基于BIM的业主项目管理信息系统设计

刘 隽 孟凡贵 董建峰 李 智 舒志强

(1. 天津天房建设工程有限公司, 天津 300350； 2.国家会展中心(天津)有限责任公司, 天津 300350；3.建研科技股份有限公司，北京 100013)

基于BIM的业主项目管理信息系统设计

刘 隽1孟凡贵2董建峰3李 智3舒志强3

(1. 天津天房建设工程有限公司, 天津 300350； 2.国家会展中心(天津)有限责任公司, 天津 300350；3.建研科技股份有限公司，北京 100013)

针对国家会展中心(天津)项目对BIM 应用的实际需求，本文站在业主的角度，提出了一种模型文件与管理数据有机结合的项目管理信息化架构。实现了项目建设过程中所产生的海量BIM文件管理，同时以BIM为载体整合了建设过程中多个参与方的信息，实现了基于BIM 的工程项目管理。

BIM；信息化；项目管理；协同；业主

近年来，BIM技术快速发展，在工程建设领域的应用逐步深入[1-2]，许多工程建设单位都提出了建设基于BIM的项目管理信息系统的需求。结合国家会展中心(天津)项目的应用，本文以业主的视角分析了基于BIM的建设项目信息化管理的特点，提出了国展项目的信息化系统架构，并对系统的重要功能进行了概要说明。希望本系统的设计能够为相关项目的BIM系统规划起到一定借鉴作用。

1 项目概述

国家会展中心项目由国家会展中心(天津)有限责任公司投资建设。项目地处天津市中心城区与滨海新区的中段的海河南岸，总建筑面积约120万m2，一期建筑面积约77万m2，由会展区和综合配套区组成。会展区约44万m2，由中央入口大厅、展厅、交通连廊三部分组成。综合配套区约33万m2，由4栋塔楼及5层裙房组成，是集会议、办公、接待等功能为一体的建筑综合体。

2 基于BIM的业主项目信息管理特点分析

在文献[3]中，总结了本项目BIM实施的组织、内容、实施流程等内容。本项目是业主组织实施的BIM项目，参与方众多，其信息系统的建设有如下特点：

(1)参建方众多，业主有多渠道数据的集成管理需求

本项目定位于项目全员应用BIM，即业主方、主设计方、BIM咨询方、施工总承包商方、幕墙钢结构等深化设计方等，都会在业主的统一管理下展开BIM应用。由于每一参建方都需要创建、管理各自的BIM信息，若仍采用传统的点对点的信息沟通方式，则在项目建设过程中会发生信息丢失问题。项目参建各方由点对点的沟通方式转变为基于信息系统的集中式沟通方式，是业主项目信息管理的基本需求。

(2)项目信息以及BIM模型文件格式多样化，业主方有整合非结构化数据的需求大型项目各专业、各参建方所使用的BIM软件类型非常多，例如本项目建模主要采用REVIT以及TEKLA软件，整合BIM数据采用NW软件，此外还有相关联的DWG格式设计文件以及工程照片、音像等多媒体数据等，此类数据的特点是大多以文件形式存在，很难保存在一般的数据库系统中，我们称之为非结构化或半结构化信息。当这些文件脱离原有的文件创建环境，一般很难读取。只有把文件所包含的关键数据存储在数据库系统中，才能实现BIM信息的整合，并为业主所用。

(3)BIM模型的存储与内部数据检索的需求

目前市场上已经有一些成熟的图档管理软件，可以实现普通图文档的数据的协同、版本处理以及文件归档等功能，但是BIM数据有其自身的特点，普通的图文档软件无法胜任BIM数据的管理需求。一是BIM文件一般比较大，大数据量的网络传输时间长，用户浏览模型的效率问题无法解决；二是BIM文件包含的信息量非常大，需要迫切研究深入BIM文件内部的数据检索问题；三是一个BIM文件的形成需要众多项目参建主体的参与，BIM实体对象关系复杂，BIM时代的数据协作标准、BIM文件命名规则、BIM文件版本控制标准等基础性问题亦需要仔细斟酌。

(4)BIM模型与传统项目管理数据的整合对接需求。

BIM模型除了完成常见的BIM设计优化、施工组织模拟、三维出图以及可视化交底等常见专业应用外，必须与业主的传统项目管理业务数据相结合才能更有效地发挥BIM的作用。

3 功能架构

系统整体架构如图1所示，整体由四层组成。其中：

基础设施层指信息化机房、应用服务器、数据服务、web服务器、互联网、宽带接入网等BIM数据访问和存储的基础设施和网络信息环境。

BIM资源层包括数据资源及既有产品两部分内容。数据资源指BIM模型文件、现场技术资料以及竣工资料、建设过程中的投资以及结算的数据、各参建方的人员组织及工作面分配信息、外部系统的应用数据等多源基础数据；既有产品指信息系统上配置的一些成熟软件产品，例如REVIT建模软件、NW模型整合软件、移动端APP等图纸以及模型查看软件，这些软件为现场管理部门以及后期物业管理部门提供数据展示以及维护工具。

BIM服务基于BIM资源，利用web service的一些数据接口，为本系统以及将来计划建设的会展其他系统提供服务。

服务包括功能服务和内容服务两大部分。内容服务即对BIM资源数据进行整合汇总并提供对应服务接口，供功能服务调用或者直接提供给外部集成系统，内容服务包括设备设施维护信息、建筑空间信息、项目进度信息、项目投资控制信息以及基于模型发布的图片图纸等信息。功能服务提供细粒度功能服务端口，可以理解为业务应用中各个功能模块的细部功能。根据业务需求可以把这些服务进行多种组合打包，从而形成多种针对性业务功能模块。功能服务包括设施维护、BIM数据检索及展示、4D进度服务、5D投资服务、分析预警以及平台的权限流程维护等功能。

图1 国展项目BIM信息系统整体架构

图2 模型文件管理

图3 流程控制功能

业务应用区分运维应用、业务管理部门以及决策分析部门三个层次，提供针对性功能。例如针对后期运维提供基于互联网的可视化展馆及设施管理功能；对业主的现场管理部门提供进度、投资、模型管理等精细化项目管理功能；对决策部门提供各种分析查询功能。

4 系统主要功能

项目相关参建方根据工作需求安装软件系统并设置用户权限，通过客户端或浏览器进入软件系统完成业务应用。业主各个业务管理部门完成日常业务处理、模型审核和深化设计管理等工作；各参建方按照业主的要求，完成模型的上传及流程发起、填报施工进度、合同报量等业务内容，辅助设计及施工的管理，实现可视化项目管理。系统的核心功能如下：

(1)模型文件管理

此模块功能定位于以BIM数据为核心的PDM(Product Data Management)管理，完成模型文件及图文档的上传、审核、整合、发布以及维护的管理功能(图2)。通过提供协同管理、版本控制、变更管理、检索查询等功能，管理BIM模型以及关联数据的创建、更新、发布以及文件归档，实现分布式BIM模型文件、图像视频、工程图文档文件的集中管理，实现项目多个参建方的模型文件协同管理，从而保证了BIM模型以及相关文档的完整性、安全性、有效性。

图4 模型在线浏览

流程管理实现项目参建方在系统内的流程发起、消息推送、流程流转、流程权限控制等内容(图3)。

(2)模型数据管理

由于硬件设备、网络传输以及模型浏览的权限要求，承载大量信息的大模型将受到种种应用限制。本系统采用一种模型数据分离机制，压缩BIM模型做到大模型轻量化，实现模型的在线浏览，解决大模型的正常展示问题。

图5 多个模型所含钢筋工程量自动抽取

BIM模型上传到系统后，系统自动把模型发布为只有三维模型几何属性及渲染材质等属性的文件格式，用于模型的在线展示以及相关单位的模型交付(图4)。在模型发布过程中，同时把模型内所包含的管理信息以及模型文件的特征信息全部保存在数据库中，从而实现模型文件和模型所包含数据的分离，达到模型文件和模型数据两条线分别管理。在用户浏览模型过程中，根据用户授权把交由后台数据库管理的相应数据进行加工呈现给用户。

图6 决策分析人员角色界面

3)可视、可验证的项目管理

主要提供4D进度以及5D投资控制功能。系统初始化时，首先按照监理单位审批通过的工程进度分解结构(WBS)，完成项目清单工程量与综合单价信息的关联处理。业主方模型处理人员需要把施工初始模型以及在项目实施过程中产生的设计变更模型(或称“增量模型”)与WBS挂接，从而建立起三维模型与进度和投资相联系的途径。相关单位在系统内填写表格，报送工程计划进度和实际进度，完成业主合同报量，这些信息将自动挂接到模型构件上。由此业主以三维模型为载体，可视化地完成进度差异分析以及投资预测和期间结算管理等工作。

模型上传后，系统自动抽取模型内的构件明细表信息，用于投资估算以及结算过程中工程量校核(图5)。为了能够准确抽取模型工程量，模型构件命名、构件交叉规范、建模方法等方面需要全方位考虑。业主BIM团队通过BIM建模标准约束各参建方的模型产生过程，满足模型中工程量信息的抽取需求。

4)其他

信息系统整合多方BIM数据，为决策层提供数据综合查询及分析功能(图6)。此外，系统的功能设计考虑了部分运维的需求，竣工交付后可以为运维部门提供建设过程的整套BIM模型以及相关联的图纸变更单以及设施信息，为运维阶段的BIM运用提供良好的BIM基础架构。

5 小结

目前，此系统的核心模块已经开发完成并进行了内部测试。BIM是业主管理大型项目的必然选择，只有把BIM专项应用与BIM信息化系统相结合，才能真正实现各参与方的数据协同管理，让业主切切实实地看到BIM带来的效益。本系统通过分离BIM模型文件与BIM模型数据，实现了模型文件管理与基于模型的项目管理的有机结合，而且从系统架构上可以满足企业既有项目管理系统与BIM模型的对接需求。此信息系统在国展项目的运用，可以为实现以业主为龙头的多方协同管理，为实现业主项目的精细化管理、可视化及高效化提供崭新的思路。

[1]曹乐,肖靖等.BIM技术在长江传媒大厦项目中阶段性应用(一) [J].土木建筑工程信息技术，2014,6(2):80-83.

[2]建研科技股份有限公司.BIM在科研实验楼设计与施工中的应用[J].建筑，2013(11):49-53.

[3]刘隽,孟凡贵等.国家会展中心(天津)项目BIM实施管理研究[J].土木建筑工程信息技术，2014,6(6):58-63.

[4]张建平,梁雄等.基于BIM的工程项目管理系统及其应用[J].土木建筑工程信息技术，2012,4(4):1-6.

[5]姜韶华,李倩.基于BIM 的建设项目文档管理系统设计[J].工程管理学报,2012,26(1):59-63.

达索系统宣布推出3DEXPERIENCE平台2015x通用版提供数百种针对具体行业和用户体验的全新本地和云端功能组合

2015年4月1日，上海——全球3D设计、3D数字样机和产品全生命周期管理(PLM)解决方案和3D体验解决方案的领导者达索系统(巴黎欧洲证券交易所：#13065,DSY.PA)今天宣布全面推出3DEXPERIENCE平台2015x通用版。R2015x功能强大、界面简洁，不仅能为用户带来更优体验，还可以显著提高用户在本地以及公共云和私有云的应用效率。

新版本的推出，让3DEXPERIENCE平台成为目前市场上规模最大的云产品组合，达索系统的所有云客户都能在几小时内成功无缝升级到R2015x，获得3DEXPERIENCE平台的全部功能，包括工程设计、3D设计、IP管理和生命周期管理、仿真制造。

在体验时代，随着业务复杂性的增加，越来越多的企业在寻找一款统一的业务平台来实现从产品到销售点的创新体验，同时还能为企业提供可以增值并简化任务的功能性工具。

R2015x推出全新的用户界面、应用组合、产品服务以及云端基础设施功能增强，拥有更加稳健的性能、更加优秀的质量以及更好的易用性，并为客户提供3DEXPERIENCE平台全面社交协作功能。如今，不论是采用达索系统行业解决方案的企业用户，还是使用达索系统12大行业品牌应用的个人用户，都能享受到高效的工作效率和出色的使用体验。

此外，R2015x还囊括了应用于不同行业的数百种功能的增强，可满足平台在本地和公共云、私有云组合行业解决方案体验的需求。例如，用户目前仅在交通运输行业就能享受到250种新功能，包括编织复合材料、在功能样机标准的支持下进行开放式模型交换、以及在系统工程方面使用更多动力学知识。在建筑工程行业，土木工程师能通过该产品组合设计出逼真的地面和地下的3D模型来模拟基础设施。在生命科学行业，用户能通过该产品组合协同创建并设计生物实体和生物路径，同时可使用新增的科学信息搜索功能。

同时，R2015x还推出了“角色”应用分组，囊括了更多的操作选项，以便满足不同行业用户的具体需求。该平台的用户能直接从用户界面的3DCompass访问分组并可选择角色，本地配置有219个角色，公共云和私有云分别有115个角色，例如：创意设计人员、项目经理、压力分析工程师或流程规划人员等。

R2015x触摸型的用户界面方便易用，让用户能轻松定制界面和工具栏，满足各种专业任务需求。同时，其所有应用都支持触摸功能，用户能通过现实或虚拟触摸板快速访问一系列定制应用。此外，R2015x精心简化的编辑功能、大型会话的快速加载以及更好的主题工具栏选项则能进一步提升用户体验。

达索系统致力于保持V5和V6之间的持续兼容性和同步性，R2015x配备简单的界面，让V5的客户受益于现有部署的同时充分运用V6应用，同时对于用户的供应商选用的其他软件也有强大的开放性和包容性。

达索系统研发高级执行副总裁Dominique Florack指出：“所有的云客户都已在运用R2015x大量增强的功能，彰显出云模式的强大力量。我们创新性地运用这种模式简单易用的优势，满足不同类型、不同规模客户的需求。R2015x优质稳定的性能对于希望在不同流程中实现用户体验一体化的行业人士来说特别具有吸引力，能帮助他们改进创新、提高效率。”

欧特克发布全新2016版设计套件助力“中国制造2025”产品设计套件、工厂设计套件、仿真和CAM产品组合增添数十项增强功能加速推动智能制造

2015年05月07日，全球二维和三维设计、工程及娱乐软件的领导者欧特克有限公司(“欧特克”或“Autodesk”)在北京正式发布其专门面向制造业专业人员的2016版设计套件及应用。这些解决方案具备了突破性的多CAD协同、3D打印、计算机辅助制造(CAM)和仿真功能，以欧特克全线制造业产品组合打通客户完整的产品设计研发流程，其中包括欧特克产品设计套件、欧特克工厂设计套件、Autodesk Inventor HSM以及完整的仿真软件组合。

欧特克公司中国区制造业行业总监巩文坚表示：“如今的产品已不再只是单纯的产品那么简单了。客户期望产品能够智能化，能提供互联服务，甚至能长期不断地升级改进。这就是为什么我们对2016版设计套件提出更高要求的原因。而 “中国制造2025”的提出为中国从制造大国转变为制造强国规划出了“三步走”的战略。为此，我们提供了一整套软件解决方案来帮助我们的客户在制造业变革大潮中赢得先机，领先对手。”

欧特克2016版产品设计套件旨在提供一套综合全面的设计、仿真、协作和可视化工具，为用户提供一个全方位的互联式设计体验，以帮助用户在设计更好产品的同时降低开发成本。

欧特克2016版工厂设计套件为工厂客户提供了具有协同操作性且布局明确的工作流、基于云端的工厂素材资源以及强大的可视化和分析工具，帮助客户提高设计精准度和效率，并强化设计过程中的团队沟通。

Autodesk Inventor HSM以推动产品设计进步为唯一目标，在CAD集成领域继续保持着行业领先地位。Inventor HSM为用户提供了真正透明的工作流，在所选的CAD系统内能够无缝实现2轴到5轴的铣削和车削策略，在提高生产效率和利润的同时缩短了上市时间。

欧特克的2016版仿真软件组合能够在设计流程的早期阶段更迅速、更准确、更灵活地预测、优化并验证设计方案。2016产品系列包括新版的Autodesk Simulation Mechanical、Autodesk Nastran In-CAD、Autodesk CFD、Autodesk Moldflow、Autodesk Helius PFA和Autodesk Helius Composite。

制造商们可以从极具成本效益的欧特克2016版设计套件中，实现设计更优产品的同时降低开发成本并加快上市时间。该套件包括标准版(仅见于工厂设计套件)、高级版和旗舰版(见于工厂设计套件和产品设计套件)。使用旗舰版套件的客户还可以使用Autodesk Inventor Professional，该软件在数据、人员和流程之间提供了开放、互联的设计和工程体验。

Autodesk Inventor 2016包含了一项名为AnyCAD的新技术。借助该技术，用户可以有选择的以关联方式使用来自所有主要供应商的多个非本地CAD数据类型，从而在内部及与供应商之间实现更高效的多CAD工作流。Inventor 2016还将提供全新的3D打印功能，从而为任意3D打印机上开展的制造流程简化数字模型的准备程序。基于此，用户在将STL文件直接发送到3D打印机之前，就可对模型进行定位和修改，以适应预定义的打印机容量，而不会对源模型造成任何影响。该内置功能将极大地加快和简化样机的快速制造过程，或通过增材制造法实现全规模生产。

面世情况

产品上市情况因国家而异。购买设计套件和欧特克“Subscription维护暨服务合约”的客户可及时获得更新，并可随时在台式机、移动设备以及云端上访问最新的工作流。

Design of BIM-based Owner Project Management System

Liu Jun1, Meng Fangui2, Dong Jianfeng3, Li Zhi3, Shu Zhiqiang3

(1.TIANJINTIANFANGCONSTRUCTIONENGINEERINGCO.,LTD.,Tianjin300350,China;2.NCEC(Tianjin)CO.,LTD.,Tianjin300350,China;3.CABRTechnologyCO.,LTD.,Beijing100013,China)

According to the NCEC's requirement for BIM applications, this article proposed a project management framework which integrates model document and project construction data. It can not only store massive BIM file generated during project construction, but also achieve BIM based multi-stakeholder project management.

BIM; Information Management; Project Management; Cooperation; Owner

刘隽(1974-)，女。主要研究方向：土木工程； 孟凡贵(1975-)，男，正高级工程师。主要研究方向：建筑工程管理、BIM技术在工程管理中的应用。

F293.33:TU712.1;TP311.521

A

1674-7461(2015)02-0043-05