BIM在工程项目管理施工阶段的融合应用
摘要：近年来，在新基建和传统行业数字化转型的新形势下，我国建筑行业面临新的机遇与挑战。而在此过程中，BIM 技术成为改变我国建筑行业现状的强大推动力。该文以 BIM 在我国工程项目管理施工阶段的融合应用实践经验出发，结合现今 BIM 技术在行业内的应用推广及发展现状，探究其应用的深度与广度。研究发现，通过 BIM+N 创新模式、技术融合、团队融合以及 BIM 技术在融合过程中的二次开发，可以在工程项目管理施工中获得良好的社会效益和经济效益，值得广泛推广。
加崇曦; 袁霁野， 重庆建筑 发表时间：2021-09-24
关键词：BIM;融合应用;工程管理;数字化;信息化;智慧建设;数字孪生
1 BIM 在我国工程项目管理中的应用现状
BIM(Building Information Modeling)即建筑信息模型，被誉为建筑业发展史上的“第二次革命”[1]。 如今，我国新基建浪潮袭来、传统行业数字化转型势在必行，在国家及地方政策的引导下，BIM 技术的应用价值得到进一步认可，其发展呈现出良好态势。 但是， BIM 技术在我国起步较晚，缺乏相应的规范标准，以及既熟悉工程项目管理又掌握 BIM 技术的融合型人才，且高水平应用案例数量不足。 现阶段，BIM 技术在工程项目管理中的应用大多停留在 “建筑模型(设计)”或“被动应用”阶段。 而施工阶段的信息集成不足、信息流不足、应用点缺失等，无法让参建各方紧密围绕 BIM 技术优势进行工程项目管理[2]，使其成为“空中楼阁”，这本身便与 BIM 应用的核心价值相悖。 如何通过与大数据、区块链、人工智能、数字孪生等新技术融合，利用数字化、信息化的手段对 BIM 技术应用进行二次开发，扩展应用的深度与广度，让 BIM 技术的应用落地到施工阶段甚至工程建设的全生命周期，成为研究的主要探索方向。 本文结合重庆某案例，讨论 BIM 在施工阶段的融合应用问题，并从案例中总结可供进一步研讨的想法，供同行交流。
2 BIM 在施工阶段的融合应用案例
2.1 案例概况
位于重庆市的某项目总体规划建设用地面积约 3 万 m2 ，总建筑面积约 10 万 m2 ，是由高层、裙房及车库等附属配套组成，集行政服务中心、商务办公等多功能多业态于一体的综合性建筑。 作为当地重点民生工程、标志性的行政商务中心，项目建设初期，便面临社会关注度高、参建单位多、协调工作杂、工期紧等一系列挑战。 业主方秉持“智慧建设”的理念，为探索解决传统工程项目建设中的难点、痛点，以科技赋能工程建设，实现“智建、慧管”的愿景，积极采用 BIM 技术。
2.2 BIM 的融合应用
2.2.1 BIM+N 创新模式
项目团队依托企业创新性的 BIM+N 管理模式， 即 BIM 与设计、造价、监理、乃至全过程咨询相结合，根据业主所需，以 BIM 技术为核心，在重庆市建设工程领域中首次探索应用了 BIM 全过程集成应用+工程监理的模式，利用 BIM 技术的可视性、模拟性、协调性、优化性、可出图性等特点，与工程监理“三管、三控、一协调” 进行有机结合，为项目管理赋能[3]。
2.2.2 技术融合
团队借助现代信息技术，以信息平台(PC+移动端)为载体，以 BIM、GIS、AI 及大数据为核心，利用“小前端+大后台”的模式，基于项目实际情况，打造数字化协同管理平台。 探索解决项目管理过程中各参建单位、管理人员在传统管理模式影响下管理方式单一、管理效率低、多单位多专业协同难度大、信息混乱等难题，将参建各方紧密联系起来，围绕同一个平台开展工作。 通过人员整合、流程整合、知识整合、功能整合，形成组织、角色、权限、流程、事件、协调、关联、控制等各方面的相互作用与串联[4]，最终建立起一个可量化、可对比、可评估、可追溯、可挖掘的数据库，让项目管理工作随时随地可见、可查、可管、可协调(图 1)。
2.2.3 团队融合
在项目团队的建设中，团队成员以“主动学习、主动融入、主动应用、主动思考”为主旨，树立主动意识，以工程建设数字化发展为己任， 确立 BIM 数字化协同管理平台为一切管理工作的核心。 同时，对团队成员进行相关系统化培训，并在合理的专业技术范围内进行团队成员的岗位协作 (例如，BIM 岗位成员可协助专业监理工程师进行监理细则编制、方案审核等工作，而专业监理工程师可协助 BIM 岗位成员建立施工关键节点大样模型、危大工程演示模型，并基于 BIM 进行工程量分析、工艺模拟等)，提高团队成员在各自相对陌生领域的专业认知，让团队成员形成良性互动，由传统工程项目管理团队迈向融合型团队，最大限度地挖掘 BIM 应用的优势与潜能(图 2)。
2.2.4 BIM 技术在融合过程中的二次开发
在施工准备阶段，团队以“定制化”为咨询服务导向，充分征询业主方前期需求，依靠企业成熟的研发团队，针对性地进行基于 BIM 的数字化协同管理平台建设。通过模型轻量化及平台功能开发，严格按照行业现行规范、标准等相关要求，将工程建设过程中涵盖所有参建单位协调管理工作的基础流程框架与 BIM 模型进行关联，让项目 BIM 模型在同一平台(无论是 PC 端还是移动端)实现上手快、可操作、可运用的功能，大幅度提高在项目中的应用广度。
在项目开展过程中，积极利用融合型团队优势，下放开发权限，理清团队工程管理人员在一线工作过程中的各方需求，定期反馈到团队，并进行针对性的应用点拓展。
(1) 通过 BIM+大数据，将日常质量问题、安全隐患等数据进行定期整理、分析、展示，让参建各方管理人员更加直观、精确地对各类隐患点进行有效管控。
(2) 通过二维码及模型轻量化，进行关键节点施工技术交底以及项目各类样板预览，在施工现场对应区域进行推广，让一线作业人员同样可以通过常规、便捷的操作参与到 BIM 技术应用中(图 3)。
(3) 通过无人机、VR 及室内全景技术与模型相结合，在项目整体进度得到全面直观呈现的同时，为项目管理过程中各类型验收提供辅助，让隐蔽工程具有更好的可追溯性。
(4) 通过 4D 进度模拟，将进度计划产值与模型等进行整合，更加高效地进行进度分析、控制、进度展示。
2.3 BIM 融合应用的价值
(1) 管理价值。 通过基于 BIM 的融合应用，截至目前，项目团队共编制完成 6 本标准体系管理制度，获得 300G 以上的 BIM 过程资料(模型占比 60%)，协同管理平台共计开发出 16 项流程类型，登录次数达 5 万余次，线上流程发起总数 3000 余条，并逐步形成一套基于 BIM 全过程集成应用+工程监理的标准管理体系，从而实现了参建各方在工程项目管理施工阶段的数据全融合、状态全可视、业务全可管、事件全可控目标。
(2) 经济价值。 通过对 BIM 应用点的融合与拓展， 以及对 BIM 协同管理平台的高效使用，截至目前，共计节约成本 600 万元，节约工期 106 天。
3 BIM 融合应用的三点思考
3.1 BIM 应用模式的拓展
当前， 在 BIM 技术得到大力推广应用的背景下，BIM 早已不再只是应用场景固定、单一，存在较大局限的“形象工程”。 通过 BIM 融合应用模式的创新，开发出与之配套的信息化管理的新工具，将工程建设过程中的组织标准、工作机制、工作工具、工作内容等进行融合，拓展其应用场景，是现阶段 BIM 技术应用赋能项目管理、提高效益，使投入与产出成正比，实现其应有价值的最佳路径之一。
3.2 建设融合型团队的必要性
现阶段业内 BIM 应用的团队建设中，普遍存在着“各自为战” 的弊端， BIM 技术人员对建设工程， 特别是施工阶段的规范、标准、法律法规、工作流程、工作方式以及施工现场实际情况等了解不足，在进行基于 BIM 的数字化协同管理平台的建设中，通常会一味追求“大而全”，忽略了 BIM 技术在项目应用过程中的实用性与适用性。 而传统管理人员对信息化建设、全新管理模式缺乏一定的认知，对 BIM 相关专业技能、专业软件等较为陌生，在基于 BIM 集成应用的工作中， 无法为自身工作找到一个清晰的定位，导致在实际工作中，BIM 应用程度不高、深度不足，无法挖掘出管理一线产生的需求信息，反馈给团队。
随着传统工程建设向新兴数字化转型，大量新理念、新技术、新模式涌现，为推动融合型团队建设，对融合型人才的培养势在必行。 而这一融合不仅仅是传统模式下管理人员的单向融合，要想确保协同管理平台在建设端从“大而全”转变为“全而精”，在应用端真正做到高效、便捷、实用、适用，实现 BIM 集成应用真正落地，项目团队成员的双向融合是关键。
3.3 BIM 基于工程项目管理施工阶段的二次开发
目前，BIM 应用在业内的二次开发多停留在专业软件层面，更多的是服务设计人员或专业 BIM 岗位人员，忽略了其在工程项目管理施工阶段的二次开发。通过 BIM 应用在工程项目管理施工阶段的二次开发，扩展其应用点，将 BIM 技术从管理层的普及进一步深入到作业层，辅助一线施工作业，并形成高度的信息流通，达到项目信息化管理对工程建设施工阶段的全覆盖，恰恰是 BIM 集成应用真正落地、为项目管理赋能的又一关键所在。
4 结语
在我国建筑行业数字化转型如火如荼的时代背景下，业内各相关企业也应顺势而为。 基于 BIM 技术的融合应用，无疑是行业转型问题的最优解。 随着 BIM 技术应用水平的提升，以及其深度及广度的不断扩展， 融合型人才储备的逐步扩大，BIM 将会以建筑行业“集大成者”的姿态成为行业转型的核心推动力。