基于BIM协作平台的施工阶段监理工作模式研究

张振生，施其平

（1.上海同济工程项目管理咨询有限公司，上海 200092；2.南通建工安装工程有限公司，江苏 南通 226000）

0 引 言

建设工程监理制度自从 1988年在我国建设领域推行 20多年以来，在工程建设中发挥了重要作用，取得了显著成绩，得到了社会的普遍认可和支持。目前，工程监理行业已形成了规模，建立了工程监理制度和法规体系，培养了一批水平较高的监理人才，积累了丰富的工程监理经验。实践证明，实施工程监理制度完全符合我国社会主义市场经济发展的要求。但是发展过程中也出现了一些问题。中国建筑工程管理泰斗丁士昭教授认为，中国监理行业这 20多年的发展历程值得好好总结，期间无数监理人为国家建设发展做出了伟大贡献，值得后人学习、铭记。同时，这 20多年来也累积了不少中国监理人的困惑，行业发展之路越走越难，越走越窄，甚至已经到了走不通的境地。

1 工程监理行业引入BIM的必要性

建筑信息建模(Building Information Modeling，BIM)作为一种创新的工具与生产方式，是信息化技术在建设领域的直接应用。BIM 理念来源于1975年，“BIM 之父”Chuek Eastman的Building Deseription System。20 世纪 80年代,芬兰学者提出 Produet Information Model 系统；1986年，美国学者Robert Aish 提出 Building Modeling 理念；2002年，Autodesk公司创新提出建筑信息模型(Building Information Modeling，BIM)。BIM 通过建立数字化的参数模型，涵盖与项目相关的大量信息，服务于建设项目的设计、建造安装、运营等整个生命周期，为提高生产效率、保证生产质量、节约成本、缩短工期等发挥出巨大的优势作用。中国最先由于参与国际项目合作逐渐开始接触 BIM的理念与技术。随着建筑技术、信息传递技术的提高以及人们对可持续性建筑、绿色建筑的不断深入研究，BIM 在中国得到了广泛的认识，并深入到工程建设行业的方方面面，尤其是大中型项目和商业地产 BIM 技术的应用已势不可挡。国家住房和城乡建设部《2011～2015年建筑业信息化发展纲要》、《建筑业“十二五”规划》、《建筑工程信息模型应用统一标准》对 BIM 在国家政策上给予支持。

建设项目作为一个复杂的系统工程，参与方众多，包括业主方、设计单位、施工单位、咨询单位、监理单位、材料供应商、运营单位、政府部门、银行、保险等。设计单位由于信息化及软件使用率高，BIM 技术最先开始应用；其次是施工单位。监理单位作为建设工程重要的参与单位，BIM 技术应用得很少。历史证明：每次技术革命，落后的生产方式总逃脱不了被淘汰的命运。因此监理单位有必要在这次 BIM技术革命中接受挑战，迎接新的发展机遇。笔者探讨建设项目参与方均使用 BIM的条件下施工阶段监理工作的模式，为监理单位应用 BIM 提供一种思路。

2 基于BIM协作平台的施工阶段监理工作模式

监理工作业务主要涉及三控制、两管理、一协调，即：建设工程质量控制、建设工程投资控制、建设工程进度控制、建设工程合同管理、建设工程信息管理及建设工程协调关系。笔者重点分析建设工程质量控制的施工阶段监理工作模式。

2.1 建设工程项目实施过程

借用函数优化模型说明建设工程项目实施过程。函数优化模型：在满足约束条件 s.t.前提下，改变设计变量X的大小，使目标函数 Y=F(X)最小(最大)即最优(见图1)。

图1 函数优化模型

建设工程项目实施过程同样是一个优化过程。在满足一系列条件(s.t.)下，项目参与方不断地进行合作交流 F(X)完成施工任务(X)，使项目Y 最终竣工。理想条件下最终的项目可能是最优的，但是现实情况可能不尽如人意，因为项目持续时间长、项目参与方众多，使 F(X)过于复杂(见图2)。

图2 建设工程项目实施模型

BIM 基于最先进的三维数字设计和工程软件所构建的可视化的数字建筑模型，为建设工程项目的众多参与方及各环节提供“模拟和分析”的可视化的科学协作平台，共享建设工程项目信息，提高生产率。基于BIM的建设工程项目实施模型如图3。

图3 基于BIM的建设工程项目实施模型

2.2 传统的建设工程质量控制监理工作方法

监理对建设工程质量控制的一般工作方法为：按照国家现行的关于工程质量的法律、法规、技术标准，尤其是强制性标准、规范和合同的规定，通过有效的质量控制工作和具体的质量控制措施，在满足投资和进度要求的前提下，实现工程预定的质量目标。施工阶段的主要工作是：通过对施工投入、施工和安装过程、产出品进行全过程控制，以及对参与施工的单位和人员的资质、材料和设备、施工机械和机具、施工方案和方法、施工环境实施全面控制，以期按标准达到预定的施工质量目标。传统的施工阶段建设工程质量控制监理工作方法如图4所示。

2.3 基于BIM协作平台的监理工作模式

BIM 协作平台封装传统的施工阶段建设工程质量控制过程。检验批、分项分部工程、单位工程在施工之前,首先在BIM 协作平台上模拟施工建造，寻找合适的施工方案，然后再按照模拟的施工方案具体实施(见图5)。增加一个模拟建造环节，如同机械设备批量生产之前预先制造样机，目的是为了在具体实施之前把可能发生的问题减为最少。

基于BIM 协作平台的施工阶段监理工作模式包含 BIM 协作平台、建设工程项目参与方和建设项目(工地)三部分。监理工作分为五步：第一步，开工或者工序施工之前，施工单位通过 BIM 协作平台交互式提交资料，监理单位通过 BIM 协作平台交互式审查资料；第二步，施工单位在项目参与方(包括监理单位)协助下，基于BIM 协作平台模拟建造，优化施工方案；第三步，施工单位按照第二步优化方案具体施工，施工期间监理需要进行施工现场巡查、旁站、见证等工作；第四步，施工完成后，施工单位通过 BIM 协作平台交互式申请报验，监理单位现场检验，如有必要将邀请业主、设计、质检站等部门一起，检验合格后通过 BIM 协作平台交互式同意验收；第五步，建设项目参与方包括监理单位通过 BIM 协作平台交互式提交相关资料，进入下一个施工过程。五个步骤根据具体的项目不同可以顺序调整，但项目参与方必须严格基于BIM 协作平台工作。

图4 施工阶段建设工程质量控制

图5 基于BIM协作平台的监理工作模式

以上具体分析了基于BIM 协作平台施工阶段建设工程质量控制的监理工作模式。建设工程投资控制、建设工程进度控制、建设工程合同管理、建设工程信息管理的监理工作模式可以类比。

3 结 语

建设工程项目参与方众多，现场管理困难，产生的信息类型复杂、形式多样、数量庞大，使得在管理的过程中信息沟通不畅，进而导致建设工程项目中信息流失严重，在很大程度上制约了建设工程项目管理水平和管理效率的提高。BIM 技术的引入使建筑业进入了新的发展时期，监理行业作为新型行业也应该跟上时代发展的浪潮。

[1]中国建设监理协会.建设工程监理概论[M].北京：知识产权出版社，2009.

[2]中国建设监理协会.建设工程质量控制[M].北京：中国建筑工业出版社，2002.

[3]孙悦.基于BIM的建设项目全生命周期信息管理研究[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2011.6.

[4]王爱娟.基于BIM的建设项目进度风险分析模型研究[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2011.6.

[5]李相荣.BIM(建筑信息模型)应用于房地产项目管理信息化[D].北京：北京交通大学，2011.6.

[6]杰里·莱瑟林.王新，译.BIM的历史[J].建筑创作，2011(6).

[7]王珺.BIM理念及BIM软件在建设项目中的应用研究[D].西南交通大学，2011.5.