BIM 技术与PDCA 循环融合的多元管控分析

杨 燕 邓文彬

（1.新疆大学建筑工程学院 新疆 乌鲁木齐 830047 2.西安培华学院 陕西 西安 710125）

0 引言

我国城镇化不断加速，工程建设项目多样化、复杂化和智能化使施工技术和施工管理水平面临更高的挑战。而当前建设项目管理仍未实现全生命周期信息化精细管理，因为执行困难轻视项目前期规划设计工作管理，导致设计变更较多，项目运行生产经营效率低，在国际市场中整体竞争力偏弱。由此塑造企业核心竞争力的关键在于提升建设项目的管理水平。

胡振中，张建平研究[1-2]指出BIM 技术的推广使用，按照标准化专业建模、多专业信息协同共享、BIM 管理平台全流程集成应用，实现了专业与跨专业碰撞检测、关键技术虚拟施工与漫游。进度计划、定额清单关联模型，比对分析制定更具科学性、实施性的进度计划和成本计划，为建设项目的全过程管控提供了有力保障。PDCA 四步一环作为项目管理中重要的基本原理，按照计划－执行－检查－处理四大过程循环，实现项目的事前、事中和事后全过程管控。借助BIM 管理平台，将PDCA 原理贯穿其中，实现建设项目的全过程信息化精细动态管理，对项目目标的顺利实现和项目管理水平的提升具有非常重要的现实意义。

1 建设项目管理存在的问题

1.1 传统施工管理中存在的问题

主要反映在：①无BIM 信息化协同管理平台，前期规划设计阶段施工方、监理方参与度低，意见建议反馈机制差；②二维CAD 设计信息集成度低、形象性差，多专业协同工作难度高，效率低下；③传统的施工进度计划逻辑表达不直观，制定优化计划时抽象难以直接发现问题，比对实际进度分析影响因素十分不便捷；④工程量统计信息准确度一般，设计变更引起工程量变化反复计算等；⑤施工中不确定性影响因素多，资料收集编制内容庞杂，难以实现规范化、精细化的管理。

1.2 动态原理存在问题

主要问题反映为两方面：①项目管理按照PDCA 循环流程各个环节均能完成，且有相应的管理资料做支撑，但没有达到应有的深度和细度，特别是权责任落实不到位。例如制定好的施工准备计划，内容比较宽泛，针对性差，类似项目均可采用，难以突出所做项目特征，后期施工使用出现问题必然预案储备不足。PDCA 自查过程中做不到全过程的跟踪检查和对比分析，及时纠正与处理，进一步细化下一轮四步一环，实现动态管理。②在PDCA 四步一环中，往往因赶工期急于开工建设，忽视进度安排、资源采购、施工方案比选细化等前期环节，过渡依赖以往工程经验做计划、选方案，投入的时间和精力不足，引起后期执行中矛盾冲突多发，项目管理整体效果差强人意。

2 基于BIM 技术和PDCA 的多元化管理分析

BIM 模型基本特征三维可视化为项目管理者直观快捷交流提供了平台，并且资源、成本、进度、标准等数据信息的平台高集聚性为项目管理协同办公、及时沟通这个目标实现发挥重要作用。PDCA 动态循按照环大环套小环，小环保大环，推动大循环的方式，做到项目实施各个工艺流程事前计划、事中检查和事后完善，不断滚动向前。多元集成管理完美地将传统项目管理理论和BIM 技术、PDCA 动态循环原理三者的优势融合，能够切实提高进度目标管控效率。

2.1 施工进度与成本管理应用分析

在传统进度管理理论基础上，引入BIM 技术和PDCA 动态循环管理原理。在施工准备阶段，首先明确项目管理进度目标，其次由包含几何信息的3D 模型基础上关联编制好的进度计划形成4D 模型，然后进行施工进度流程划分，模拟施工，优化施工进度计划，形成项目最优进度计划。接下来按照该计划编制设备、材料、劳动力等投入计划，关联清单形成增加成本维度的5D 模型。利用模型演示，提取出资金投入计划，完成PDCA 动态循环管理计划环节，建模流程如图1 所示。

图1 建模流程

施工阶段即是PDCA 动态循环管理执行环节，按照进度计划进行施工。同时开展实际进度检查并录入平台模型，模型比对分析出进度偏差，并分析产生原因，完成PDCA 动态循环检查环节，并且运用5M1E 分析方法剥离出产生偏差的系统性影响因素与偶然因素，结合BIM 技术制定并实施控制措施即是PDCA 动态循环管理下一个大环执行环节，PDCA四步一环层层动态推进，直至工程竣工验收。

2.2 施工进度与质量管理应用分析

目前施工项目质量管理影响因素多，例如使用的材料、设备、施工人员的操作技术等，现场主要通过巡视与书面记录检查进行的管理和监督。很多大型项目推广信息化质量管控，主要采取拍照片、录视频等形式上传BIM 管控平台，解决了及时准确反映现场真实情况。也结合了PDCA 四步一环动态推进管理，但存在与建设项目多维模型结合深度不够。例如未能将质量目标与计划、各检验批或者分部分项工程验收项目、标准与模型关联，进行比对分析质量偏差及出现原因进而制定有效措施嵌入模型，指导现场施工管理人员进行及时有效的纠正处理，最后对工程质量进行量化评价。若实现将会形成集成质量管理信息的模型，为竣工验收、工程项目存档、后期运行维护管理提供意义非凡的帮助。

2.3 在建设项目工程方案模拟与优化中应用分析

2.3.1 施工场地方案比选

建筑工程施工人员、材料、设备、临建设施众多，动态变化且周期长，场地布置复杂，传统施工现场停留在静态布置管理，不能满足项目管理需要。BIM 场地布置能够充分结合项目动态变化的特征，设置关键控制点分阶段直观进行施工场地布置[4]。常见的分为地基基础、主体工程、装饰装修工程施工动态场地布置，如图2 所示，不断优化并且利用BIM 场布软件多角度漫游制作视频获得最佳方案。

图2 BIM 三维施工场地布置

2.3.2 砌体排砖方案优化

一般利用Revit 创建基于线的族，运用成组阵列的方式制作砖族，或者直接应用广联达BIM5D 软件完成砌筑工程的自动排布优化，自动统计工程量，如图3 所示，提供报表便于准确采购材料，同时节约砌筑材料与人员成本，缩短工期，Navisworks 制作动画进行施工方案模拟用于垂直运输及砌筑施工的指导与管理。

2.3.3 安全应急疏散方案模拟

针对大型复杂工程项目施工，应用Pathfinder 软件对施工现场关键工作面、临建办公生活区进行人员疏散、疏散时间、疏散路径等安全疏散模拟，辅助编制安全应急方案，开展可视化安全交底，指导紧急状态下施工人员逃生行为和路径[5]。结合定期组织的消防安全演练，调整核心参数，优化安全应急方案，最终确定工作面容纳的安全人数和最佳逃生路径。

3 结束语

信息技术的快速发展，使得土建行业建筑信息化（BIM）技术落地实施成为现实，加速了我国建设工程项目精细化动态管理。建设项目全生命周期BIM 技术与PDCA 循环动态原理有机结合，为建立科学有效的项目管理方法提供了新思路。给建设项目管理体系带来了深度改变和有效价值，能够切实提升建设项目管理的信息化水平和经济成效。

图3 广联达BIM5D 砌体自动排砖及工程量统计