BIM與項目管理的集成之道

最近幾年，我國在施工企業(yè)特級資質評審和企業(yè)項目管理自身需求的推動下，項目管理信息化取得了很大的發(fā)展，但實施過程中也存在一些問題，如項目管理工作缺少及時有效的業(yè)務數(shù)據(jù)支撐、信息孤島和信息割裂現(xiàn)象依然存在等。BIM作為新興的信息技術，它與項目管理的集成應用為解決這些問題提供了可能。

在傳統(tǒng)的項目管理系統(tǒng)中，各個業(yè)務模塊的信息基本上是通過手工填報方式錄入系統(tǒng)。由于項目管理的業(yè)務數(shù)據(jù)量巨大，這給操作人員帶來了很大的工作量；同時，各個業(yè)務模塊間信息獨立、分割，造成數(shù)據(jù)不統(tǒng)一，口徑不一致，以至于不能為項目決策及時提供準確數(shù)據(jù)，決策往往靠經(jīng)驗，易給項目帶來風險。

讓數(shù)據(jù)更準確 讓決策更高效

BIM技術與項目管理的集成應用表現(xiàn)為BIM應用軟件與項目管理系統(tǒng)的集成，用以解決項目管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)來源不準確、不及時的問題。比如說利用BIM模型的可視化特性在工程項目管理中可起到非常大的作用。傳統(tǒng)項目管理系統(tǒng)都基于二維圖紙、文檔，構件的信息在圖紙上采用線條繪制表達，其構造形式就需要人去自行想象。由于近年來建筑業(yè)出現(xiàn)越來越多形式各異、造型復雜的建筑，超越了人腦的空間想象能力。BIM技術與PM集成應用可以為工程項目管理帶來可視化管理手段。

以廣州周大福國際金融中心項目為例，廣州周大福國際金融中心（以下簡稱“東塔項目”）工程總高度530米，總建筑面積50.77萬平方米，地下室5層，地上111層。塔樓主體是帶加強層的框架-筒體結構，主體由8根箱型鋼管混凝土巨柱、112層樓層鋼梁和6道環(huán)形桁架、四道伸臂桁架組成。東塔項目緊鄰兩個在建項目，場地極為狹小。主塔樓垂直運輸量大，預計高峰期主塔樓同時間施工人數(shù)最多約為3000人。同時，該項目分包眾多，各專業(yè)各分包立體交叉施工，總包管理協(xié)調(diào)工作繁重復雜。此外，還有超高測量難度大，技術要求高、超高層安全消防體系龐大等難點。

東塔項目為超高層，施工現(xiàn)場專業(yè)隊伍多、材料多、工序復雜，總承包對現(xiàn)場的項目管理存在各種各樣的難點。比如進度管理方面，土建、鋼結構、給排水、暖通、強弱電、裝飾裝修等專業(yè)交叉頻繁，導致進度編制、跟蹤困難，經(jīng)常有專業(yè)作業(yè)面打架的情況出現(xiàn)，影響工期。除此之外，施工項目部管理者往往無法及時了解施工現(xiàn)場實際進度，不能提前對一些可能引起進度延誤的現(xiàn)場狀況及時采取預防措施。

成本管控方面，成本預算、成本核算、變更計算等工作量巨大，在項目人手普遍不足的現(xiàn)實情況下，造成成本管控以事后核算分析居多，事前成本預控較少。同時，各種合同、圖紙、申報材料、洽商函等數(shù)量龐大，狀態(tài)查詢、匯總管理工作十分困難，導致各種風險項被遺漏，造成經(jīng)濟損失。

基于上述原因，東塔項目希望建立一套基于BIM的數(shù)字化施工技術和管理系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)化的BIM模型，實現(xiàn)東塔項目精細化、數(shù)字化的技術與經(jīng)濟的管理。東塔項目與廣聯(lián)達公司合作，成功開發(fā)了廣州“東塔BIM集成信息平臺”。該平臺具有開放的接口，可集成不同BIM工具軟件建立的模型，以及Project、Word、Excel等辦公軟件的數(shù)據(jù)。集成后，即可通過模型查詢?nèi)我饽Ｐ蜆嫾倪M度、圖紙、清單、合同條款等信息。結合施工現(xiàn)場項目管理業(yè)務需求，該平臺與項目管理系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)互通，形成了東塔BIM綜合項目管理系統(tǒng)。

該系統(tǒng)的總體應用思路為，建立以BIM為基礎的信息化平臺，實施數(shù)字化的技術、商務管理；在技術管理方面，主要內(nèi)容包括基于BIM模型的深化設計、進度管理、工作面管理、圖紙管理、場地管理、管線和構件的碰撞檢查及運營維護；在商務管理方面，主要內(nèi)容是工程量計算、預算管理、合同及成本管理、勞務管理等。

提升綜合管理能力 提高管理效率

實際上， BIM技術與項目管理的集成應用是指通過建立BIM應用軟件與項目管理系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)轉換接口，充分利用BIM的直觀性、可分析性、可共享性及可管理性等特性，為項目管理的各業(yè)務提供準確及時的基礎數(shù)據(jù)與技術分析手段，同時與項目管理的流程、統(tǒng)計分析等管理手段配合，實現(xiàn)數(shù)據(jù)產(chǎn)生、數(shù)據(jù)使用、流程審批、動態(tài)統(tǒng)計、決策分析的完整管理閉環(huán)，提升項目綜合管理能力和管理效率的過程。

集成各種信息后，BIM模型可為項目管理提供更有效的分析手段，例如，利用BIM綜合模型輔助動態(tài)成本管理，包括針對一定的樓層，從BIM集成模型獲取收入、計劃成本，從項目管理系統(tǒng)獲取實際成本數(shù)據(jù)，然后進行三算對比分析。

在傳統(tǒng)項目管理系統(tǒng)中，各個業(yè)務模塊的信息分散割裂，很難及時獲取，不能及時為項目決策提供支持。而將BIM技術與項目管理集成應用之后，可基于BIM綜合模型為項目管理各個業(yè)務實時提供基礎數(shù)據(jù)?？梢苑奖憧旖莸貫槌杀緶y算、材料管理及甲方報量、分包工程量審核等業(yè)務提供工程量數(shù)據(jù)，從而可大幅度提高工作效率，并提高決策水平。

以上海國際金融中心項目為例，上海國際金融中心項目是上海證券交易所、中國金融期貨交易所和中國證券登記結算有限責任公司著眼于中國資本市場的長遠發(fā)展和上海成為國際金融中心的建設目標，根據(jù)中國證監(jiān)會、上海市政府以及浦東新區(qū)整體規(guī)劃、功能定位而確立的重大工程項目。項目位于上海浦東新區(qū)竹園商貿(mào)區(qū)A1、A2、A3地塊，地處陸家嘴金融城東擴的核心功能區(qū)。項目總占地面積5.53萬平方米，設計為由三棟高層塔樓和相連的整體地下層組成的建筑群。三棟塔樓呈三足鼎立的品字形分布，無裙樓；距地40至60米處設置連廊，將三棟塔樓連為一體。 上海國際金融中心項目以營造“科技、智能、環(huán)保、節(jié)能”的現(xiàn)代化金融辦公園區(qū)為目標，建成后將成為中國資本市場崛起的象征和上海市的新地標。

上海國際金融中心項目采用了獨特的“三合一 ” 管理模式，因而在政府審批、設計規(guī)劃、建設管理、投資控制、監(jiān)督審核等方面帶來了前所未有的創(chuàng)新和挑戰(zhàn)。項目有三家業(yè)主，三張IC卡，同時項目建設要求做到“四個統(tǒng)一”，即“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設計、統(tǒng)一建設、統(tǒng)一管理”。該項目設計理念先進，設計要求高，目標是建成綠色建筑（已獲得LEED金獎預認證）和金融智慧建筑。由于項目參與方眾多（中外設計方、施工方、監(jiān)理、分包商、供應商等），施工組織管理復雜，項目的成本、進度、安全、質量控制和現(xiàn)場管理面臨極大挑戰(zhàn)。另外項目用途廣泛，除了金融辦公的功能外，還有生產(chǎn)用的數(shù)據(jù)機房、交易大廳、上市儀式中心、國際媒體中心以及金融劇院等設施。

基于多方面因素考量，上海國際金融中心項目決定應用建筑行業(yè)內(nèi)先進的BIM技術，開展項目全生命期的信息化管理。該項目綜合應用了BIM、4D-CAD、人工智能、虛擬現(xiàn)實等最新的信息技術，建立了項目全生命期BIM實施整體方案，開發(fā)了適用于業(yè)主項目建設和管理的基于BIM全生命期的信息化管理系統(tǒng)，并已經(jīng)或即將應用于項目的設計、施工及運營管理全過程。

在該項目的施工階段，通過應用定制開發(fā)的“基于BIM的4D動態(tài)施工管理系統(tǒng)” （ 簡 稱4D-BIM系統(tǒng)），實現(xiàn)了施工進度、人力、材料、設備、成本和場地布置的動態(tài)集成管理及施工過程的4D可視化模擬。由于本項目有三個業(yè)主，從設計管理、施工管理到運營管理，均有不同于一般項目的內(nèi)部特殊流程，該項目根據(jù)此特殊要求開發(fā)了適用于業(yè)主方的“基于BIM的項目綜合管理系統(tǒng)”，并通過服務器端的數(shù)據(jù)和業(yè)務交互，實現(xiàn)了與4D施工管理系統(tǒng)之間的無縫集成。該系統(tǒng)為業(yè)務人員提供了業(yè)務管理工具，為管理人員提供了管理控制手段，為決策人員提供了決策分析依據(jù)。

為項目管理提供更有效的管理工具和手段

可以說，在施工階段項目管理與BIM技術的集成應用不再局限于某些點的集成應用，而是集成應用在項目管理的方方面面。業(yè)界已出現(xiàn)越來越多的項目應用4D、5D等施工項目管理系統(tǒng)，可以預見，基于BIM技術項目管理系統(tǒng)會越來越完善，從而為施工項目管理提供更有效的管理工具和手段。

對于廣州東塔項目而言，從施工過程中看，BIM與PM的集成應用優(yōu)化了技術方案，通過精確的建模及施工模擬，對大工況穿插等20多項方案進行模擬優(yōu)化等，避免了現(xiàn)場大型返工；減少了變更，通過碰撞檢測、模擬，提出300多條優(yōu)化建議，減少過程變更；精確的物料計劃減少二次搬運和浪費，利用模型提取材料用量，準確率達到98%以上，結合進度計劃實現(xiàn)物料的準確進場，減少了材料二次搬運和多余浪費。另外，材料采購計劃的準確性縮短物流和庫存周期，提高了場地使用效率，即節(jié)約成本也保證了工期人工；由于提供準確的勞動力計劃，確保資源的平衡，勞務外包的峰值人數(shù)比計劃減少10%。同時，改變溝通方式提高溝通效率：實時收集和共享各業(yè)務信息，直線溝通方式減少會議20%以上；有效解決不同專業(yè)分包在同一個工作面的交叉作業(yè)管控難題 。

對于上海金融中心項目而言，通過BIM技術與項目管理的集成應用，完成了各業(yè)務管理如合同管理、進度管理、質量管理、安全管理、采購管理、支付管理、變更管理以及竣工管理等。在項目管理過程中，可支持實時數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計分析，并實現(xiàn)工期分析、臺賬分析以及效能分析等，為管理決策提供分析依據(jù)和支持。基于BIM的項目綜合管理系統(tǒng)實現(xiàn)了基于BIM的多參與方協(xié)同工作，提高了施工管理的信息化水平和工作效率，充分體現(xiàn)了BIM技術在工程項目管理中的應用價值，為BIM技術在工程施工中的深入應用提供了新的技術方法和軟件系統(tǒng)。