工程建筑信息资产协同管理平台

文｜金季岚

一、引言

随着我国城市化进程的快速推进，建筑业持续快速发展，工程项目规模不断扩大。建设工程项目施工是一个高度复杂的动态过程，施工工序与工期、成本、资源、场地之间都存在着复杂的动态的联系。而且建设工程资料信息量大、数据类型多，传统工程文件管理模式资源消耗大，建造与管理方法滞后，“信息孤岛”问题频现，导致建筑行业整体效率低，存在管理难、协同难、应用难及扩展难等难题，亟需以信息化技术手段提升工程施工项目管理现代化水平。

建筑业的变革迫在眉睫，国家也陆续出台一系列政策，大力推动建筑业的转型升级，住房和城乡建设部等部门于2020年7月联合印发《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》指出：要以数字化、智能化升级为动力，创新突破相关核心技术，加大智能建造在工程建设各环节应用。

因此，工程项目施工管理在保障质量安全的基础上，不但需要考虑建筑本身设计的独特性，而且要考虑工期、成本、资源和场地等约束条件，同时以工程资料全过程电子化作为抓手，打通各方责任主体在施工各环节协作与协同管理，带动工程施工质量、安全、进度、成本的全面管控。

二、平台设计思路

围绕工程项目施工管理重点及难点问题，本文以多主体协同、全过程在线为核心，将BIM、物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术手段与施工管理相结合，构建全面感知、互联互通、实时准确、协同运作、自治高效的建筑信息资产协同管理平台。以建筑信息资产增值为特色，以造价控制为手段，融合进度、成本、质量、安全、环保等全维度的管控信息，实现工程施工“全要素、全流程、全链条”数字化管控，进而达到精益建造、绿色建造和生态建造的“智慧建造”目标。

（一）以工程资料全过程电子化作为抓手

从“事前主动控制、事中监管、事后分析利用”管理理念出发，集成以工程BIM 模型为载体的项目数据库，实现各方责任主体在全生命期各阶段的在线协作与协同管理，推动“工程档案电子化从无到有、电子原件率从低到高、电子信息资料由假到真”，并形成全过程的建筑信息资产，为智慧运维及运营服务提供信息支撑。

（二）以构建工程质量安全保障为基础

聚焦施工现场一线生产活动，围绕人、机、料、法、环等关键要素，构建全域覆盖感知网络，通过对项目视频监控、环境检测、劳务实名制管理、深基坑、高支模、塔吊等重大危险源实现试点部署感知设备，实时动态获取监测数据，解决现场数据采集难、监管不到位等问题，为多维度的质量、安全生产分析提供数据源。

（三）以项目信息的互联互通为支撑

按照项目现场业务管理的逻辑，构建数据、服务的生态管理模式，以信息的互联互通为支撑，实现各类智能传感设备之间，应用和数据之间的连接，并按照项目业务管理的逻辑，构建覆盖“建设岗位、项目、企业”多层级的管理体系。以投资管控和工程造价控制为手段，实现对成本、质量、工期、安全、绿色环保等综合管控，提升精细化管理水平。

（四）以多主体协同管理串联为核心

以在线协同为目标，以工程项目合同管理为主线，为工程建设、代建、咨询、设计、施工、监理等多方责任主体提供线上项目开工，工程合同及图纸、BIM 模型文件在线编辑审核、线上交付及共享等无接触式协同办公及全流程在线服务，实现项目全过程管理的数据标准化、管控可视化和业务一体化。

（五）以智能化的决策支持为目的

图1 工程建筑信息资产协同管理建设项目整体架构

基于BIM+数字孪生技术打造项目模拟分析体系，通过对施工现场场布模拟、施工过程模拟及成本、进度、资源的冲突分析，强化实时分析预警能力。通过智慧预测对管理过程及时提出预警，同时基于人工智能算法提供施工优化方案，形成施工管理的“智慧大脑”，为各个管理层级提供科学决策辅助支持。

三、平台整体架构

本平台采用端+云+大数据架构体系，按照模块化设计原则，通过建立清晰的业务逻辑和明确的数据交换关系，强调项目管理的协同效应，实现基于数字建造的建筑信息资产协同管理平台，并充分考虑不同用户应用需求，前端支持WEB 端、PC 端和移动端等多种形式，并通过系统接口无缝集成，建立管理数据与BIM 模型双向链接，实现信息交换与共享。

四、平台应用场景

本项目通过物联感知及移动终端，实时采集施工现场多维度信息，并基于BIM 的施工协同实现工程项目的全过程、全要素、全参与方的业务管理、实时控制和决策支持，达到可查看、可查找、可预警、可管控、可记录的智慧施工多主体协同管理，并形成施工全过程的建筑信息资产，为智慧运维及运营服务提供软基础支撑。本项目主要应用场景如下：

（一）施工合同管理

对工程现场的劳务人员，各方主体合同造价的管控，从而实现信用体系的公开性、透明性。系统提供工程项目合同备案、合同进度价款备案、竣工结算、工程项目建设履约评价监管业务一站式服务，同时实现工程项目合同备案、工程项目竣工结算、合同履约评价的监管和信息共享，统计分析工程项目备案、竣工结算和合同履约评价监管问题，提高工程建设项目合同信息化管理水平。

（二）建筑信息资产管理

图2 建筑信息资产全过程管理体系

以“项目源头介入、全程动态跟踪”为理念，以建设工程资料“数字化、在线化、智能化”为目标，以建设工程资料管理规范化、科学化、电子化为抓手，提供工程文件制作、签批流转、电子签章、保存、管理和归档等应用。同时，将建设工程文件与对应的施工部位进行挂接，建立电子档案文件与BIM 模型的关联机制，为建设工程档案提供多维度、可视化的管理服务，形成一套完整的建筑信息资产，提升智能建造“安全、绿色、智慧”的健康发展水平。

（三）项目质量管理

提供质量巡检及专项检查对施工过程质量管控，可根据施工计划制定检查任务，通过内置行业标准规范，方便现场质检人员快速掌握问题类型，规范质量检查流程。并可跟踪查询项目及相关责任人质量检查情况，同时通过后台汇总，自动生成质量验收表单，提供整改率、质量问题预警等分析，实现对事前重大质量问题可预防，事后从源头到结果可追溯。

（四）项目安全管理

按照施工现场的安全管理规定及要求，提供基于移动端的施工现场各类要素进行巡查、现场采集记录，并将巡查记录信息及时推送到后台系统，并可跟踪整改反馈，形成项目安全管理闭环。同时将隐患信息汇总生成风险库，实现“一企一清单，一岗一标准”按照风险等级、风险分类、风险因素、风险源等的项目风险管控，明确各项责任落实到人，杜绝各种安全隐患。

（五）项目成本管理

以建立工程项目成本管控为实现目标，以项目概算基线，以合同进度信息为基础，跟踪概预算与合同、合同与进度、进度结算及物料之间的管理，并通过项目全过程造价数据化为手段，实时采集建设工程造价指标指数和材料价格信息等数据信息，实现进度结算拨款金额与工程量清单一一对应。

图3 可视化领导指挥舱

（六）施工进度管理

将模型与工程进度进行关联，实现进度信息的在线编辑，以及项目进度、施工状态的三维动态模拟，并将计划进度和实际进度进行对比，用BIM 构件颜色、材质等差异来呈现项目在建的超前和逾期情况，及时采取有效措施调整工程进度计划。

（七）危险源监测管理

使用自动监测仪器，结合无线网络，对高支模变形、深基坑安全、塔式起重机、施工升降机等重大危险源进行动态监测，将传感器数据发送至设备信号接收和分析终端，实现监测数据实时显示，并能够对潜在风险进行预警分析、远程报警，同时保留相关记录，实现数据可溯可查。

（八）绿色施工管理

利用物联传感技术，对施工过程中产生的扬尘、噪声、污水排放进行监测，实现对现场环境全方位的实时自动监测及智能预警，及时准确的掌握建筑工地的环境质量状况，为建筑施工的污染控制、污染治理、生态保护提供环境信息支持和管理决策。

（九）可视化领导指挥舱

构建工程项目协同管理领导指挥舱，面向决策提供监管全景视图。通过核心指标动态展示、综合态势分析、智能预判预警，扩大决策者对业务领域数据的实时掌控能力，实现工程建设智慧化管理目标。

五、结语

本文结合“安全、绿色、智慧”的内涵，覆盖建造全过程，引入多主体协同的理念，提出多阶段、多责任主体智慧施工协同管理机制，以工程资料电子化为抓手，打造连接各方责任主体的全流程、在线化协同系统，将过程性与结果性相结合，实现对工程项目质量、安全、进度、成本的综合性管控，累积形成建筑信息资产。将大数据技术与物联网、人工智能等多技术融合，集成一体化应用，形成岗位、项目、企业三级互联的管理体系，提升工程项目智能化和精细化管理水平，推动建筑行业的可持续健康发展。