基于BIM的業主項目管理信息系統設計

劉 雋 孟凡貴 董建峰 李 智 舒志強

(1. 天津天房建設工程有限公司, 天津 300350； 2.國家會展中心(天津)有限責任公司, 天津 300350；3.建研科技股份有限公司，北京 100013)

基于BIM的業主項目管理信息系統設計

劉 雋1孟凡貴2董建峰3李 智3舒志強3

(1. 天津天房建設工程有限公司, 天津 300350； 2.國家會展中心(天津)有限責任公司, 天津 300350；3.建研科技股份有限公司，北京 100013)

針對國家會展中心(天津)項目對BIM 應用的實際需求，本文站在業主的角度，提出了一種模型文件與管理數據有機結合的項目管理信息化架構。實現了項目建設過程中所產生的海量BIM文件管理，同時以BIM為載體整合了建設過程中多個參與方的信息，實現了基于BIM 的工程項目管理。

BIM；信息化；項目管理；協同；業主

近年來，BIM技術快速發展，在工程建設領域的應用逐步深入[1-2]，許多工程建設單位都提出了建設基于BIM的項目管理信息系統的需求。結合國家會展中心(天津)項目的應用，本文以業主的視角分析了基于BIM的建設項目信息化管理的特點，提出了國展項目的信息化系統架構，并對系統的重要功能進行了概要說明。希望本系統的設計能夠為相關項目的BIM系統規劃起到一定借鑒作用。

1 項目概述

國家會展中心項目由國家會展中心(天津)有限責任公司投資建設。項目地處天津市中心城區與濱海新區的中段的海河南岸，總建筑面積約120萬m2，一期建筑面積約77萬m2，由會展區和綜合配套區組成。會展區約44萬m2，由中央入口大廳、展廳、交通連廊三部分組成。綜合配套區約33萬m2，由4棟塔樓及5層裙房組成，是集會議、辦公、接待等功能為一體的建筑綜合體。

2 基于BIM的業主項目信息管理特點分析

在文獻[3]中，總結了本項目BIM實施的組織、內容、實施流程等內容。本項目是業主組織實施的BIM項目，參與方眾多，其信息系統的建設有如下特點：

(1)參建方眾多，業主有多渠道數據的集成管理需求

本項目定位于項目全員應用BIM，即業主方、主設計方、BIM咨詢方、施工總承包商方、幕墻鋼結構等深化設計方等，都會在業主的統一管理下展開BIM應用。由于每一參建方都需要創建、管理各自的BIM信息，若仍采用傳統的點對點的信息溝通方式，則在項目建設過程中會發生信息丟失問題。項目參建各方由點對點的溝通方式轉變為基于信息系統的集中式溝通方式，是業主項目信息管理的基本需求。

(2)項目信息以及BIM模型文件格式多樣化，業主方有整合非結構化數據的需求大型項目各專業、各參建方所使用的BIM軟件類型非常多，例如本項目建模主要采用REVIT以及TEKLA軟件，整合BIM數據采用NW軟件，此外還有相關聯的DWG格式設計文件以及工程照片、音像等多媒體數據等，此類數據的特點是大多以文件形式存在，很難保存在一般的數據庫系統中，我們稱之為非結構化或半結構化信息。當這些文件脫離原有的文件創建環境，一般很難讀取。只有把文件所包含的關鍵數據存儲在數據庫系統中，才能實現BIM信息的整合，并為業主所用。

(3)BIM模型的存儲與內部數據檢索的需求

目前市場上已經有一些成熟的圖檔管理軟件，可以實現普通圖文檔的數據的協同、版本處理以及文件歸檔等功能，但是BIM數據有其自身的特點，普通的圖文檔軟件無法勝任BIM數據的管理需求。一是BIM文件一般比較大，大數據量的網絡傳輸時間長，用戶瀏覽模型的效率問題無法解決；二是BIM文件包含的信息量非常大，需要迫切研究深入BIM文件內部的數據檢索問題；三是一個BIM文件的形成需要眾多項目參建主體的參與，BIM實體對象關系復雜，BIM時代的數據協作標準、BIM文件命名規則、BIM文件版本控制標準等基礎性問題亦需要仔細斟酌。

(4)BIM模型與傳統項目管理數據的整合對接需求。

BIM模型除了完成常見的BIM設計優化、施工組織模擬、三維出圖以及可視化交底等常見專業應用外，必須與業主的傳統項目管理業務數據相結合才能更有效地發揮BIM的作用。

3 功能架構

系統整體架構如圖1所示，整體由四層組成。其中：

基礎設施層指信息化機房、應用服務器、數據服務、web服務器、互聯網、寬帶接入網等BIM數據訪問和存儲的基礎設施和網絡信息環境。

BIM資源層包括數據資源及既有產品兩部分內容。數據資源指BIM模型文件、現場技術資料以及竣工資料、建設過程中的投資以及結算的數據、各參建方的人員組織及工作面分配信息、外部系統的應用數據等多源基礎數據；既有產品指信息系統上配置的一些成熟軟件產品，例如REVIT建模軟件、NW模型整合軟件、移動端APP等圖紙以及模型查看軟件，這些軟件為現場管理部門以及后期物業管理部門提供數據展示以及維護工具。

BIM服務基于BIM資源，利用web service的一些數據接口，為本系統以及將來計劃建設的會展其他系統提供服務。

服務包括功能服務和內容服務兩大部分。內容服務即對BIM資源數據進行整合匯總并提供對應服務接口，供功能服務調用或者直接提供給外部集成系統，內容服務包括設備設施維護信息、建筑空間信息、項目進度信息、項目投資控制信息以及基于模型發布的圖片圖紙等信息。功能服務提供細粒度功能服務端口，可以理解為業務應用中各個功能模塊的細部功能。根據業務需求可以把這些服務進行多種組合打包，從而形成多種針對性業務功能模塊。功能服務包括設施維護、BIM數據檢索及展示、4D進度服務、5D投資服務、分析預警以及平臺的權限流程維護等功能。

圖1 國展項目BIM信息系統整體架構

圖2 模型文件管理

圖3 流程控制功能

業務應用區分運維應用、業務管理部門以及決策分析部門三個層次，提供針對性功能。例如針對后期運維提供基于互聯網的可視化展館及設施管理功能；對業主的現場管理部門提供進度、投資、模型管理等精細化項目管理功能；對決策部門提供各種分析查詢功能。

4 系統主要功能

項目相關參建方根據工作需求安裝軟件系統并設置用戶權限，通過客戶端或瀏覽器進入軟件系統完成業務應用。業主各個業務管理部門完成日常業務處理、模型審核和深化設計管理等工作；各參建方按照業主的要求，完成模型的上傳及流程發起、填報施工進度、合同報量等業務內容，輔助設計及施工的管理，實現可視化項目管理。系統的核心功能如下：

(1)模型文件管理

此模塊功能定位于以BIM數據為核心的PDM(Product Data Management)管理，完成模型文件及圖文檔的上傳、審核、整合、發布以及維護的管理功能(圖2)。通過提供協同管理、版本控制、變更管理、檢索查詢等功能，管理BIM模型以及關聯數據的創建、更新、發布以及文件歸檔，實現分布式BIM模型文件、圖像視頻、工程圖文檔文件的集中管理，實現項目多個參建方的模型文件協同管理，從而保證了BIM模型以及相關文檔的完整性、安全性、有效性。

圖4 模型在線瀏覽

流程管理實現項目參建方在系統內的流程發起、消息推送、流程流轉、流程權限控制等內容(圖3)。

(2)模型數據管理

由于硬件設備、網絡傳輸以及模型瀏覽的權限要求，承載大量信息的大模型將受到種種應用限制。本系統采用一種模型數據分離機制，壓縮BIM模型做到大模型輕量化，實現模型的在線瀏覽，解決大模型的正常展示問題。

圖5 多個模型所含鋼筋工程量自動抽取

BIM模型上傳到系統后，系統自動把模型發布為只有三維模型幾何屬性及渲染材質等屬性的文件格式，用于模型的在線展示以及相關單位的模型交付(圖4)。在模型發布過程中，同時把模型內所包含的管理信息以及模型文件的特征信息全部保存在數據庫中，從而實現模型文件和模型所包含數據的分離，達到模型文件和模型數據兩條線分別管理。在用戶瀏覽模型過程中，根據用戶授權把交由后臺數據庫管理的相應數據進行加工呈現給用戶。

圖6 決策分析人員角色界面

3)可視、可驗證的項目管理

主要提供4D進度以及5D投資控制功能。系統初始化時，首先按照監理單位審批通過的工程進度分解結構(WBS)，完成項目清單工程量與綜合單價信息的關聯處理。業主方模型處理人員需要把施工初始模型以及在項目實施過程中產生的設計變更模型(或稱“增量模型”)與WBS掛接，從而建立起三維模型與進度和投資相聯系的途徑。相關單位在系統內填寫表格，報送工程計劃進度和實際進度，完成業主合同報量，這些信息將自動掛接到模型構件上。由此業主以三維模型為載體，可視化地完成進度差異分析以及投資預測和期間結算管理等工作。

模型上傳后，系統自動抽取模型內的構件明細表信息，用于投資估算以及結算過程中工程量校核(圖5)。為了能夠準確抽取模型工程量，模型構件命名、構件交叉規范、建模方法等方面需要全方位考慮。業主BIM團隊通過BIM建模標準約束各參建方的模型產生過程，滿足模型中工程量信息的抽取需求。

4)其他

信息系統整合多方BIM數據，為決策層提供數據綜合查詢及分析功能(圖6)。此外，系統的功能設計考慮了部分運維的需求，竣工交付后可以為運維部門提供建設過程的整套BIM模型以及相關聯的圖紙變更單以及設施信息，為運維階段的BIM運用提供良好的BIM基礎架構。

5 小結

目前，此系統的核心模塊已經開發完成并進行了內部測試。BIM是業主管理大型項目的必然選擇，只有把BIM專項應用與BIM信息化系統相結合，才能真正實現各參與方的數據協同管理，讓業主切切實實地看到BIM帶來的效益。本系統通過分離BIM模型文件與BIM模型數據，實現了模型文件管理與基于模型的項目管理的有機結合，而且從系統架構上可以滿足企業既有項目管理系統與BIM模型的對接需求。此信息系統在國展項目的運用，可以為實現以業主為龍頭的多方協同管理，為實現業主項目的精細化管理、可視化及高效化提供嶄新的思路。

[1]曹樂,肖靖等.BIM技術在長江傳媒大廈項目中階段性應用(一) [J].土木建筑工程信息技術，2014,6(2):80-83.

[2]建研科技股份有限公司.BIM在科研實驗樓設計與施工中的應用[J].建筑，2013(11):49-53.

[3]劉雋,孟凡貴等.國家會展中心(天津)項目BIM實施管理研究[J].土木建筑工程信息技術，2014,6(6):58-63.

[4]張建平,梁雄等.基于BIM的工程項目管理系統及其應用[J].土木建筑工程信息技術，2012,4(4):1-6.

[5]姜韶華,李倩.基于BIM 的建設項目文檔管理系統設計[J].工程管理學報,2012,26(1):59-63.

達索系統宣布推出3DEXPERIENCE平臺2015x通用版提供數百種針對具體行業和用戶體驗的全新本地和云端功能組合

2015年4月1日，上海——全球3D設計、3D數字樣機和產品全生命周期管理(PLM)解決方案和3D體驗解決方案的領導者達索系統(巴黎歐洲證券交易所：#13065,DSY.PA)今天宣布全面推出3DEXPERIENCE平臺2015x通用版。R2015x功能強大、界面簡潔，不僅能為用戶帶來更優體驗，還可以顯著提高用戶在本地以及公共云和私有云的應用效率。

新版本的推出，讓3DEXPERIENCE平臺成為目前市場上規模最大的云產品組合，達索系統的所有云客戶都能在幾小時內成功無縫升級到R2015x，獲得3DEXPERIENCE平臺的全部功能，包括工程設計、3D設計、IP管理和生命周期管理、仿真制造。

在體驗時代，隨著業務復雜性的增加，越來越多的企業在尋找一款統一的業務平臺來實現從產品到銷售點的創新體驗，同時還能為企業提供可以增值并簡化任務的功能性工具。

R2015x推出全新的用戶界面、應用組合、產品服務以及云端基礎設施功能增強，擁有更加穩健的性能、更加優秀的質量以及更好的易用性，并為客戶提供3DEXPERIENCE平臺全面社交協作功能。如今，不論是采用達索系統行業解決方案的企業用戶，還是使用達索系統12大行業品牌應用的個人用戶，都能享受到高效的工作效率和出色的使用體驗。

此外，R2015x還囊括了應用于不同行業的數百種功能的增強，可滿足平臺在本地和公共云、私有云組合行業解決方案體驗的需求。例如，用戶目前僅在交通運輸行業就能享受到250種新功能，包括編織復合材料、在功能樣機標準的支持下進行開放式模型交換、以及在系統工程方面使用更多動力學知識。在建筑工程行業，土木工程師能通過該產品組合設計出逼真的地面和地下的3D模型來模擬基礎設施。在生命科學行業，用戶能通過該產品組合協同創建并設計生物實體和生物路徑，同時可使用新增的科學信息搜索功能。

同時，R2015x還推出了“角色”應用分組，囊括了更多的操作選項，以便滿足不同行業用戶的具體需求。該平臺的用戶能直接從用戶界面的3DCompass訪問分組并可選擇角色，本地配置有219個角色，公共云和私有云分別有115個角色，例如：創意設計人員、項目經理、壓力分析工程師或流程規劃人員等。

R2015x觸摸型的用戶界面方便易用，讓用戶能輕松定制界面和工具欄，滿足各種專業任務需求。同時，其所有應用都支持觸摸功能，用戶能通過現實或虛擬觸摸板快速訪問一系列定制應用。此外，R2015x精心簡化的編輯功能、大型會話的快速加載以及更好的主題工具欄選項則能進一步提升用戶體驗。

達索系統致力于保持V5和V6之間的持續兼容性和同步性，R2015x配備簡單的界面，讓V5的客戶受益于現有部署的同時充分運用V6應用，同時對于用戶的供應商選用的其他軟件也有強大的開放性和包容性。

達索系統研發高級執行副總裁Dominique Florack指出：“所有的云客戶都已在運用R2015x大量增強的功能，彰顯出云模式的強大力量。我們創新性地運用這種模式簡單易用的優勢，滿足不同類型、不同規模客戶的需求。R2015x優質穩定的性能對于希望在不同流程中實現用戶體驗一體化的行業人士來說特別具有吸引力，能幫助他們改進創新、提高效率。”

歐特克發布全新2016版設計套件助力“中國制造2025”產品設計套件、工廠設計套件、仿真和CAM產品組合增添數十項增強功能加速推動智能制造

2015年05月07日，全球二維和三維設計、工程及娛樂軟件的領導者歐特克有限公司(“歐特克”或“Autodesk”)在北京正式發布其專門面向制造業專業人員的2016版設計套件及應用。這些解決方案具備了突破性的多CAD協同、3D打印、計算機輔助制造(CAM)和仿真功能，以歐特克全線制造業產品組合打通客戶完整的產品設計研發流程，其中包括歐特克產品設計套件、歐特克工廠設計套件、Autodesk Inventor HSM以及完整的仿真軟件組合。

歐特克公司中國區制造業行業總監鞏文堅表示：“如今的產品已不再只是單純的產品那么簡單了。客戶期望產品能夠智能化，能提供互聯服務，甚至能長期不斷地升級改進。這就是為什么我們對2016版設計套件提出更高要求的原因。而 “中國制造2025”的提出為中國從制造大國轉變為制造強國規劃出了“三步走”的戰略。為此，我們提供了一整套軟件解決方案來幫助我們的客戶在制造業變革大潮中贏得先機，領先對手。”

歐特克2016版產品設計套件旨在提供一套綜合全面的設計、仿真、協作和可視化工具，為用戶提供一個全方位的互聯式設計體驗，以幫助用戶在設計更好產品的同時降低開發成本。

歐特克2016版工廠設計套件為工廠客戶提供了具有協同操作性且布局明確的工作流、基于云端的工廠素材資源以及強大的可視化和分析工具，幫助客戶提高設計精準度和效率，并強化設計過程中的團隊溝通。

Autodesk Inventor HSM以推動產品設計進步為唯一目標，在CAD集成領域繼續保持著行業領先地位。Inventor HSM為用戶提供了真正透明的工作流，在所選的CAD系統內能夠無縫實現2軸到5軸的銑削和車削策略，在提高生產效率和利潤的同時縮短了上市時間。

歐特克的2016版仿真軟件組合能夠在設計流程的早期階段更迅速、更準確、更靈活地預測、優化并驗證設計方案。2016產品系列包括新版的Autodesk Simulation Mechanical、Autodesk Nastran In-CAD、Autodesk CFD、Autodesk Moldflow、Autodesk Helius PFA和Autodesk Helius Composite。

制造商們可以從極具成本效益的歐特克2016版設計套件中，實現設計更優產品的同時降低開發成本并加快上市時間。該套件包括標準版(僅見于工廠設計套件)、高級版和旗艦版(見于工廠設計套件和產品設計套件)。使用旗艦版套件的客戶還可以使用Autodesk Inventor Professional，該軟件在數據、人員和流程之間提供了開放、互聯的設計和工程體驗。

Autodesk Inventor 2016包含了一項名為AnyCAD的新技術。借助該技術，用戶可以有選擇的以關聯方式使用來自所有主要供應商的多個非本地CAD數據類型，從而在內部及與供應商之間實現更高效的多CAD工作流。Inventor 2016還將提供全新的3D打印功能，從而為任意3D打印機上開展的制造流程簡化數字模型的準備程序。基于此，用戶在將STL文件直接發送到3D打印機之前，就可對模型進行定位和修改，以適應預定義的打印機容量，而不會對源模型造成任何影響。該內置功能將極大地加快和簡化樣機的快速制造過程，或通過增材制造法實現全規模生產。

面世情況

產品上市情況因國家而異。購買設計套件和歐特克“Subscription維護暨服務合約”的客戶可及時獲得更新，并可隨時在臺式機、移動設備以及云端上訪問最新的工作流。

Design of BIM-based Owner Project Management System

Liu Jun1, Meng Fangui2, Dong Jianfeng3, Li Zhi3, Shu Zhiqiang3

(1.TIANJINTIANFANGCONSTRUCTIONENGINEERINGCO.,LTD.,Tianjin300350,China;2.NCEC(Tianjin)CO.,LTD.,Tianjin300350,China;3.CABRTechnologyCO.,LTD.,Beijing100013,China)

According to the NCEC's requirement for BIM applications, this article proposed a project management framework which integrates model document and project construction data. It can not only store massive BIM file generated during project construction, but also achieve BIM based multi-stakeholder project management.

BIM; Information Management; Project Management; Cooperation; Owner

劉雋(1974-)，女。主要研究方向：土木工程； 孟凡貴(1975-)，男，正高級工程師。主要研究方向：建筑工程管理、BIM技術在工程管理中的應用。

F293.33:TU712.1;TP311.521

A

1674-7461(2015)02-0043-05