BIM助力全过程工程项目管理

杨吉清

BIM技术的初衷，是希望在一个数据库化的模型上操作，当对该模型的一处进行修改时，所有图纸都会自动地、实时地更新，从而实现数据共享、互相衔接在工程项目全生命周期的应用。但是经过多年的发展，BIM的目标已不再局限于此，同时它的技术原理（见图1）逻辑也更加严密，演变成了系统集成。

图1将BIM分解为模型、规则、数据、资源四个要素，并表达了四个要素的系统集成逻辑关系。它将工程项目划分为整体模型、阶段模型、专业模型三个层次，如设计阶段、施工阶段、运维阶段等阶段内的信息化内容属于阶段模型，而建筑、结构、暖通、给排水、电气等专业内的信息化内容则属于专业模型。此外，专业模型单独做了一个分解，包含了专家知识、专业规则、专业数据和作业任务。

总体来说，BIM的目标就是链接各要素形成更集成系统的关系，按照对信息化体系的层级划分，各个层面的目标在图2中进行了描述。

BIM的价值

数据的结构系统化

BIM在数据之间建立系统性的联系，其体现的价值为：①数据可计算能力的提升（可检索、可分类、可追溯、更好地体现业务逻辑、更好地支持计算模型算法、更好地支持计算模型之间的数据转换）；②数据冗余度（数据重复的次数）降低；③数据粒度（数据精细度）可分级管理等。

以往的信息化软件工具开发过程考虑更多的是软件内部数据的结构化，较少考虑与外部整体的数靠结构化，导致了信息孤岛现象。当然，信息孤岛现象一方面是软件技术（数据结构化程度低，无法进行有效数据转换）造成的；另一方面也是管理制度各自为政造成的。为了避免信息孤岛现象，我们需要双管齐下，同时在软件技术层面与管理制度层面解决相应难题。

资源的集成共享化

与数据相比，信息资源这个概念要更丰富，文字、数值、图像、表格、声音、影像都可以称为信息资源。BIM信息集成的本质是建立信息之间的联系，只是与数据的结构系统化相比，是一种更弱的联系，其体现的价值为：①分类管理，提升信息的分类管理能力；②权限管理，提升信息的权限管理能力；③安全管理，提升信息的安全管理能力；④共享管理，提升信息的共享管理能力。

知识的沉淀功能化

企业在业务活动中积累起来的知识如果不被记录整理、总结提升，固化成为企业甚至行业的知识数据库，那么这笔企业财富很容易因为人员的流动而丢失。新员工的培训与成长如果不是建立在有效的企业知识数据库基础之上，周期会很长，企业为此付出的成本也很高昂。同时，相应的业务效率也难以产生量变到质变的爆发性提升。

笔者在日本工作期间，通过企业的OA系统可以快速查阅到企业从诞生之初到现在的所有会议信息、周工作报告、技术信息，为笔者快速了解企业发展状况、各款产品的开发历程、有效利用企业开发资源提供了巨大帮助，使得笔者快速融入企业的业务活动。而笔者在其他信息化程度低的企业虽然工作了很长时间，但依然无法窥探企业全貌，无法了解如何寻找相关工作资源、提高工作效率，无法自主地与其他员工建立很好的协同作业关系。

交互的三維虚拟化

在BIM三维可视化虚拟空间环境下作业给我们带来的价值有：降低空间想象能力，视觉更加直观，与人沟通起来更加通畅，空间几何的自动计算帮助我们找出设计错误等。

管理的协同平台化

实现管理的协同一体化是管理的常识，但是由于缺乏有效的数据支撑与技术支撑，真正意义上的业务管理协同一直都没有在建筑行业实现。BIM为建筑业的业务协同提供了数据支持与技术支持，为业务之间的衔接提供了必要且充分的数据，同时提供了模型空间集成技术、时序集成技术和信息集成技术等技术支持。

经营的决策大数据化

项目经理承包制与“挂靠”是建筑业高速发展期行业管理采取的资质限制手段，同时也是因为在行业缺乏足够强大技术管控手段的大背景下，企业为了快速发展，不得不把项目管理人才放出去，依靠各个项目经理的个人能力来争夺市场份额。有能力的项目管理人才由于缺乏相关必要的资质，也无法脱离企业总部而独立。

但我们必须看到，不管是企业，还是项目经理，项目做多做大了，都会面临集约化经营的管理困境。如何集中有限的资源做好更多的业务，是集约化经营的核心课题。而集约化经营需要数据支撑和技术工具支撑，在充分、准确的数据基础之上，相关集约化管理技术才能发挥威力。这就是BIM技术在经营集约化方面的价值所在，即让决策基于大数据。

BIM的应用

通过应用于全过程工程项目管理，BIM技术可加快设计进度，缩短项目工期，减少成本支出，提高设计质量与施工质量，提升对建筑项目的品质控制能力，为后期建筑运维管理创建完整的建筑大数据，从而提升精细化项目管理能力。具体来说，BIM技术在全过程工程项目管理中主要体现四个方面的能力。①监审。BIM应用管理能力，运用BIM审核技术监审各参建方的工作。②控制。BIM模型管理能力，运用BIM信息模型控制各参建方的工作。③协调。项目沟通管理能力，运用BIM集成技术协调各参建方的工作。④服务。项目数据服务能力，运用BIM模型数据服务各参建方的工作。

BIM技术可以为全过程工程项目管理提供技术支撑、数据支撑和平台支撑，并实现以下目的。

（1）向业主提供更清晰、更完整的设计资料。

（2）加快报审、报批进度，缩短设计进度，并能使设计质量更加优化，从而通过政府主管部门的审批，获得政府各个阶段的核准所颁发的许可。

（3） 发现设计缺陷、遗漏和错误。

（4） 获得最佳的优化设计与采购方案，提高物业舒适度与品质。

（5） 对各种综合布线、布管道、预埋件、留口留洞进行审查与碰撞检查，减少二次施工。

（6）减少施工现场施工过程中机械设备、车辆的冲突。

（7）减少各专业深化设计与设计院设计资料的碰撞。

（8）更有效地论证复杂的施工组织的安全，并以此提高现场质量控制、安全控制、进度控制的管控能力。

（9）对深基础（逆作法施工）、超高层（钢结构吊装）特殊工法、流程等专项施工进行模拟、论证并实施动态监控，提升对专项施工的管控能力。

（10）对造价计量、成本分析、资金安排计划、中期进度付款等投资控制提供可靠、便利的条件。

（11）对工厂制作的成品进行精细化的落料、加工、现场安装管理，以减少现场的材料损失，提高安装工作效率。

（12）生成各类涉及项目物业管理的BIM信息模型，提升物业运维品质。

（13）建立运维大数据库，提升检测、维修的管理能力。

（14）为招商、招租、营运及二次改造提供全面、清晰、详细的BIM信息资料，提升建筑设施的档案管理能力。

BIM的实施方法论

根据多年的研究，笔者针对全过程工程项目管理制定了如下BIM实施方法论（见图3）。

第一阶段：调研策划，转变思维，树立方向。企业管理层进行理念的学习，同时考察行业代表性企业，明确企业现状与发展需求，制定发展目标，策划发展方案。

第二阶段：实践推广，积累体验，推广经验。企业抽调各层次学习能力强、学习欲望强、时间充裕、年轻的技术和管理人员组建BIM小组，学习吸收行业当前成熟的BIM技术、应用及管理制度，掌握一定的软件操作技能，并应用于试点的实际工程项目。在试点项目后期，把实践期积累起来的经验与知识进行整理及提炼，在企业内部进行培训推广。

第三阶段：市场开拓，BIM助力，获取项目。根据“十三五”规划，未来五年全国各地都将开展大面积的城市地下空间、地下综合管廊、海绵城市和智慧城市的建设。这些公共工程已经对BIM技术的应用提出了需求，经过前期BIM技术与应用经验的积累，BIM技术可以助力企业获取更多项目。

第四阶段：业务延伸，BIM助力，挖掘价值。全过程工程项目管理单位最有条件获取项目完整的设计、施工、材料、設备等方面的资料，如果有意识地将项目相关信息、数据集成管理起来，在后续的公共基础设施管理、运营、维护、翻新工程中，就可以建立竞争壁垒。开发建筑设施信息化运维业务可以成为企业新的业务增长点，同时，企业建立并强化建筑设施信息化运维解决方案的能力，也有助于获取更多的全过程工程项目管理业务。

第五阶段：体系完善，系统研究，完善体系。结合试点项目实践期暴露出来的问题，如BIM技术不成熟、BIM与企业具体业务及管理机制不匹配、各参建单位现场一线提出新型BIM应用需求等，企业建立更完整、更灵活、更符合建设工程项目实际的BIM项目管理实施体系。

第六阶段：平台打造，建设平台，夯实基础。随着运用BIM技术能力的提升，企业需要采购或定制开发企业级BIM应用项目管理平台，提升项目管理能力，这也是打造企业技术实力与管理实力品牌的需要。

第七阶段：管理优化，制定制度，优化组织。结合BIM技术的特征，企业针对自身的具体问题开展工作方式、管理模式甚至商业模式的创新工作。同时，企业建立BIM实施细则和BIM项目管理标准，优化企业组织架构及管理模式。

第八阶段：模式创新，合纵连横，协同创新。在掌握了必要的BIM技术，进行了必要的管理方式改革的基础上，企业开展设计、预制、施工一体化模式研究与实践工作，创建、联合或者整合相关设计院、加工厂、专业施工单位、新型建筑科技企业等资源开展新模式下的企业协同，最大化体现全过程工程项目管理的价值。

需要注意的是，以上八个阶段可以并行推进，但是从整体上说，只有前面几个阶段的工作做扎实了，后面的工作才会进展顺利。