基于BIM技术的工程项目管理系统及其应用研究

寇美侠 武汉城市学院讲师

建筑施工工程是建筑行业中较为复杂、变化较多的工作之一，导致工程的项目管理具有极大的难度。在项目管理中需要兼顾工程各方的利益和建议，并对施工的各个环节，包括成本、工期、质量等进行严格把控和管理。在传统的工程项目管理形式中，相关工作人员需要做大量的工作，消耗大量的时间和成本，结果还有可能不理想，而BIM 技术的应用为工程项目管理带来了新方式。

1 BIM 技术的概念及发展

BIM 技术又称为建筑信息模型，是虚拟设计与施工体系相结合的技术。在使用BIM 技术的过程中，主要是利用计算机系统结合信息技术和三维立体成像技术建立针对工程项目的三维立体模型，并将此模型用于建筑工程中工程施工规划的整体设计、施工过程中的监管工作以及后期维护维修等全部涉及的环节，对工程进行全方位、全周期的管理。设计方、施工方、材料设备方、检修方、甚至是业主方都可以将BIM 技术作为参考依据。BIM 技术可以将建筑工程在不同时间内、不同施工面、不同专业类型的信息进行整合，在建筑信息模型中进行呈现和共享，是建筑施工过程中管理人员和施工人员提高工程质量的重要系统依据[1]。

BIM 技术最早应用于美国，在20 世纪90 年代就已经出现。2009 年，美国建筑业前300 强的企业中，80%以上应用了BIM技术，得到大力的推进，BIM 技术取得了快速发展。紧随其后的欧洲各国和日本也开始广泛应用BIM 技术，并在建筑行业中大力推广此技术。我国正式引进BIM 技术是在2003 年，开始是部分设计公司和培训型机构尝试应用该技术。随着信息化时代和建筑行业的不断发展，我国政府也逐渐开始鼓励广泛使用和推广该技术，BIM 技术也在一些专业学者的研究下不断完善，未来发展前景十分广阔。

2 基于BIM 技术的工程项目管理系统的优势

基于BIM 技术的工程项目管理系统不仅可以有效实现所有数据与模型之间的双向联系，还可以实现资源和信息的共享和交换。该系统在业务管理、决策制定和工程控制等方面发挥重要的作用，可以实现对施工过程的实时监督和控制，形成完整的工程项目信息报表。

2.1 实现信息共享

BIM 技术应用在工程项目管理系统中可以改变传统管理模式，为施工前期的决策提供参考依据。通过建筑信息模型可以考虑信息的动态变化，比如在施工项目管理工作中，还可以更便捷地查找信息、收集信息，保障信息的时效性和精确性，有效减小在材料需求、施工进度以及成本等方面的预算误差。并且BIM 技术会随着工程的进行随时更新信息，施工人员和管理人员可以将建筑信息模型作为参考，能够大大提高施工效率。

2.2 远程协作管理

建筑工程项目管理是一个多方面参与的过程，其管理形式非常复杂，在项目管理过程中需要对成本、设计、进度、安全等多方面进行严格管理，而在这其中又涉及施工单位、业主、承包方等多方面的利益和需求，各方的职责不同，利益也不同，在项目管理中很容易产生不一样的想法。在实际的建筑工程中，通常具有规模较大、消耗时间较长的复杂环节，很少能够真正做到各个环节每一方都沟通到位。但是使用BIM 技术可以有效解决这一问题。通过BIM 技术，各方可以随时监测施工情况，并且针对施工情况随时进行远距离的沟通管理工作，确保项目管理工作更加顺利地进行[2]。

2.3 减少返工情况

由于以上两种优势的存在，BIM 在施工各阶段都可以保证满足业主方面的需求。例如在设计阶段，设计院可以将建筑信息模型呈现给业主，业主针对模型提出自己的意见，然后设计院再根据业主的意见提供更改方案。在施工之前就提前沟通好，以免在施工开始后出现返工的情况。在BIM项目管理下，施工单位必须考虑到业主和监理的意见，不容有虚假的情况发生，这对施工的质量是一层保障，同时可以减少返工情况的发生。

3 基于BIM 技术的工程项目管理系统的整体应用情况

目前，BIM 技术在工程项目管理系统中的整体应用范围正逐渐扩大，应用的功能也变得越来越强，在工程项目管理系统中实现了领域的突破。不仅在建筑工程中得以使用，而且在道路、桥梁等工程中也开始逐渐发展。它也不只是在工程项目管理系统中担任施工管理的职能，而是向全面化的服务方向发展，功能性逐渐增加，可以服务于项目管理系统的各个环节，使各环节的参与者能够获取更加准确的数据信息，提高建筑工程的效率，同时各环节之间的交流更为流畅，工程项目管理系统更加完善，提升了整体管理效率。通过模拟现场实际情况，BIM 技术还能够作用于对施工方案和施工情况的管理工作，确保施工的质量，管理功能更为全面，包括对施工设计、施工质量、施工成本以及施工进度等全方位的管理。基于BIM 的工程项目管理基本流程情况如图1 所示

图1 基于BIM 的工程项目管理示意图

4 基于BIM 技术的工程项目管理系统的具体应用

4.1 成本方面

在当今建筑行业市场竞争如此严峻的情况下，项目成本的有效控制是各施工工程都需要注意的，也是工程项目管理需要加强重视的一点。通常来说，施工项目的规模越大、时间越长，项目成本的预算误差就会越大，这是因为工人和材料费用会随着时间出现一定浮动，造成对施工成本无法控制的情况。这个时候就容易超出预算，使业主、监理、施工单位等多方面产生分歧。基于BIM 技术的工程项目管理系统，可以对项目的成本控制变被动为主动。在操作过程中，只需要将工程的信息输入到建筑信息模型中，BIM 技术就可以自动计算出工程情况。针对各环节生成的成本预算，施工单位只需要在检验无误的情况下，严格按照建筑信息模型给出的针对各个施工环节的成本预算进行施工，就可以有效控制项目的成本。这一应用在实际工程项目管理中也得到了很好的效果[3]。

4.2 物料方面

在工程项目管理中，物料方面的管理是十分重要的组成部分。物料管理的质量既能决定整个施工工程的质量，又能够在一定程度上实现成本的有效控制。将BIM技术应用在工程项目管理系统中，不仅可以实现物料管理过程的简单化，还能替代传统的人工管理方式。施工人员可以将施工过程中所需的全部物料进行分类处理，并将对应的二维码放在相应的位置上，相关人员通过扫描二维码就可以直接了解对应的物料信息。借助二维码扫描的方式还可以简化材料进出仓库的步骤，为查找物料和管理物料提供很大的便利。

4.3 进度方面

在工程进度方面，使用BIM 技术可以构建三维信息模型。施工人员借助该模型可以直观地看到施工全过程，管理人员借助该模型可以了解施工进度，甚至还可以具体到某一时间段的施工进度，帮助工程项目管理人员更好地了解项目进度。管理人员在施工前借助BIM 技术可以将施工进度导入BIM 项目管理系统中，在实际施工过程中再将项目的实际进度情况导入系统中，通过对比可以分析实际的进度。此外，管理人员可以在BIM 项目管理系统中查找各时间点的施工计划，再对实际施工进度进行分析，有利于顺利实现施工目标。

4.4 设计阶段

建筑施工中的设计阶段是整个施工过程的基础，传统模式下的设计阶段一般采用二维图纸的方式，而使用BIM 技术可以直接实现多维的设计，并可以将设计的构想动态地展示在模型中。通过建筑信息模型可以直观地展示设计的施工模型，可以让施工环节的各参与方感受到真实的效果，并对此进行沟通研究，如果有不同意见或问题能够及时更正。

在设计阶段，BIM 技术还有助于不同的设计人员进行共同设计，如建筑、结构、排水等不同专业的设计师可以在同一个建筑信息模型上进行沟通和设计工作，设计中如果出现碰撞或者错误环节的时候，各设计人员可以及时沟通并改正，极大地提高了设计工作的准确度，为后续施工工作做好基础[4]。

另外，传统的设计形式已经无法满足过于复杂的设计项目，业主追求的越来越多，包括施工质量、环保问题等，这使得设计工作的难度较大。对于这种复杂的设计项目，就需要借助BIM 技术，通过构建虚拟模型进行模拟实验，以满足特殊的需求。这一技术在设计环节控制工程造价也十分重要，可以通过建筑模型细化各环节的成本预算，为施工人员提供准确的成本参考依据，进而实现设计环节中对工程造价的有效控制。

4.5 施工阶段

施工阶段是建筑工程中最为重要的阶段之一，也是最容易出现各种各样问题的阶段。传统的施工现场一般只依照图纸进行施工，施工图纸的设计往往不能考虑到施工现场实际情况，难以呈现施工中的细节问题，这也会造成在施工过程中容易出现大大小小的问题。使用BIM 技术，可以将施工现场进行模拟，在施工前就可以对施工的过程、整个施工进度进行模拟与合理安排，提前做好相应措施，并确定最终最有效的实施方案。

BIM 还可以提高施工的精细化程度，普通图纸的设计一般不会对工程中的细节问题做好安排和铺垫，如在传统图纸中对于施工中预留孔洞的位置设计不够准确、管线安装不够合理等问题，都会给施工增加困难。在BIM 技术中，建筑模型可以呈现出很多图纸无法呈现的细节，并会对此给予详细的施工图，提高了施工的精细程度，并且为施工人员带来了很大的便利。当前，BIM 技术在装配式建筑中也得到了广泛应用，使用装配式可以很大程度地减少施工周期，同时可以将装配式安装中的各个构件进行模拟和优化，保证在装配过程中可以达到极高要求的构件水准，保证施工的精确性。

4.6 质量管理

BIM 技术在工程项目管理中的质量管理方面发挥着很大的作用，项目的质量问题是施工工程的重中之重，业主和国家对于工程的质量问题要求也十分严格。项目的质量受多方面的影响，包括施工材料、施工设备、技术等，需要消耗大量的时间，进行多方面、大量的质量检测工作，但传统的项目管理很难对一些主观因素进行评估，而且也很难全面控制施工质量。

使用BIM 技术，可以在模型中通过数据模拟出施工全过程，直接反映出施工中存在的质量隐患或问题，施工人员可以针对这些问题采取有效预防措施或者进行及时补救，使施工质量能达到业主的需求以及国家要求的标准。在一些施工较为复杂的项目中，借助BIM 更能对质量进行有效控制，通过建筑模型可以对施工流程进行模拟，施工人员可以按照模拟流程进行施工以减少出现错误的风险，从而提高项目质量管理的效率。

4.7 运营阶段

工程项目在验收通过后就会进入到运营阶段，运营阶段比设计和施工阶段需要的时间更长，涉及的内容更多，因此操作起来也更为复杂。在这一阶段要对建筑工程进行有效管理，以保证项目的使用周期。在传统方式下，运营阶段通常是需要工程单位转交纸质资料给物业公司，包括合同、竣工图纸、设计材料等，在转交过程中容易造成损坏、缺失的情况，并且在移交后也不易保管，前期检查和后期查阅起来也比较麻烦。而使用BIM 技术可以将工程中涉及到的全部信息生成数据库，减少纸质资料带来的不便，物业公司也可以直接根据建筑信息模型对其中内容进行检查和完善，保证后期的运营工作有准确的数据支撑[5]。

5 优化BIM 工程项目管理系统应用的措施

5.1 加强资源投入和人才培养

项目工程管理中，人才建设是实现项目管理目标的基本因素，所以相关建筑部门应该加大对人才的筛选和培养工作。首先，完善人才考核机制，在选择BIM 项目管理工作方面人才时，要设置严格的选拔标准，要求相关人员不仅具备项目管理的能力，还要具备较强的学习能力。其次，要设立多方面、多渠道的培训机制，对于项目管理和BIM 技术应用方面都进行深入培训工作，并设置一定的考核机制，没有达标的人员不可以进入到实际施工当中。最后，对于BIM技术项目管理的发展和人才培养，需要政府相关部门的大力支持，可以出台相应的政策或者资金补助，通过政府的鼓励和行业内部的不断努力，才能在BIM 工程项目管理系统中不断培养优秀人才，促进建筑业的发展。

5.2 突出市场机制的作用

要想优化BIM 工程项目管理系统的应用，建筑工程的建设行政管理部门要加强对于项目管理的重视，建设信息化的项目管理体系，加强对项目施工信息化的管理和统筹工作。建设行政主管部门的重视度对于项目管理信息化建设有着非常重要的作用。同时，要想加强BIM 项目管理的有效应用，市场机制作用的充分发挥和行业协会的组织协调是十分必要的，相关部门应该加强对BIM 技术应用知识的宣传和普及，使建筑行业市场都能够意识到BIM 技术对于工程项目管理的重要性，并加强对相关人员的培训工作，举办适当的信息化活动，进而促进项目管理在BIM 技术下的信息化建设，不断促进建筑事业的发展。

6 结语

工程项目管理系统是在工程施工中的一项重要工作，是保证施工正常运行与施工质量的关键。管理工作如果能够保质、有序进行，施工效果才能更满足业主和国家的要求。在工程项目管理中，借助BIM技术可以有效地解决传统管理模式下多方需求冲突、复杂工程的质量无法准确控制的问题，能够以更直观、更高效的方式进行工程项目管理工作，为工作人员带来极大的便利和准确的参考依据，保证工程项目管理工作的高效进行。