BIM与项目管理的集成之道

最近几年，我国在施工企业特级资质评审和企业项目管理自身需求的推动下，项目管理信息化取得了很大的发展，但实施过程中也存在一些问题，如项目管理工作缺少及时有效的业务数据支撑、信息孤岛和信息割裂现象依然存在等。BIM作为新兴的信息技术，它与项目管理的集成应用为解决这些问题提供了可能。

在传统的项目管理系统中，各个业务模块的信息基本上是通过手工填报方式录入系统。由于项目管理的业务数据量巨大，这给操作人员带来了很大的工作量；同时，各个业务模块间信息独立、分割，造成数据不统一，口径不一致，以至于不能为项目决策及时提供准确数据，决策往往靠经验，易给项目带来风险。

让数据更准确 让决策更高效

BIM技术与项目管理的集成应用表现为BIM应用软件与项目管理系统的集成，用以解决项目管理系统数据来源不准确、不及时的问题。比如说利用BIM模型的可视化特性在工程项目管理中可起到非常大的作用。传统项目管理系统都基于二维图纸、文档，构件的信息在图纸上采用线条绘制表达，其构造形式就需要人去自行想象。由于近年来建筑业出现越来越多形式各异、造型复杂的建筑，超越了人脑的空间想象能力。BIM技术与PM集成应用可以为工程项目管理带来可视化管理手段。

以广州周大福国际金融中心项目为例，广州周大福国际金融中心（以下简称“东塔项目”）工程总高度530米，总建筑面积50.77万平方米，地下室5层，地上111层。塔楼主体是带加强层的框架-筒体结构，主体由8根箱型钢管混凝土巨柱、112层楼层钢梁和6道环形桁架、四道伸臂桁架组成。东塔项目紧邻两个在建项目，场地极为狭小。主塔楼垂直运输量大，预计高峰期主塔楼同时间施工人数最多约为3000人。同时，该项目分包众多，各专业各分包立体交叉施工，总包管理协调工作繁重复杂。此外，还有超高测量难度大，技术要求高、超高层安全消防体系庞大等难点。

东塔项目为超高层，施工现场专业队伍多、材料多、工序复杂，总承包对现场的项目管理存在各种各样的难点。比如进度管理方面，土建、钢结构、给排水、暖通、强弱电、装饰装修等专业交叉频繁，导致进度编制、跟踪困难，经常有专业作业面打架的情况出现，影响工期。除此之外，施工项目部管理者往往无法及时了解施工现场实际进度，不能提前对一些可能引起进度延误的现场状况及时采取预防措施。

成本管控方面，成本预算、成本核算、变更计算等工作量巨大，在项目人手普遍不足的现实情况下，造成成本管控以事后核算分析居多，事前成本预控较少。同时，各种合同、图纸、申报材料、洽商函等数量庞大，状态查询、汇总管理工作十分困难，导致各种风险项被遗漏，造成经济损失。

基于上述原因，东塔项目希望建立一套基于BIM的数字化施工技术和管理系统，通过数据化的BIM模型，实现东塔项目精细化、数字化的技术与经济的管理。东塔项目与广联达公司合作，成功开发了广州“东塔BIM集成信息平台”。该平台具有开放的接口，可集成不同BIM工具软件建立的模型，以及Project、Word、Excel等办公软件的数据。集成后，即可通过模型查询任意模型构件的进度、图纸、清单、合同条款等信息。结合施工现场项目管理业务需求，该平台与项目管理系统实现数据互通，形成了东塔BIM综合项目管理系统。

该系统的总体应用思路为，建立以BIM为基础的信息化平台，实施数字化的技术、商务管理；在技术管理方面，主要内容包括基于BIM模型的深化设计、进度管理、工作面管理、图纸管理、场地管理、管线和构件的碰撞检查及运营维护；在商务管理方面，主要内容是工程量计算、预算管理、合同及成本管理、劳务管理等。

提升综合管理能力 提高管理效率

实际上， BIM技术与项目管理的集成应用是指通过建立BIM应用软件与项目管理系统之间的数据转换接口，充分利用BIM的直观性、可分析性、可共享性及可管理性等特性，为项目管理的各业务提供准确及时的基础数据与技术分析手段，同时与项目管理的流程、统计分析等管理手段配合，实现数据产生、数据使用、流程审批、动态统计、决策分析的完整管理闭环，提升项目综合管理能力和管理效率的过程。

集成各种信息后，BIM模型可为项目管理提供更有效的分析手段，例如，利用BIM综合模型辅助动态成本管理，包括针对一定的楼层，从BIM集成模型获取收入、计划成本，从项目管理系统获取实际成本数据，然后进行三算对比分析。

在传统项目管理系统中，各个业务模块的信息分散割裂，很难及时获取，不能及时为项目决策提供支持。而将BIM技术与项目管理集成应用之后，可基于BIM综合模型为项目管理各个业务实时提供基础数据。可以方便快捷地为成本测算、材料管理及甲方报量、分包工程量审核等业务提供工程量数据，从而可大幅度提高工作效率，并提高决策水平。

以上海国际金融中心项目为例，上海国际金融中心项目是上海证券交易所、中国金融期货交易所和中国证券登记结算有限责任公司着眼于中国资本市场的长远发展和上海成为国际金融中心的建设目标，根据中国证监会、上海市政府以及浦东新区整体规划、功能定位而确立的重大工程项目。项目位于上海浦东新区竹园商贸区A1、A2、A3地块，地处陆家嘴金融城东扩的核心功能区。项目总占地面积5.53万平方米，设计为由三栋高层塔楼和相连的整体地下层组成的建筑群。三栋塔楼呈三足鼎立的品字形分布，无裙楼；距地40至60米处设置连廊，将三栋塔楼连为一体。 上海国际金融中心项目以营造“科技、智能、环保、节能”的现代化金融办公园区为目标，建成后将成为中国资本市场崛起的象征和上海市的新地标。

上海国际金融中心项目采用了独特的“三合一 ” 管理模式，因而在政府审批、设计规划、建设管理、投资控制、监督审核等方面带来了前所未有的创新和挑战。项目有三家业主，三张IC卡，同时项目建设要求做到“四个统一”，即“统一规划、统一设计、统一建设、统一管理”。该项目设计理念先进，设计要求高，目标是建成绿色建筑（已获得LEED金奖预认证）和金融智慧建筑。由于项目参与方众多（中外设计方、施工方、监理、分包商、供应商等），施工组织管理复杂，项目的成本、进度、安全、质量控制和现场管理面临极大挑战。另外项目用途广泛，除了金融办公的功能外，还有生产用的数据机房、交易大厅、上市仪式中心、国际媒体中心以及金融剧院等设施。

基于多方面因素考量，上海国际金融中心项目决定应用建筑行业内先进的BIM技术，开展项目全生命期的信息化管理。该项目综合应用了BIM、4D-CAD、人工智能、虚拟现实等最新的信息技术，建立了项目全生命期BIM实施整体方案，开发了适用于业主项目建设和管理的基于BIM全生命期的信息化管理系统，并已经或即将应用于项目的设计、施工及运营管理全过程。

在该项目的施工阶段，通过应用定制开发的“基于BIM的4D动态施工管理系统” （ 简 称4D-BIM系统），实现了施工进度、人力、材料、设备、成本和场地布置的动态集成管理及施工过程的4D可视化模拟。由于本项目有三个业主，从设计管理、施工管理到运营管理，均有不同于一般项目的内部特殊流程，该项目根据此特殊要求开发了适用于业主方的“基于BIM的项目综合管理系统”，并通过服务器端的数据和业务交互，实现了与4D施工管理系统之间的无缝集成。该系统为业务人员提供了业务管理工具，为管理人员提供了管理控制手段，为决策人员提供了决策分析依据。

为项目管理提供更有效的管理工具和手段

可以说，在施工阶段项目管理与BIM技术的集成应用不再局限于某些点的集成应用，而是集成应用在项目管理的方方面面。业界已出现越来越多的项目应用4D、5D等施工项目管理系统，可以预见，基于BIM技术项目管理系统会越来越完善，从而为施工项目管理提供更有效的管理工具和手段。

对于广州东塔项目而言，从施工过程中看，BIM与PM的集成应用优化了技术方案，通过精确的建模及施工模拟，对大工况穿插等20多项方案进行模拟优化等，避免了现场大型返工；减少了变更，通过碰撞检测、模拟，提出300多条优化建议，减少过程变更；精确的物料计划减少二次搬运和浪费，利用模型提取材料用量，准确率达到98%以上，结合进度计划实现物料的准确进场，减少了材料二次搬运和多余浪费。另外，材料采购计划的准确性缩短物流和库存周期，提高了场地使用效率，即节约成本也保证了工期人工；由于提供准确的劳动力计划，确保资源的平衡，劳务外包的峰值人数比计划减少10%。同时，改变沟通方式提高沟通效率：实时收集和共享各业务信息，直线沟通方式减少会议20%以上；有效解决不同专业分包在同一个工作面的交叉作业管控难题 。

对于上海金融中心项目而言，通过BIM技术与项目管理的集成应用，完成了各业务管理如合同管理、进度管理、质量管理、安全管理、采购管理、支付管理、变更管理以及竣工管理等。在项目管理过程中，可支持实时数据查询、统计分析，并实现工期分析、台账分析以及效能分析等，为管理决策提供分析依据和支持。基于BIM的项目综合管理系统实现了基于BIM的多参与方协同工作，提高了施工管理的信息化水平和工作效率，充分体现了BIM技术在工程项目管理中的应用价值，为BIM技术在工程施工中的深入应用提供了新的技术方法和软件系统。