BIM技術(shù)在工程管理信息化中的應(yīng)用方式及其優(yōu)化策略

趙秋子

（中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)廣西電力設(shè)計(jì)研究院有限公司建筑與市政工程公司，廣西 南寧 530007）

建筑工程的業(yè)務(wù)總量在新的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下日益擴(kuò)大，建筑工程管理工作越來(lái)越煩瑣，這就要求建設(shè)工程的管理水平日益提升。要保證合理地控制建設(shè)周期，有效地從建設(shè)中獲取利益，需要在項(xiàng)目管理中注重各項(xiàng)目的緊密合作，以保證建筑工程的信息化管理質(zhì)量的提升。在建筑工程領(lǐng)域發(fā)展勢(shì)頭良好的情況下，建筑工程管理信息化和BIM技術(shù)從中得到了廣泛的應(yīng)用，這對(duì)建筑行業(yè)的從業(yè)水平提升有著顯著的積極作用。

一、BIM技術(shù)在工程管理信息化中運(yùn)用的研究現(xiàn)狀

工程項(xiàng)目信息化的內(nèi)容十分豐富，在工程發(fā)展和變革過(guò)程中，其優(yōu)勢(shì)是信息技術(shù)滲透性強(qiáng)、進(jìn)展速度快、工程本身復(fù)雜。在工程項(xiàng)目管理中，一方面可以增加相應(yīng)信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的速度和信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)反應(yīng)速度，從而使信息網(wǎng)絡(luò)變成了工程間信息溝通的主要載體，以便及時(shí)溝通、決策準(zhǔn)確、提高效率，同時(shí)又可以減輕工程項(xiàng)目參與人在日常管理工作上的壓力。不僅如此，還能滿足各種工程項(xiàng)目信息的實(shí)時(shí)采集，方便對(duì)各個(gè)工程項(xiàng)目進(jìn)行及時(shí)檢查，以滿足工程管理對(duì)信息的需求，進(jìn)行規(guī)范管理，推動(dòng)各類工程管理工作質(zhì)量的提高。工程管理信息化與工程企業(yè)管理變革相互促進(jìn)，加強(qiáng)4信息化工程建設(shè)，以創(chuàng)新的企業(yè)模式提高企業(yè)管理效率，可實(shí)現(xiàn)公司業(yè)務(wù)信息化的遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)式實(shí)時(shí)數(shù)字化管理。筆者在此從數(shù)據(jù)挖掘、業(yè)務(wù)模式、人力支持和技術(shù)支持方面對(duì)BIM技術(shù)在工程管理信息化中運(yùn)用的研究現(xiàn)狀進(jìn)行簡(jiǎn)要的闡述。

（一）關(guān)于數(shù)據(jù)挖掘研究

英國(guó)政府對(duì)3D-BIM做出了具體的規(guī)范，并明確提出需要在2016年前對(duì)建筑企業(yè)進(jìn)行3DBIM的整體協(xié)調(diào)。美國(guó)政府自2003年開(kāi)始，也出臺(tái)了國(guó)家3D-4D-BIM的發(fā)展計(jì)劃，并規(guī)定自2007年開(kāi)始使用BIM完成了整個(gè)重大工程的空間規(guī)劃。在韓國(guó)，已經(jīng)有政府部門(mén)明確提出計(jì)劃到2016年前實(shí)現(xiàn)全部公共建筑的BIM應(yīng)用。在中國(guó)臺(tái)灣省，政府主管部門(mén)已經(jīng)建立了BIM項(xiàng)目的專項(xiàng)資金，并規(guī)劃到2015年超八成的建筑業(yè)企業(yè)都將應(yīng)用BIM。在北歐的許多國(guó)家如挪威、丹麥、瑞典和芬蘭等，都已經(jīng)形成了不少自己的建筑行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)軟件廠商集團(tuán)。在日本，與建筑資訊等科技軟件產(chǎn)業(yè)形成了本國(guó)的重要軟件同盟[1]。

國(guó)內(nèi)不論政府部門(mén)和業(yè)界的行業(yè)巨頭，對(duì)BIM技術(shù)的發(fā)展預(yù)期均遠(yuǎn)不如上述國(guó)家明確樂(lè)觀，對(duì)數(shù)字化目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃也表達(dá)得模糊不清，但是BIM的發(fā)展卻已明朗。目前，很多招標(biāo)工程項(xiàng)目要求采用BIM方法進(jìn)行施工。很多企業(yè)把和BIM有關(guān)的信息數(shù)據(jù)挖掘流程加快，主要是為了將BIM進(jìn)行工程量測(cè)算、投標(biāo)決策等方面的利用，并對(duì)BIM進(jìn)行整合項(xiàng)目管理。

（二）關(guān)于業(yè)務(wù)模式研究

國(guó)外建筑行業(yè)市場(chǎng)化、專業(yè)性、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范性程度較高，并注重企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，工程計(jì)劃擁有較完善環(huán)境和管理機(jī)制。一旦開(kāi)始便會(huì)把BIM作風(fēng)落實(shí)起來(lái)，不常變動(dòng)。由于國(guó)內(nèi)對(duì)近期收益的重視超過(guò)遠(yuǎn)期，導(dǎo)致管理粗糙，采用BIM初期往往需要投資巨大的時(shí)間與資金，且各種建設(shè)節(jié)奏往往與BIM有明顯矛盾。

另一方面，由于中國(guó)甲方的經(jīng)濟(jì)地位要比外國(guó)的城市高得多，對(duì)BIM應(yīng)用的直接驅(qū)動(dòng)作用也要大得多。如果甲方項(xiàng)目經(jīng)常變動(dòng)，將會(huì)使建筑設(shè)計(jì)和施工單位增添許多工程量，從而直接降低了BIM的使用動(dòng)力。此外，對(duì)于BIM將如何提高建筑設(shè)計(jì)單位和施工單位的利潤(rùn)，這一問(wèn)題目前仍無(wú)具體回答。

（三）關(guān)于人力支持研究

在海外，業(yè)主們成立了一個(gè)專門(mén)的咨詢組織，專門(mén)和建筑設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)合作，他們對(duì)軟件類型、數(shù)據(jù)接口、信息標(biāo)準(zhǔn)等都做出了嚴(yán)格的規(guī)定。但在本土，由于甲方的技術(shù)要求很難提出，因此BIM的應(yīng)用勢(shì)必造成工作量很大地傾斜到建筑設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)。同時(shí)，社會(huì)對(duì)于與設(shè)計(jì)過(guò)程對(duì)接的BIM人員也有旺盛的人才需求，這就導(dǎo)致了盡管很多公司都在建設(shè)一個(gè)BIM團(tuán)隊(duì)，但其速度與品質(zhì)都并不理想。老工程師也很難迅速地熟悉BIM，而更能快速地掌握BIM的新工程師，同時(shí)也相對(duì)缺少工程經(jīng)驗(yàn)。

（四）關(guān)于技術(shù)支持研究

BIM技術(shù)是指海量二維數(shù)據(jù)的管理和三維數(shù)據(jù)的形成，對(duì)數(shù)據(jù)收集和管理產(chǎn)生了很大的科技要求。但和外國(guó)比較，目前中國(guó)建設(shè)的工業(yè)信息化基礎(chǔ)設(shè)施還很薄弱。目前，許多企業(yè)的數(shù)據(jù)收集都是依賴于人工查看或者手動(dòng)上傳至管理系統(tǒng)中。不僅工作時(shí)限過(guò)長(zhǎng)，同時(shí)精度也較差，并且不利于對(duì)之后的數(shù)據(jù)相互連接和模型進(jìn)行合理的協(xié)調(diào)工作。和國(guó)外企業(yè)以BIM作為平臺(tái)的定位不一樣，目前中國(guó)國(guó)內(nèi)企業(yè)大多使用BIM作為應(yīng)用軟件，但對(duì)BIM的項(xiàng)目管理研究成果則非常少。

二、BIM技術(shù)在施工項(xiàng)目管理中的運(yùn)用

（一）對(duì)BIM技術(shù)、工程項(xiàng)目管理信息化的界定

BIM（Building Information Modeling）技術(shù)是近十年來(lái)在CAD技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種多維（三維、四維、五維、n維）模型信息集成技術(shù)，它可以使項(xiàng)目建設(shè)的所有參與方都能夠在數(shù)字虛擬的真實(shí)建筑物模型中操作信息和在信息中操作模型，從而實(shí)現(xiàn)在建筑全生命周期內(nèi)提高工作效率和質(zhì)量，以及減少錯(cuò)誤和風(fēng)險(xiǎn)的目標(biāo)。BIM技術(shù)能夠?qū)Ω鱾€(gè)階段的建筑方案的情況進(jìn)行全面的統(tǒng)計(jì)分析，為其從開(kāi)工到建筑奠定了基礎(chǔ)。BIM技術(shù)可以對(duì)不同時(shí)期的施工項(xiàng)目進(jìn)行全面的管理，以達(dá)到對(duì)項(xiàng)目的有效管理。BIM技術(shù)不但能夠?qū)崿F(xiàn)建筑規(guī)劃，還能夠監(jiān)控到工程預(yù)算，節(jié)約了工程支出。BIM技術(shù)能夠?qū)?wèn)題和沖突整合在一起，讓工程管理變得更加科學(xué)化、精確化，決策質(zhì)量得到改善。在現(xiàn)代信息技術(shù)的高度整合下，建設(shè)項(xiàng)目壽命周期已顯著減少。尤其是在網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代，BIM技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了高度電腦化的各類建筑元素[2]，并將進(jìn)一步充分利用其藝術(shù)價(jià)值與吸引力，從而更好地推進(jìn)建筑的發(fā)展。

信息化是指信息技術(shù)領(lǐng)域中信息資源的開(kāi)發(fā)與運(yùn)用，工程項(xiàng)目管理信息化指工程項(xiàng)目管理中信息資源的開(kāi)發(fā)與運(yùn)用，工程項(xiàng)目管理信息化是指工程項(xiàng)目管理中信息資源的開(kāi)發(fā)與運(yùn)用。工程建設(shè)的項(xiàng)目管理數(shù)據(jù)來(lái)源主要包括：一是工程組織資料、工程建設(shè)參與方的資料以及數(shù)據(jù)；二是與質(zhì)量相關(guān)的信息系統(tǒng)、質(zhì)量安全管理的信息系統(tǒng)、合約管理工作信息系統(tǒng)、質(zhì)量管理信息系統(tǒng)等質(zhì)量管理類工程技術(shù)信息系統(tǒng)；三是技術(shù)、工藝、材料相關(guān)的工藝信息等技術(shù)型工程項(xiàng)目信息系統(tǒng)[3]。

（二）BIM技術(shù)在施工項(xiàng)目管理中的運(yùn)用方式

1.利用BIM技術(shù)加強(qiáng)施工安全

如果施工建設(shè)中出現(xiàn)了安全問(wèn)題，不僅會(huì)使得國(guó)家、施工公司遭受重大損失，還會(huì)產(chǎn)生不必要的人員傷亡，進(jìn)而危害社會(huì)的安定與和諧。所以，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)項(xiàng)目施工安全監(jiān)督管理，有效減少其安全事故。利用BIM技術(shù)在建設(shè)工程施工中的廣泛運(yùn)用，能夠通過(guò)4D施工中安全信息建立的信息安全模式，可以在建筑施工過(guò)程中實(shí)現(xiàn)施工信息資源共享，從而對(duì)建筑施工過(guò)程中的安全問(wèn)題及時(shí)實(shí)施監(jiān)督。同時(shí)，也通過(guò)對(duì)建筑中施工材料特征的實(shí)時(shí)安全信息進(jìn)行解析，有效地提高了建筑整體施工的安全。

2.利用BIM技術(shù)加快施工進(jìn)度

因?yàn)槭┕そㄖ氖┕すに嚤容^復(fù)雜，造成了整個(gè)施工的期限都比較漫長(zhǎng)。大型建筑工程的施工項(xiàng)目設(shè)計(jì)各種不同的工種，它們之間的差異導(dǎo)致了工程過(guò)程中的各個(gè)信息無(wú)法及時(shí)地交流與共享，使得施工過(guò)程出現(xiàn)了施工信息孤島，從而影響了工程的進(jìn)度。使用BIM技術(shù)，能夠更準(zhǔn)確地了解建筑工程中的資料與場(chǎng)地信息，也可以做到建筑信息資料的共享，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)施工數(shù)據(jù)的整合。使整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施階段能夠模擬化運(yùn)行，確保實(shí)施階段的有效實(shí)行。

3.建立基于BIM設(shè)計(jì)的共享數(shù)據(jù)邊界

信息溝通是指用公平、科學(xué)、有效的方式實(shí)現(xiàn)信息溝通，但需要清楚信息內(nèi)容的概念與界限。在所涉及的建筑領(lǐng)域的專利、商業(yè)秘密和建筑公司的管理需求的情況下，總是有一些信息容易產(chǎn)生泄露。所以，信息的安全性難題始終是一個(gè)有待破解的重要課題。在BIM設(shè)計(jì)的項(xiàng)目數(shù)據(jù)集成模式中，BIM模型的數(shù)據(jù)定義包括專有數(shù)據(jù)與共有信息，以確定數(shù)據(jù)合理、適當(dāng)?shù)墓部臻g，各機(jī)構(gòu)、各專家、各項(xiàng)目都針對(duì)不同的數(shù)據(jù)模型，賦予不同的權(quán)限，由整個(gè)工作團(tuán)隊(duì)控制從訪問(wèn)特定項(xiàng)目到獲取數(shù)據(jù)，以保證在整個(gè)數(shù)據(jù)提交流程中的安全策略得到加強(qiáng)[4]。

三、我國(guó)BIM技術(shù)在工程管理信息化運(yùn)用中存在的問(wèn)題

我國(guó)的BIM技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐仍有許多需要解決的問(wèn)題，與國(guó)外的差距仍然很大，表明我們還有許多提升空間。從信息化的角度來(lái)看，國(guó)內(nèi)的建設(shè)工程數(shù)量遙遙領(lǐng)先其他國(guó)家，我國(guó)正在提升建設(shè)工程質(zhì)量方面努力趕超世界先進(jìn)水平。目前我國(guó)現(xiàn)階段BIM技術(shù)在工程管理信息化運(yùn)用中遇到的主要問(wèn)題和瓶頸可歸納如下：

（一）BIM人員的能力問(wèn)題

BIM技術(shù)從興起以來(lái)發(fā)展到現(xiàn)在也就只有十來(lái)年。光有優(yōu)秀的BIM人員，還不能建成廣泛的應(yīng)用型人才和研究型人才儲(chǔ)備網(wǎng)絡(luò)，所以目前最多的都是應(yīng)用型人才。從整體的視角分析，建筑行業(yè)擁有工程技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用跨領(lǐng)域人才的高級(jí)人員已經(jīng)非常稀少，于是人們就容易發(fā)現(xiàn)在制定規(guī)范、工程運(yùn)用技術(shù)等方面的問(wèn)題，對(duì)高端理論問(wèn)題則不容易發(fā)現(xiàn)。因此培養(yǎng)和重用高端BIM理論人才迫在眉睫。

（二）行業(yè)技術(shù)的瓶頸問(wèn)題

當(dāng)前中國(guó)國(guó)內(nèi)BIM系統(tǒng)開(kāi)發(fā)均是國(guó)外的產(chǎn)品，其最大的協(xié)同特點(diǎn)就是市場(chǎng)反應(yīng)特別緩慢（國(guó)外廠商面向的是國(guó)際市場(chǎng)，對(duì)于國(guó)內(nèi)的需求相應(yīng)緩慢），而目前中國(guó)國(guó)內(nèi)沒(méi)有完全自主開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)軟件，所以我國(guó)在現(xiàn)階段所做的工作只是根據(jù)國(guó)外平臺(tái)上提供的API進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)插件，作用很有限。

（三）實(shí)施責(zé)任的主體問(wèn)題

如同之前所說(shuō)，項(xiàng)目整體全周期BIM應(yīng)用，并不是由某個(gè)責(zé)任主體來(lái)進(jìn)行（現(xiàn)在的認(rèn)知部分還停留在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上），而是通過(guò)對(duì)BIM數(shù)據(jù)的高效傳遞，使參與項(xiàng)目整體周期的各方責(zé)任主體都可以相互共享信息，協(xié)調(diào)互動(dòng)，各司其職。但在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，往往要求各相關(guān)政府部門(mén)的協(xié)調(diào)，也要求在制度環(huán)境、法律規(guī)范下的等一些行業(yè)環(huán)境的保障，而目前這些并不健全。

四、BIM技術(shù)在工程管理信息化運(yùn)用的優(yōu)化策略

（一）加強(qiáng)BIM技術(shù)人才的培養(yǎng)

BIM技術(shù)人員培養(yǎng)是一個(gè)全面的系統(tǒng)工程，首先要做好BIM人員在高校教師中的培訓(xùn)工作。而對(duì)于剛畢業(yè)的大學(xué)生來(lái)說(shuō)，則需要先做好對(duì)BIM技能掌握和訓(xùn)練，使新學(xué)員對(duì)BIM建模的這一部分有所認(rèn)識(shí)。然后，對(duì)于社區(qū)上的一些中層管理者來(lái)說(shuō)，要加強(qiáng)對(duì)BIM軟件的掌握和訓(xùn)練，建立一個(gè)整合高校、工程協(xié)會(huì)、企業(yè)公司的BIM培訓(xùn)體系，并鼓勵(lì)社會(huì)各階層的人都進(jìn)行培訓(xùn)，以推動(dòng)BIM技術(shù)的普及。最后，要建立以開(kāi)發(fā)者和政府機(jī)構(gòu)為主導(dǎo)的BIM技術(shù)應(yīng)用技術(shù)體系，以企業(yè)管理與技術(shù)創(chuàng)新的重大戰(zhàn)略機(jī)遇為基礎(chǔ)，引導(dǎo)開(kāi)發(fā)者運(yùn)用BIM技術(shù)開(kāi)展企業(yè)招標(biāo)、工程設(shè)計(jì)與管理，以打造對(duì)中小企業(yè)與社會(huì)信息化工作的綜合管理。

（二）推進(jìn)以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)的信息分享

傳統(tǒng)的商業(yè)開(kāi)發(fā)管理模式下，建設(shè)信息內(nèi)容很難資源共享與公開(kāi)，尤其是對(duì)商業(yè)機(jī)密所涉及的大公司而言，由于信息系統(tǒng)邊界溝通不便，信息資源共享更加困難重重。采用BIM技術(shù)設(shè)計(jì)的項(xiàng)目中央數(shù)據(jù)庫(kù)，能夠協(xié)助項(xiàng)目管理各個(gè)參加方獲得科學(xué)合理的信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享空間，從而滿足了項(xiàng)目管理中多樣化的信息管理模塊，也能夠?yàn)樾畔⒓夹g(shù)交流與項(xiàng)目管理中整合項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的優(yōu)勢(shì)資源。

（三）提高BIM技術(shù)的信息產(chǎn)權(quán)歸屬

由于BIM的存在，能夠完成業(yè)主要求的設(shè)計(jì)、建造、生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)過(guò)程的統(tǒng)一管控，并由此造成業(yè)主之間的利益沖突。但是在BIM技術(shù)的廣泛應(yīng)用下，怎樣構(gòu)建一種對(duì)BIM模式、模型的交付標(biāo)準(zhǔn)化，已成為當(dāng)前信息安全領(lǐng)域需要破解的問(wèn)題。特別是關(guān)于第三方的信息安全質(zhì)量保證、數(shù)據(jù)安全、信息采集管理、信息模型的所有權(quán)都需要由政府部門(mén)和業(yè)界來(lái)制訂規(guī)范，受理申訴，對(duì)違反專業(yè)規(guī)范的行為進(jìn)行經(jīng)濟(jì)制裁，并切實(shí)維護(hù)各主要參與者的利益，讓不同主要參與者互相監(jiān)管，預(yù)防違法的行為。

（四）加快BIM信息傳播的模塊化

BIM信息管理模塊數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容非常豐富，要根據(jù)整個(gè)項(xiàng)目的信息管理功能需要逐步加以細(xì)化，進(jìn)一步完善信息系統(tǒng)的功能，形成了一個(gè)集辦公信息系統(tǒng)、資源管理系統(tǒng)、生產(chǎn)流程管理系統(tǒng)為一身的專業(yè)化體系。面向各個(gè)學(xué)科及各種技術(shù)人員，使之協(xié)調(diào)合作，既能夠分工合作，也能夠適應(yīng)工程師對(duì)各種項(xiàng)目的要求以及各個(gè)階段的需要[5]。

五、結(jié)語(yǔ)

在工程信息化中，通過(guò)運(yùn)用BIM軟件對(duì)施工企業(yè)實(shí)施工程信息管理，能夠有效地減少施工企業(yè)的生產(chǎn)成本，從而降低對(duì)人員、物資的耗費(fèi)，提高企業(yè)的整體綜合性能力。不過(guò)，在全世界范圍內(nèi)，仍處在促進(jìn)狀態(tài)下，盡管在一些實(shí)際工程中已經(jīng)有了不錯(cuò)的效果，還存在有不少問(wèn)題。我國(guó)在工程BIM技術(shù)與管理信息化層面稍微落后于國(guó)際范圍內(nèi)其他國(guó)家，在努力推進(jìn)BIM技術(shù)廣泛傳播與應(yīng)用的前提下，還需關(guān)注在解決上述問(wèn)題時(shí)在實(shí)際應(yīng)用中遇到的困難，加強(qiáng)我國(guó)建筑行業(yè)從事人員在此方面的核心競(jìng)爭(zhēng)力。在政府部門(mén)、行業(yè)協(xié)會(huì)、軟件開(kāi)發(fā)公司等行業(yè)主體共同推動(dòng)下，人們認(rèn)識(shí)到BIM技術(shù)能夠給工程領(lǐng)域的各行業(yè)創(chuàng)造更大的效益，并明確了正確的推廣方向，BIM技術(shù)和工程管理水平的提升隨著信息化時(shí)代的來(lái)臨只是時(shí)間問(wèn)題。