BIM與項目管理的集成之道

文｜本刊編輯部

最近幾年，我國在施工企業特級資質評審和企業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務數據支撐、信息孤島和信息割裂現象依然存在等。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。

在傳統的項目管理系統中，各個業務模塊的信息基本上是通過手工填報方式錄入系統。由于項目管理的業務數據量巨大，這給操作人員帶來了很大的工作量；同時，各個業務模塊間信息獨立、分割，造成數據不統一，口徑不一致，以至于不能為項目決策及時提供準確數據，決策往往靠經驗，易給項目帶來風險。

讓數據更準確 讓決策更高效

BIM技術與項目管理的集成應用表現為BIM應用軟件與項目管理系統的集成，用以解決項目管理系統數據來源不準確、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。傳統項目管理系統都基于二維圖紙、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。由于近年來建筑業出現越來越多形式各異、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最多約為3000人。同時，該項目分包眾多，各專業各分包立體交叉施工，總包管理協調工作繁重復雜。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，施工現場專業隊伍多、材料多、工序復雜，總承包對現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、裝飾裝修等專業交叉頻繁，導致進度編制、跟蹤困難，經常有專業作業面打架的情況出現，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場實際進度，不能提前對一些可能引起進度延誤的現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、洽商函等數量龐大，狀態查詢、匯總管理工作十分困難，導致各種風險項被遺漏，造成經濟損失。

基于上述原因，東塔項目希望建立一套基于BIM的數字化施工技術和管理系統，通過數據化的BIM模型，實現東塔項目精細化、數字化的技術與經濟的管理。東塔項目與廣聯達公司合作，成功開發了廣州“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等辦公軟件的數據。集成后，即可通過模型查詢任意模型構件的進度、圖紙、清單、合同條款等信息。結合施工現場項目管理業務需求，該平臺與項目管理系統實現數據互通，形成了東塔BIM綜合項目管理系統。

該系統的總體應用思路為，建立以BIM為基礎的信息化平臺，實施數字化的技術、商務管理；在技術管理方面，主要內容包括基于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之間的數據轉換接口，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，為項目管理的各業務提供準確及時的基礎數據與技術分析手段，同時與項目管理的流程、統計分析等管理手段配合，實現數據產生、數據使用、流程審批、動態統計、決策分析的完整管理閉環，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，從項目管理系統獲取實際成本數據，然后進行三算對比分析。

在傳統項目管理系統中，各個業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務實時提供基礎數據。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務提供工程量數據，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展和上海成為國際金融中心的建設目標，根據中國證監會、上海市政府以及浦東新區整體規劃、功能定位而確立的重大工程項目。項目位于上海浦東新區竹園商貿區A1、A2、A3地塊，地處陸家嘴金融城東擴的核心功能區。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、環保、節能”的現代化金融辦公園區為目標，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、設計規劃、建設管理、投資控制、監督審核等方面帶來了前所未有的創新和挑戰。項目有三家業主，三張IC卡，同時項目建設要求做到“四個統一”，即“統一規劃、統一設計、統一建設、統一管理”。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、質量控制和現場管理面臨極大挑戰。另外項目用途廣泛，除了金融辦公的功能外，還有生產用的數據機房、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內先進的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，開發了適用于業主項目建設和管理的基于BIM全生命期的信息化管理系統，并已經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，通過應用定制開發的“基于BIM的4D動態施工管理系統” （ 簡 稱4D-BIM系統），實現了施工進度、人力、材料、設備、成本和場地布置的動態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部特殊流程，該項目根據此特殊要求開發了適用于業主方的“基于BIM的項目綜合管理系統”，并通過服務器端的數據和業務交互，實現了與4D施工管理系統之間的無縫集成。該系統為業務人員提供了業務管理工具，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。

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。業界已出現越來越多的項目應用4D、5D等施工項目管理系統，可以預見，基于BIM技術項目管理系統會越來越完善，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化等，避免了現場大型返工；減少了變更，通過碰撞檢測、模擬，提出300多條優化建議，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務信息，直線溝通方式減少會議20%以上；有效解決不同專業分包在同一個工作面的交叉作業管控難題 。

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，可支持實時數據查詢、統計分析，并實現工期分析、臺賬分析以及效能分析等，為管理決策提供分析依據和支持。基于BIM的項目綜合管理系統實現了基于BIM的多參與方協同工作，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。