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(zhì)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(shù)，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(shù)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(gòu)件的信息在圖紙上采用線條繪制表達，其構(gòu)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(shù)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(jié)構(gòu)，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(shù)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(jié)構(gòu)、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(shù)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(shù)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?gòu)件的進度、圖紙、清單、合同條款等信息。結(jié)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(chǔ)的信息化平臺，實施數(shù)字化的技術(shù)、商務管理；在技術(shù)管理方面，主要內(nèi)容包括基于BIM模型的深化設(shè)計、進度管理、工作面管理、圖紙管理、場地管理、管線和構(gòu)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(shù)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(zhuǎn)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(chǔ)數(shù)據(jù)與技術(shù)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(shù)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(chǔ)數(shù)據(jù)。可以方便快捷地為成本測算、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(jié)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)計規(guī)劃、建設(shè)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(shè)要求做到“四個統(tǒng)一”，即“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計、統(tǒng)一建設(shè)、統(tǒng)一管理”。該項目設(shè)計理念先進，設(shè)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(shè)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(zhì)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(shè)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(shù)，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(shù)，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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(shù)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(shù)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(shù)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(jié)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(shù)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(zhì)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(shù)在工程項目管理中的應用價值，為BIM技術(shù)在工程施工中的深入應用提供了新的技術(shù)方法和軟件系統(tǒng)。