洪文霞 韓燕 錢(qián)瑾玉 王閃閃 薛娜

摘要： 為從根本上解決傳統(tǒng)建筑工程項(xiàng)目管理存在的各階段信息割裂、各參與方協(xié)作性差、管理效率低等問(wèn)題，概述 BIM在信息集成、交互及協(xié)同工作中的價(jià)值；將建筑工程集成管理拓展為時(shí)間維、主體維、要素維和信息維四個(gè)維度，并分析每個(gè)維度下的BIM集成管理的可行性和必要性；構(gòu)建基于BIM的建筑工程項(xiàng)目集成管理框架，以期提高我國(guó)建筑工程項(xiàng)目的管理水平。

Abstract： In order to fundamentally solve the problems which are information fragmentation， poor collaboration and low management efficiency in traditional construction project management， this paper sums up the value of BIM in information integration， interaction and collaboration， expands the integrated management of building engineering for four dimensions： time dimension， subject dimension， factor dimension and information dimension， analyzes the feasibility and necessity of BIM integration management in each dimension， and establishes a framework of integrated management of construction project based on BIM to improve the management level of construction project in our country.

關(guān)鍵詞： BIM；建筑工程；項(xiàng)目集成管理；四維管理體系

Key words： BIM；construction engineering；project integration management；four-dimensional management system

中圖分類(lèi)號(hào)：TU17；TU71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）11-0016-03

0 引言

建筑工程項(xiàng)目具有建設(shè)周期長(zhǎng)、時(shí)間跨度大、工程龐大、涉及范圍廣泛、協(xié)作關(guān)系復(fù)雜等特點(diǎn)，不確定性和不可預(yù)見(jiàn)性強(qiáng)，加大管理的難度與風(fēng)險(xiǎn)。因此，傳統(tǒng)管理方式存在建設(shè)過(guò)程獨(dú)立、管理內(nèi)容分散、工程目標(biāo)多樣、參與方協(xié)作性差、信息共享性差等問(wèn)題，影響管理效率與效果。而集成管理基于“集合而成”的特質(zhì)，具有綜合性、協(xié)同性、創(chuàng)新性等優(yōu)點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)效率與效果并重，是對(duì)傳統(tǒng)管理方式的一大改進(jìn)。但是集成管理的信息量大，需要先進(jìn)的技術(shù)對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和存儲(chǔ)等[1]。BIM的引入，為集成管理提供平臺(tái)與技術(shù)支撐，可以將集成管理理念落實(shí)到具體項(xiàng)目中。BIM與集成管理綜合應(yīng)用于建筑工程項(xiàng)目中，能夠加快我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展，創(chuàng)造更大利潤(rùn)空間。

1 BIM概述

Autodesk公司在2002年正式定義“建筑信息模型”以來(lái)，BIM的含義得到豐富與完善。BIM無(wú)處不在，貫穿項(xiàng)目始終；BIM以建筑為基礎(chǔ)，以信息為靈魂；數(shù)字模型不是BIM，而是BIM的結(jié)果；軟件也不是BIM，而是BIM實(shí)現(xiàn)的工具；BIM追求的是以保證質(zhì)量為前提的效率。從建筑工程項(xiàng)目管理角度出發(fā)，BIM是一種在項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)的全生命周期過(guò)程中數(shù)字信息應(yīng)用與管理的過(guò)程[2]，各利益方通過(guò)信息交互實(shí)現(xiàn)知識(shí)資源的共享和協(xié)同作業(yè)，最終提高項(xiàng)目效率。

BIM具備可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性等特點(diǎn)[3]，能夠解決傳統(tǒng)方式信息不關(guān)聯(lián)、決策不及時(shí)、容易出錯(cuò)、協(xié)作性差等問(wèn)題，從而減少項(xiàng)目的不確定性和不可預(yù)見(jiàn)性，提高建筑質(zhì)量、縮短項(xiàng)目工期、降低建造成本，對(duì)又好（質(zhì)量好）又快（進(jìn)度快）又?。▋r(jià)格?。┑亟ㄔO(shè)工程項(xiàng)目具有極其重要的意義。此外，BIM作為信息承載與交互的平臺(tái)，由項(xiàng)目各參與方在各個(gè)階段共同建設(shè)、修改、維護(hù)與使用信息，能夠提高信息資源的利用效率，并保證信息的一致性，從而使得各參與方信息傳遞的速度加快，信息共享的程度加大，信息衰減的速度降低。BIM為建筑工程項(xiàng)目集成管理提供了非常好的技術(shù)支撐，它的應(yīng)用將會(huì)給建筑工程項(xiàng)目管理帶來(lái)歷史性的轉(zhuǎn)折和飛躍，創(chuàng)造不可估量的價(jià)值。

2 建筑工程項(xiàng)目集成管理

集成化的理念來(lái)源于美國(guó)學(xué)者霍爾（Hall）提出的系統(tǒng)工程“三維結(jié)構(gòu)體系”[4]，即由時(shí)間維、邏輯維和知識(shí)維三個(gè)維度構(gòu)成集成管理系統(tǒng)。集成管理理念改變傳統(tǒng)以人、材、物為重點(diǎn)的管理模式，創(chuàng)造性地加入技術(shù)和信息兩種資源，能夠加強(qiáng)系統(tǒng)內(nèi)外部的聯(lián)系，提高工作效率，并且能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、聚合放大和功能倍增，創(chuàng)造 “1+1>2”的效果。

建筑工程項(xiàng)目集成管理強(qiáng)調(diào)運(yùn)用集成管理的思想和理念指導(dǎo)建筑工程項(xiàng)目管理。本文在三維結(jié)構(gòu)體系基礎(chǔ)上，依據(jù)可行性、實(shí)用性、合理性、科學(xué)性的原則，將建筑工程項(xiàng)目集成管理拓展為時(shí)間維、主體維、要素維和信息維四個(gè)維度（如圖1）。以BIM作為該四維管理模型實(shí)現(xiàn)的平臺(tái)，從建設(shè)工程項(xiàng)目全生命周期的角度出發(fā)，運(yùn)用集成思想和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以工程項(xiàng)目信息為核心，由項(xiàng)目各參與人員對(duì)設(shè)定的管理目標(biāo)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目整體最優(yōu)。

2.1 時(shí)間集成管理

時(shí)間維，即全生命周期。具體指建筑工程項(xiàng)目從策劃、勘察與設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)到拆除或改造的全部時(shí)間跨度[5]。項(xiàng)目從策劃到拆除這一過(guò)程中，參與人員不斷增加，工程信息逐漸積累，按照理論來(lái)講，信息積累呈現(xiàn)逐步增長(zhǎng)的趨勢(shì)，但現(xiàn)實(shí)情況中，由于缺少統(tǒng)一的信息管理平臺(tái)，項(xiàng)目各階段銜接處的信息往往會(huì)丟失，出現(xiàn)“信息回流”現(xiàn)象。而B(niǎo)IM作為建筑工程項(xiàng)目集成管理的平臺(tái)，貫穿項(xiàng)目始終，將項(xiàng)目各階段銜接在一起，有利于信息交互，從而減弱信息回流現(xiàn)象，提高項(xiàng)目管理水平，保證工程效率與效果。

2.2 主體集成管理

主體維，即項(xiàng)目各參與方。項(xiàng)目各參與方通過(guò)應(yīng)用BIM技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，利用項(xiàng)目各階段產(chǎn)生的信息構(gòu)建集成管理虛擬環(huán)境。在這種虛擬環(huán)境下，在項(xiàng)目的任何階段，各參與方能夠共同運(yùn)用BIM平臺(tái)，靈活處理各自權(quán)限范圍內(nèi)的工作信息，進(jìn)行資源共享和協(xié)同作業(yè)。主體維的集成管理能夠改善傳統(tǒng)方式下的信息不關(guān)聯(lián)、不共享的“信息孤島”現(xiàn)象，改變項(xiàng)目各參與方信息溝通的渠道和方式，由各參與方的二元關(guān)系變?yōu)橐訠IM為中心的交互關(guān)系，簡(jiǎn)化信息傳遞的途徑，加快信息傳遞的速度，增加信息傳遞的完全性，提高溝通的有效性，為實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目整體最優(yōu)的目標(biāo)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.3 要素集成管理

要素維，即工程目標(biāo)。工程項(xiàng)目同時(shí)存在進(jìn)度、成本、質(zhì)量、安全、環(huán)境等多個(gè)相互制約的項(xiàng)目要素。每一個(gè)要素都影響到項(xiàng)目的成敗，不同要素之間也存在直接或者間接的關(guān)系，各要素相互關(guān)聯(lián)與影響的特性，決定了建筑工程項(xiàng)目要素集成管理的必要性。建筑工程通常強(qiáng)調(diào)質(zhì)量、成本、進(jìn)度三大目標(biāo)，但是隨著建筑工程項(xiàng)目管理的逐漸完善與發(fā)展，安全與環(huán)境這兩個(gè)目標(biāo)的重要性日益凸顯，出現(xiàn)“以人為本”、綠色建筑等理念。“BIM+”模式幫助實(shí)現(xiàn)進(jìn)度、成本、質(zhì)量、安全、環(huán)境這5大要素的集成管理，“BIM+施工模擬”通過(guò)提前模擬施工，找出施工中的沖突點(diǎn)，調(diào)整工序、工法、施工下料、人員配備、施工機(jī)械等，制定既有條件下的最佳施工方案，改善施工誤工現(xiàn)象，保證工程項(xiàng)目按期完成，提高施工管理效率，有效控制施工成本，贏得更多利潤(rùn)。“BIM+VR”應(yīng)用于安全教育當(dāng)中，增強(qiáng)員工安全意識(shí)；應(yīng)用于營(yíng)銷(xiāo)中，加強(qiáng)用戶(hù)體驗(yàn)感?！癇IM+性能分析”對(duì)日照、風(fēng)環(huán)境、熱環(huán)境、聲環(huán)境等進(jìn)行模擬，有助于建筑可持續(xù)發(fā)展，營(yíng)造舒適的環(huán)境。

2.4 信息集成管理

信息維，即信息管理過(guò)程。信息管理是人類(lèi)利用現(xiàn)代信息技術(shù)，對(duì)信息進(jìn)行計(jì)劃、組織、領(lǐng)導(dǎo)和控制，以期實(shí)現(xiàn)對(duì)信息資源的有效開(kāi)發(fā)和利用，即人對(duì)信息資源和信息活動(dòng)的管理[6]。信息管理過(guò)程包含信息收集、傳輸、加工和存儲(chǔ)。以收集的原始數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，由專(zhuān)業(yè)人員將其添加或者更新到信息系統(tǒng)當(dāng)中，通過(guò)特定軟件對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，得到建筑工程項(xiàng)目需要的工程量、成本、進(jìn)度計(jì)劃等信息，供使用者提取。項(xiàng)目各個(gè)階段的信息構(gòu)成情況（如表1），反應(yīng)了建筑工程中的信息數(shù)量龐大、類(lèi)型復(fù)雜的特點(diǎn)，增加了信息管理的難度，影響信息管理的有效性，決定了信息必須采用集成化管理的模式。

3 基于BIM的建筑工程項(xiàng)目集成管理框架

建筑工程項(xiàng)目四維集成管理將分離的各個(gè)階段統(tǒng)籌起來(lái)，將分散的各個(gè)參與者聯(lián)系起來(lái)，將多樣的目標(biāo)統(tǒng)一起來(lái)，將復(fù)雜的信息協(xié)調(diào)起來(lái)，達(dá)到各種資源優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，聚合放大的效果，最終實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目整體最優(yōu)?；贐IM的建筑工程項(xiàng)目集成管理，是以BIM技術(shù)平臺(tái)為依托，集成建筑工程全生命周期、全人員參與、全工程目標(biāo)和全信息化的管理模式。首先，過(guò)程集成項(xiàng)目決策、勘察與設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)和拆除或改造五個(gè)階段，強(qiáng)調(diào)從全生命周期角度出發(fā)管理建筑工程項(xiàng)目，保證管理的連續(xù)性。其次，理念集成進(jìn)度、成本、質(zhì)量、安全、環(huán)境五大要素，強(qiáng)調(diào)多目標(biāo)的一致性，保證目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的高效性。再次，組織集成業(yè)主、勘察方、設(shè)計(jì)方、施工方、監(jiān)理方、供應(yīng)方、運(yùn)行維護(hù)方和政府等參與者，基于BIM平臺(tái)協(xié)同作業(yè)，共享工程項(xiàng)目信息資源，保證溝通的有效性。特別強(qiáng)調(diào)的是，全生命周期、全工程目標(biāo)和全人員參與都離不開(kāi)信息，信息管理滲透到項(xiàng)目各方各面，是集成管理的基礎(chǔ)和紐帶。一方面信息是從項(xiàng)目各階段獲取的，并被用于實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目目標(biāo)；另一方面，信息通過(guò)BIM技術(shù)平臺(tái)與各參與方建立聯(lián)系。最終，基于BIM平臺(tái)，在集成管理基礎(chǔ)上將時(shí)間維、主體維、要素維和信息維協(xié)調(diào)起來(lái)，構(gòu)建基于BIM的建筑工程項(xiàng)目集成管理框架（如圖2），為BIM技術(shù)與集成管理的綜合應(yīng)用提供借鑒。

4 結(jié)語(yǔ)

基于BIM技術(shù)的四維集成管理框架，統(tǒng)籌項(xiàng)目全生命周期、全人員參與、全工程目標(biāo)和全信息化，并充分利用BIM技術(shù)的優(yōu)越性，能夠提高項(xiàng)目管理水平，達(dá)到項(xiàng)目預(yù)期效率和效果，為在建筑工程項(xiàng)目中綜合運(yùn)用BIM與集成管理理念提供借鑒與指導(dǎo)。管理框架提供的是一種思路，具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程還需要進(jìn)一步細(xì)化與研究。

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