基于BIM的建筑施工現場信息管理研究

曹建文+易徑迪+聶爽冰+陸回權

[摘 要] 我國建筑施工現場信息技術應用嚴重不均衡，是導致施工現場管理效率低下的直接原因。BIM技術經過十余年發展，在我國建筑業信息化建設進程中的成效有目共睹，因而基于BIM的建筑施工現場信息管理必將成為提高建筑施工現場管理效率和質量的有效途徑。本文在通過對建筑施工現場信息及其管理現狀進行研究，最終提出基于BIM的建筑施工現場信息管理體系構想，為進一步推進我國建筑業信息化提供建議。

[關鍵詞] 建筑施工現場信息；BIM 技術；信息管理現狀；管理體系

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2018. 01. 027

[中圖分類號] F426.92；TU17 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2018）01- 0065- 02

0 引 言

建筑施工現場是建設工程信息的匯聚地，建筑施工現場信息管理中諸多缺點一直影響著施工效率和質量。如何用一種新的信息管理體系來改善建筑施工現場信息管理現狀，已成為施工管理者的關注焦點。BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）技術就是順應建筑業信息化發展而產生的一種新的建筑信息管理技術，其所具有的可視化、協調性、快捷性等特性能很好地為施工現場信息管理提供優質服務。

1 建筑施工現場信息

信息是通過基于時空的相關組合來反映事物內部存在及其關系屬性的消息、信號或數據等，通常以圖形、文字、語音等形式出現。一般具有可識別、可轉換、可傳遞、可加工處理、可多次利用、易擴充、可共享等共性。

1.1 建筑施工現場信息特點

眾所周知，改革開放以來建設工程項目的施工過程復雜程度與日俱增，直接導致建筑施工現場管理信息種類增多、管理難度不斷加大。建筑施工現場信息既具備信息共性，又具有建筑業的特殊性。一般來說建筑施工現場信息通常具有以下特點：①信息來源廣、內容復雜；②信息更新速度快、關聯性強；③信息格式和表現方式多樣。

1.2 建筑施工現場信息格式和形式

建筑項目參與方眾多，不同參與方并不會統一使用同一種專業軟件協助其完成作業，而不同軟件都有儲存項目信息的專屬專用格式，這直接導致不同格式的文件隨著工程項目推進而不斷產生，科學合理地選擇信息格式和方式有利于提高信息的利用率[1]。從信息格式和形式兩方面來分析建筑施工現場信息。

建筑施工現場信息的信息格式一般可分為：TXT、DOC、XLS等文本文檔格式；JPG、PIC、PNG等圖像格式；DXF、DWG、AI、EMF、IGS等二維向量格式；OBJ、DWG、PDF等S維表面和形狀格式。而在信息表現方式上有：用以存儲建筑成本的合同文本；財務報表；用以體現工程進度的香蕉曲線圖、橫道圖；用以表現建筑構造的工程圖紙、設計文件等。

2 當前建筑施工現場信息管理現狀及原因分析

2.1 當前信息管理現狀

通常信息管理被認為是對信息資源的多個單項信息的系統管理。一般情況下信息管理由原始信息獲取、信息傳送、信息儲存、信息處理、信息反饋等組成。目前，我國建筑施工現場信息管理主要運用到以下三種體系：①純手工信息管理體系；②半系統化信息管理體系；③全系統化信息管理體系。

20年前，我國建筑業信息管理主要是使用信息編碼、信息管理制度、信息流程圖等純手工信息管理體系進行信息管理。該體系容易造成信息流失、難以保持信息一致性和準確性、信息更新速度慢等現象。現階段隨著信息化的發展，BIM技術的普及，半系統化信息管理體系的概念已經慢慢滲透到大大小小的施工場地。相比純手工信息管理體系，現階段的半系統化體系已取得了良好的信息管理成效，但總體來說我國施工現場信息化水平還停留在簡單問題處理和信息反饋階段，且形式的信息管理體系僅為局部管理，并未將整個管理體系連成整體，因而項目信息流失嚴重、傳遞失效和集成效率差等問題仍普遍存在[2]。

2.2 當前建筑施工現場信息管理問題原因分析

2.2.1 信息管理體系不完善

項目建設過程具有持續性，因此施工現場的信息管理也應貫穿整個過程。在BIM技術發展的推動下，我國建筑施工現場已有局部信息管理體系形成，但是該體系不完善，還不能有效克服建筑施工現場信息管理中溝通不暢和信息流失等問題，這就導致了信息集成差、關聯性差。

2.2.2 管理人員管理理念落后及應用成本高

管理者的理念也沒有與時俱進，以及相應設備技術應用成本過高，導致項目經濟效益降低，拖后了施工現場信息化管理的發展。

2.2.3 信息管理工具落后

目前建筑領域信息管理主流工具主要是針對項目的計劃編制、各大目標控制等開發出的，比如Project等。同時，這類項目信息管理軟件開發主要應用對象是單項業務，很少考慮到全壽命周期內項目的相關信息要素的集成管理。為了達到管理效果只能同時應用好幾個信息管理工具配合使用，這樣又導致了不同軟件生產的信息格式不同，以及各種信息數據之間難以兼容的問題。

3 基于BIM的建筑施工現場信息管理

3.1 BIM技術

在我國，BIM技術發展相對較晚，目前國內學者通過將別國對BIM的定義和我國實際國情結合，將其理解為通過對工程信息集成、補充、修改而建立出的一個具備項目各種相關信息的數據模型，可以通過其數字信息仿真模擬出建筑物的真實信息和狀態。BIM技術具備的可視性、共享性、模擬性、快捷性可促進工程項目全面及時管理。

3.2 基于BIM的建筑施工現場信息管理優勢

綜上所述，我國建筑施工現場信息管理主要運用到三種體系，前兩種體系都不能完全改善現階段信息管理中的弊端。而BIM技術可利用其可視化、協調性、快捷性等特性，充分改善目前項目信息管理中的弊端，為實現全系統化信息管理體系提供切實可行的途徑。其優勢主要體現在以下幾方面。endprint

3.2.1 促進項目信息共享

BIM模型中包含工程項目的全部信息，BIM技術的核心就是信息的共享與使用，基于BIM技術開發的各種應用軟件，一般都可以通過IFC數據交換標準來解決數據不兼容的問題。

3.2.2 提高經濟效益

根據有關數據統計，在傳統的項目信息管理中，施工階段的無用功高達57%，這些無用功無疑降低了項目效益，而BIM可以通過BIM模型優化信息管理過程，提供一套完整的應對解決方案，以降低建筑業的無用功，提高項目的經濟效益。

3.2.3 完善信息管理體系

上文中提到我國現階段信息管理體系不完善，導致施工現場“信息孤島”的形成。而目前市場上已有許多BIM應用軟件可以來彌補此處空缺，比如archiCAD、Revit、廣聯達BIM-5D、魯班BIM Works等。雖然這些應用軟件暫未形成一個完全兼容、互補的信息管理體系，但通過IFC數據交換標準可以達到一定兼容的效果，因而達到完善信息管理體系的效果。

3.3 基于BIM的建筑施工現場信息管理體系構想

基于BIM的建筑施工現場信息管理體系的構建核心就是要改善工程信息的傳遞和共享方式，實現各階段項目參與各方的項目信息在施工現場有效集成和共享，建立起工程項目施工階段的全系統化信息管理體系。其中該體系主要由信息收集系統、信息處理系統、BIM模型系統、各子功能應用系統組成。

（1）信息收集系統主要將工程項目信息收集于BIM數據庫，并通過該數據庫實現信息傳遞共享。其中信息的采集應結合最新電子信息采集方式，而不是依賴傳統的紙質記錄或文件傳遞方式，以免造成過程中信息更新不及時和傳遞中信息的缺失。

（2）信息處理系統主要將BIM數據庫中收集來的各種信息進行分類，直至將所有信息分類成可控制的活動再進行編碼工作，以滿足信息管理的順利實施[3]。針對建筑施工現場信息格式和形式多樣化導致信息不兼容，基于IFC（ Industry Foundation Classes） 標準可以通過交換或解析存儲到數據庫中的信息來解決此類問題。

（3）BIM模型建立系統主要是利用從 BIM 數據庫中提取的各種信息進行BIM模型的創建工作，并充分利用補充更新的數據進行BIM模型的完善，為施工階段各方管理者提供需要的模型信息。

（4）各子功能應用系統是指利用BIM模型指導現場施工、預防施工現場突發情況等。主要包括施工現場問題預防系統、施工現場問題解決系統、施工驗收檢查系統、施工工地動態管理系統。

4 基于BIM的建筑施工現場信息管理展望

我國正處于大力推廣各行業信息化進程的階段，在住建部印發的《2016-2020年建筑業信息化發展綱要》中明確提出，在“十三五”時期全面提高建筑業信息化水平，著力增強BIM、云計算等信息技術集成應用能力，數據資源利用水平和信息服務能力明顯提升。目前國內越來越多的建筑企業應用了BIM技術及其相關的專業軟件，以求達到提高信息管理的目的。這些都進一步凸顯了應用BIM推動建筑業信息化的緊迫性，同時也體現了基于BIM的建筑施工現場信息管理的重要性。

基于BIM的建筑施工現場信息管理可以有效解決施工現場信息傳達不暢、信息丟失等問題，是解決當前建筑業信息化“最后一公里”問題，提高建筑行業的效率和利潤的最佳辦法。

主要參考文獻

[1]張建平，余芳強，李丁.面向建筑全生命期的集成BIM建模技術研究[J].土木建筑工程信息技術，2012（1）：6-14.

[2]焦安亮，張鵬，侯振國. 建筑企業推廣BIM技術的方法與實踐[J].施工技術，2013，42（1）：16-19.

[3] 陸惠民.工程項目管理[M].南京：東南大學出版社，2002.endprint