性和隱含信息進行邏輯化處理，使得工序之間的過渡性信息合理突出，有助于各個層面的項目信息管理；延展性數(shù)據(jù)管理是對于財務層面，技術層面和監(jiān)督層面的資料和文件及文檔進行分類性管理。項目信息復雜多變，以便于信息使用者迅速地找到自身所需要的信息，為信息的交流，存儲提供便利。

3.2 IFC數(shù)據(jù)標準存儲，交流

依照 IAI(國際協(xié)同工作聯(lián)盟組織)提出的IFC數(shù)據(jù)標準，合理解決因項目參與各方使用不同的技術型軟件而無法與BIM數(shù)據(jù)庫進行有效轉換的問題。為了方便各個利益相關方進行項目信息交流，在IFC標準下的BIM數(shù)據(jù)庫具有良好的數(shù)據(jù)共享功能，可根據(jù)不同利益相關方的需求，設置不同的權限范圍。這樣，BIM數(shù)據(jù)庫因不同參與方的需求不同，將BIM數(shù)據(jù)庫合理結構化，如果相關參與方變動數(shù)據(jù)庫信息，需要及時反饋，使質量，進度，資源等重要項目因素的信息得到及時的更新，保證數(shù)據(jù)的準確性和實際性[4]。

3.2.1 質量信息管理

項目的質量信息管理是綜合性的工作，涉及到所有的項目信息管理的職能和過程，包括項目前期策劃信息，計劃信息，實施和控制的質量信息，以及范圍信息管理，工期信息管理，成本信息管理，組織信息管理，溝通管理，風險信息管理，采購信息管理等管理職能。BIM技術下的質量信息管理主要表現(xiàn)在建設過程中的施工階段，以質量報告信息和質量驗收信息為核心將工程質量信息進行分類和整合，形成完整化的質量信息管理體系，確保工程質量與質量目標協(xié)同統(tǒng)一。

3.2.2 進度信息管理

進度信息管理的基本對象是項目范圍內的工程活動信息，由于工程進度是一個復雜多變的動態(tài)過程，持續(xù)時間，可交付成果數(shù)量描述，已完成工程量，資源消耗等因素決定了施工進度的綜合性，通過BIM軟件可以對數(shù)據(jù)信息模型進行4D施工進度模擬，虛擬化施工階段的進度，將計劃施工進度和實際施工進度對比分析，實時動態(tài)控制和整合，保證施工按原定計劃完成。

3.2.3 成本信息管理

成本信息管理是通過信息管理的手段，在達到預定質量和工期要求的前提下，優(yōu)化信息，過濾，篩選有效性成本信息，利用其中關鍵性信息采取成本控制措施，將項目的總成本控制在合理的范圍之內。BIM技術通過5D施工成本模擬將成本預算因素加入施工模擬中，使成本預算在工程設計中可視化、數(shù)字化、協(xié)同化，給設計單位、建設單位、工程造價審核單位帶來了便捷和高效。

3.3 設計信息模型(BIM的集成化處理)

在信息管理體系中，信息模型發(fā)揮著重要作用，是信息決策的基礎，也是連接數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)交流，存儲的紐帶。將各個利益相關方的信息關系模型化，建立項目信息門戶模型(Project Information Portal Modeling)用于獲取、共享、交流信息(見圖4)，能夠最大限度地滿足各利益相關方對于項目信息的要求，實現(xiàn)不同數(shù)據(jù)信息之間的相互轉換，提高信息處理的集成性，及時為各利益相關方提供項目預警信息和動態(tài)變化情況。

4 基于BIM信息管理優(yōu)化模式的應用

實例：常州九州花園。常州九州花園主體結構是由高層，P3平臺和地下室組成(見圖5)?？偨ㄖ娣e為5.7萬m2。項目管理過程中，建立了BIM數(shù)據(jù)中心，對于數(shù)據(jù)信息進行了篩選和過

濾，合理控制項目數(shù)據(jù)信息，并且在施工過程中及時建立工程檔案資料庫，便于項目各信息的更新和處理，優(yōu)化項目整體信息，突出體現(xiàn)BIM技術在信息管理中的重要性，為項目的信息反饋做出了重大的貢獻，從而節(jié)省了項目運行的整體成本，合理有效地控制了項目的造價。在整個項目過程中，通過BIM技術在數(shù)據(jù)信息管理中的應用，做到了全過程的數(shù)據(jù)處理，信息管理，文檔管理，施工流程控制，取得了高效的成果，凸顯了BIM在項目信息管理的優(yōu)勢。

5 結語

實踐證實BIM技術在項目信息管理中具有突出的作用，也是項目信息管理的進一步發(fā)展的方向，BIM技術作為數(shù)據(jù)化的虛擬模型，合理有效的完成了對于項目全生命周期的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)控制，是項目數(shù)據(jù)信息交流的樞紐，同時也是項目各參與方的數(shù)據(jù)信息庫，通過BIM技術在信息管理模式中的優(yōu)化，實現(xiàn)了BIM技術在項目管理中的更高追求。

[1] 李 勇，管昌生.基于BIM技術的工程項目信息管理模式與策略[J].工程管理學報，2012,26(4)：17-21.

[2] 何關培.那個叫BIM的東西是什么[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012:56-58.

[3] 孫 悅.基于BIM的建設項目全生命周期信息管理研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學，2011:42-46.

[4] 岳 荷.基于BIM協(xié)作平臺的工程監(jiān)理信息管理研究[J].蘭州交通大學學報，2015,34(1)：180-183.

Application of BIM technology in information management of construction engineering

Wei Xiaozhao Hong Wenxia Yang Fan Jiang Zhenyao

(QingdaoTechnologicalUniversityManagementSchool,Qingdao266520,China)

In this paper based on BIM technology are briefly introduced, summed up the full life cycle of the traditional construction engineering information management existing problems, analysis of the problems arising from the main reason, combined with related problems put forward the way to solve the problem——based on BIM environment information management optimization model. In view of project management of quality, schedule, resources factors is proposed based on BIM technology information to optimize management framework, hope the BIM information model transferred to the project information management, realize the coordination of the BIM technology, virtualization of application functions. With the engineering examples, the importance of BIM technology in information management is explained.

BIM technology, information management, information optimization

1009-6825(2015)30-0254-03

2015-08-11

魏小朝(1991- )，男，在讀碩士； 洪文霞(1964- )，女，碩士，碩士生導師，教授； 楊 帆(1991- )，男，在讀碩士； 姜振堯(1992- )，女，在讀碩士

TU712

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