第三屆工程建設(shè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用創(chuàng)新論壇論文集上海.2011PAGE基于BIM技術(shù)的工工程項(xiàng)目管管理探討王宇趙趙清清劉巖（中國(guó)建筑科學(xué)學(xué)學(xué)研究院院，北北京10000013）【摘要】BIIM研研究的目的的的是從根根本上上解決項(xiàng)項(xiàng)目設(shè)設(shè)計(jì)、施施工、維維護(hù)管理理各階階段及應(yīng)應(yīng)用系系統(tǒng)之間間的信信息共享享問(wèn)題題，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)全過(guò)過(guò)程的工工程信信息管理理以及及建筑生生命全全周期的的管理理。本文文在分分析當(dāng)前前工程程項(xiàng)目管管理存存在問(wèn)題題的基基礎(chǔ)上，分分析析BIM管理模式式如如何最大大程度度的整合合了資資源、提提高了了效率，并并探探討了如如何借借助于工工具軟軟件將BIM理念在實(shí)實(shí)踐踐中得以以應(yīng)用用。【關(guān)鍵詞】工程程程項(xiàng)目；；生命命周期管管理；；BIM引言目前，我國(guó)是世世世界上工工程建建設(shè)項(xiàng)目目最多多的國(guó)家家，投投資額度度巨大大，建設(shè)設(shè)項(xiàng)目目正在向向大規(guī)規(guī)模、多多專業(yè)業(yè)協(xié)同的的方向向發(fā)展，如如何何有效對(duì)對(duì)建設(shè)設(shè)工程項(xiàng)項(xiàng)目進(jìn)進(jìn)行管理理，對(duì)對(duì)于保障障資金金安全，強(qiáng)強(qiáng)化化質(zhì)量監(jiān)監(jiān)控，控控制工程程造價(jià)價(jià)，提高高投資資效益及及建筑筑行業(yè)的的綜合合競(jìng)爭(zhēng)力力，具具有積極極的作作用。一般來(lái)講，工程程程項(xiàng)目的的主要要參與者者，包包括業(yè)主主、設(shè)設(shè)計(jì)方、施施工工方、咨咨詢方方與主管管部門(mén)門(mén)等，他他們大大都圍繞繞自身身的需求求不停停地積累累各種種信息，采采用用先進(jìn)的的計(jì)算算機(jī)技術(shù)術(shù)對(duì)自自身的工工程信信息數(shù)據(jù)據(jù)進(jìn)行行管理。但但各各參與方方限于于各自所所處項(xiàng)項(xiàng)目中的的業(yè)務(wù)務(wù)領(lǐng)域不不同和和缺乏有有效的的協(xié)同和和溝通通技術(shù)，大大都都采用各各自的的工程數(shù)數(shù)據(jù)模模型，很很難或或者不能能完整整地與其其他方方進(jìn)行信信息交交流和共共享，即即彼此之之間的的信息是是獨(dú)立立的或有有限范范圍內(nèi)的的共享享。工程程項(xiàng)目目的管理理往往往以切割割成塊塊的模式式來(lái)處處理，甚甚至直直到項(xiàng)目目竣工工時(shí)，項(xiàng)項(xiàng)目各各參與方方所能能夠擁有有的項(xiàng)項(xiàng)目信息息都不不是完整整的。從整個(gè)建筑行業(yè)業(yè)業(yè)的角度度看，這這種“割據(jù)”形成大量量的的重復(fù)工工作，造造成資源源浪費(fèi)費(fèi)和效率率低下下。因此此，如如果項(xiàng)目目各參參與方能能建立立統(tǒng)一的的工程程數(shù)據(jù)模模型，就就意味著著成本本的節(jié)約約，并并能從根根本上上解決項(xiàng)項(xiàng)目各各參與方方基于于紙介質(zhì)質(zhì)方式式進(jìn)行信信息交交流形成成的信信息斷層層和應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)之間間信息獨(dú)獨(dú)享問(wèn)問(wèn)題。傳統(tǒng)的管理模式式式已經(jīng)無(wú)無(wú)法應(yīng)應(yīng)對(duì)項(xiàng)目目管理理難度增增加的的趨勢(shì)。建建筑筑信息模模型或或工程項(xiàng)項(xiàng)目信信息集成成化管管理系統(tǒng)統(tǒng)（BIM，BuillddinggIInfoormmatiionnMooldding）的發(fā)展展為為實(shí)現(xiàn)工工程項(xiàng)項(xiàng)目生命命周期期內(nèi)各環(huán)環(huán)節(jié)和和專業(yè)間間采用用統(tǒng)一數(shù)數(shù)據(jù)模模型實(shí)現(xiàn)現(xiàn)信息息共享成成為可可能，從從而進(jìn)進(jìn)一步提提升建建筑工程程項(xiàng)目目管理的的水平平。當(dāng)前工程項(xiàng)目管管管理存在在的問(wèn)問(wèn)題工程項(xiàng)目管理的的的重點(diǎn)在在于對(duì)對(duì)成本進(jìn)進(jìn)行有有效的控控制，工工程項(xiàng)目目建設(shè)設(shè)中概算算超估估算、預(yù)預(yù)算超超概算、決決算算超預(yù)算算的現(xiàn)現(xiàn)象經(jīng)常常存出出現(xiàn)，影影響著著建設(shè)工工程投投資效益益，這這與傳統(tǒng)統(tǒng)建設(shè)設(shè)項(xiàng)目管管理方方式有很很大的的關(guān)系。例例如如，注重重某一一階段或或局部部成本控控制，而而忽視了了整個(gè)個(gè)項(xiàng)目成成本管管理；重重視竣竣工結(jié)算算而忽忽視初步步設(shè)計(jì)計(jì)、施圖圖設(shè)計(jì)計(jì)階段的的成本本管理；；重視視工程招招投標(biāo)標(biāo)而忽視視中標(biāo)標(biāo)后索賠賠的成成本增加加影響響；重視視工程程成本的的審核核而忽視視工程程成本的的控制制。這些現(xiàn)象與工程程程項(xiàng)目數(shù)數(shù)據(jù)量量大、各各環(huán)節(jié)節(jié)數(shù)據(jù)流流通效效率低等等問(wèn)題題增加了了工程程項(xiàng)目成成本的的管理難難度有有關(guān)，以以下幾幾點(diǎn)是在在成本本管控環(huán)環(huán)節(jié)中中常遇到到的一一些困難難。（1）專業(yè)間設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)圖紙碰撞撞撞問(wèn)題增增加施施工難度度。建建筑設(shè)計(jì)計(jì)有建建筑、結(jié)結(jié)構(gòu)、給給排水、暖暖通通、電氣氣、安安全、通通信等等專業(yè)，每每個(gè)個(gè)專業(yè)的的設(shè)計(jì)計(jì)圖紙單單獨(dú)設(shè)設(shè)計(jì)不會(huì)會(huì)有問(wèn)問(wèn)題，但但是各各專業(yè)合合在一一起難免免會(huì)出出現(xiàn)問(wèn)題題，雖雖然現(xiàn)在在工程程項(xiàng)目越越來(lái)越越復(fù)雜，但但建建筑設(shè)計(jì)計(jì)的時(shí)時(shí)間卻可可能很很短。設(shè)設(shè)計(jì)單單位出圖圖時(shí)各各專業(yè)間間圖紙紙碰撞問(wèn)問(wèn)題經(jīng)經(jīng)常發(fā)生生，這這是很難難避免免的。專專業(yè)間間的協(xié)調(diào)調(diào)不到到位，設(shè)設(shè)計(jì)圖圖紙碰撞撞問(wèn)題題易導(dǎo)致致成本本增加和和工期期延誤等等問(wèn)題題，嚴(yán)重重的甚甚至影響響到工工程質(zhì)量量安全全。（2）工程量計(jì)計(jì)算算的準(zhǔn)確與與與否會(huì)影影響工工程造價(jià)價(jià)的高高低。工工程量量的計(jì)算算是造造價(jià)控制制最繁繁瑣的環(huán)環(huán)節(jié)，工工程量計(jì)計(jì)算規(guī)規(guī)則多，工工作作量大，最最容容易出現(xiàn)現(xiàn)多算算、重算算或漏漏算的地地方。（3）項(xiàng)目施工工時(shí)時(shí)各方的合合合作與協(xié)協(xié)同不不到位?，F(xiàn)現(xiàn)實(shí)實(shí)中項(xiàng)目目開(kāi)始始實(shí)施后后會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生大量量的工工程數(shù)據(jù)據(jù)，項(xiàng)項(xiàng)目管理理的各各部門(mén)、各各專專業(yè)獲取取數(shù)據(jù)據(jù)的及時(shí)時(shí)性和和準(zhǔn)確性性不能能保證。工工程程管理人人員獲獲取工程程數(shù)據(jù)據(jù)的能力力不足足，作業(yè)業(yè)時(shí)往往往憑借借經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)，各方方的合合作與協(xié)協(xié)同難難于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)，難難免各自自為政政，最終終都會(huì)會(huì)增加工工程項(xiàng)項(xiàng)目的管管理成成本。工程項(xiàng)目生命周周周期管理理及BIM的引入工程項(xiàng)目的建設(shè)設(shè)設(shè)工作是是有始始有終的的，從從開(kāi)始到到終結(jié)結(jié)的整個(gè)個(gè)建設(shè)設(shè)過(guò)程中中的各各個(gè)階段段合在在一起就就構(gòu)成成了該工工程項(xiàng)項(xiàng)目的生生命周周期。工工程項(xiàng)項(xiàng)目的生生命周周期從管管理層層次階段段性工工作角度度可以以分成策策劃階階段、準(zhǔn)準(zhǔn)備階階段、實(shí)實(shí)施階階段、完完工階階段四個(gè)個(gè)主要要階段。其其建建設(shè)程序序從業(yè)業(yè)主管理理角度度劃分為為項(xiàng)目目建議書(shū)書(shū)階段段、可行行性研研究階段段、設(shè)設(shè)計(jì)階段段、實(shí)實(shí)施準(zhǔn)備備階段段、施工工階段段、竣工工驗(yàn)收收階段及及項(xiàng)目目總結(jié)評(píng)評(píng)價(jià)階階段。各各階段段對(duì)應(yīng)的的工程程成本類類型見(jiàn)見(jiàn)表1。表1：工程項(xiàng)目目生生命周期各各各階段與與建設(shè)設(shè)程序和和成本本類型對(duì)對(duì)應(yīng)關(guān)關(guān)系生命周期策劃階段準(zhǔn)備階段實(shí)施階段完工階段（生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)）建設(shè)程序階段劃分項(xiàng)目建議書(shū)可行性研究設(shè)計(jì)實(shí)施準(zhǔn)備施工竣工驗(yàn)收項(xiàng)目總結(jié)評(píng)價(jià)不同階段成本類型投資估算設(shè)計(jì)概算施工圖預(yù)算工程結(jié)算竣工決算正是由于程建設(shè)設(shè)設(shè)項(xiàng)目的的管理理過(guò)程被被分割割成相互互分離離的管理理階段段，在不不同階階段中不不同參參與方建建立獨(dú)獨(dú)享的數(shù)數(shù)據(jù)信信息，造造成信信息溝通通和共共享的障障礙極極大，隨隨著業(yè)業(yè)主需求求的改改變以及及項(xiàng)目目管理技技術(shù)的的迅速發(fā)發(fā)展，項(xiàng)項(xiàng)目管理理已經(jīng)經(jīng)向集成成化、信信息化的的趨勢(shì)勢(shì)發(fā)展，為為了了應(yīng)對(duì)這這種發(fā)發(fā)展趨勢(shì)勢(shì)，工工程項(xiàng)目目生命命周期管管理成成為必然然。工程項(xiàng)目生命周周周期管理理要求求實(shí)現(xiàn)在在項(xiàng)目目?jī)?nèi)各參參與方方之間的的建設(shè)設(shè)工程信信息共共享，即即逐漸漸積累起起來(lái)的的建設(shè)工工程信信息能根根據(jù)需需要對(duì)不不同階階段參與與項(xiàng)目目的業(yè)主主、設(shè)設(shè)計(jì)方、施施工工方、咨咨詢方方與主管管部門(mén)門(mén)等保持持較高高度的透透明性性和可操操作性性。這一一方面面需要項(xiàng)項(xiàng)目各各參與方方改變變傳統(tǒng)的的工作作方式，改改善善相互之之間的的工作協(xié)協(xié)調(diào)和和信息交交流渠渠道；另另一方方面需要要應(yīng)用用最新的IT方法為信信息息的交流流和利利用提供供有力力的技術(shù)術(shù)支持持?？v觀觀建筑筑工程領(lǐng)領(lǐng)域，能能實(shí)現(xiàn)這這種可可能的途途徑就就是BIM管理模式式。BIM是以3DDD技術(shù)為基基礎(chǔ)礎(chǔ)，集成成了建建筑工程程項(xiàng)目目各種相相關(guān)信信息的工工程數(shù)數(shù)據(jù)模型型，是是對(duì)該工工程項(xiàng)項(xiàng)目相關(guān)關(guān)信息息的詳盡盡表達(dá)達(dá)。除了了對(duì)工工程對(duì)象象進(jìn)行行3D幾何信息息描描述外，還還包包括完整整的工工程信息息描述述，如對(duì)對(duì)象名名稱、結(jié)結(jié)構(gòu)類類型、建建筑材材料、工工程性性能等設(shè)設(shè)計(jì)信信息；施施工工工序、進(jìn)進(jìn)度、成成本、質(zhì)質(zhì)量以以及人力力、機(jī)機(jī)械、材材料資資源等施施工信信息；工工程安安全性能能、材材料耐久久性能能等維護(hù)護(hù)信息息；對(duì)象象之間間的工程程邏輯輯關(guān)系等等。BIM是數(shù)字技技術(shù)術(shù)在建筑筑工程程中的直直接應(yīng)應(yīng)用，以以解決決建筑工工程在在軟件中中的描描述問(wèn)題題，使使設(shè)計(jì)人人員和和工程技技術(shù)人人員能夠夠?qū)Ω鞲鞣N建筑筑信息息做出正正確的的應(yīng)付，并并為為協(xié)同工工作提提供堅(jiān)實(shí)實(shí)的基基礎(chǔ)。BIM的價(jià)值在在在于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)工程程項(xiàng)目生生命周周期內(nèi)各各環(huán)節(jié)節(jié)和專業(yè)業(yè)間采采用統(tǒng)一一數(shù)據(jù)據(jù)模型實(shí)實(shí)現(xiàn)信信息共享享。隨隨著三維維建筑筑信息模模型數(shù)數(shù)據(jù)從規(guī)規(guī)劃到到設(shè)計(jì)、施施工工、運(yùn)維維各個(gè)個(gè)階段不不斷得得到完整整、豐豐富、整整合與與升級(jí)，其其核核心價(jià)值值如可可持續(xù)設(shè)設(shè)計(jì)、大大量數(shù)據(jù)據(jù)管理理、數(shù)據(jù)據(jù)共享享、工作作協(xié)同同、碰撞撞檢查查、成本本管理理等也不不斷地地得到發(fā)發(fā)揮。BIM理念的PPPKPM軟件應(yīng)用用設(shè)計(jì)階段創(chuàng)建的的的大量信信息是是所有后后續(xù)階階段的基基礎(chǔ)。相相關(guān)數(shù)據(jù)據(jù)顯示示在工程程項(xiàng)目目開(kāi)發(fā)過(guò)過(guò)程中中，對(duì)整整個(gè)項(xiàng)項(xiàng)目投資資的影影響，越越在前前期的時(shí)時(shí)候，對(duì)對(duì)成本的的影響響越大，越越到到后期對(duì)對(duì)成本本的影響響越小小。因此此，如如果在設(shè)設(shè)計(jì)階階段就能能迅速速準(zhǔn)確地地統(tǒng)計(jì)計(jì)出建筑筑的工工程量，對(duì)對(duì)工工程成本本的控控制就會(huì)會(huì)更加加有力。目前工程概算采采采用的方方法大大都是根根據(jù)技技術(shù)經(jīng)濟(jì)濟(jì)指標(biāo)標(biāo)等經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)數(shù)據(jù)據(jù)估算配配筋和和其他工工程量量，估算算結(jié)果果與實(shí)際際差異異較大；；或者者是根據(jù)據(jù)繪制制的施工工圖進(jìn)進(jìn)行概算算工作作，但工工作量量又較大大，不不方便在在結(jié)構(gòu)構(gòu)初步設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)采用。這這種種狀況影影響了了造價(jià)控控制工工作的開(kāi)開(kāi)展，業(yè)業(yè)主和設(shè)設(shè)計(jì)人人員需要要一種種可以在在初步步設(shè)計(jì)階階段時(shí)時(shí)就能夠夠準(zhǔn)確確快速統(tǒng)統(tǒng)計(jì)工工程量的的工具具。PKPM系列軟件件，可可以幫助助設(shè)計(jì)計(jì)人員完完成此此項(xiàng)工作作。PKPM軟件的的的設(shè)計(jì)思思想體體現(xiàn)了BIM的核心價(jià)價(jià)值值理念，PKPM系列軟件件集集建筑設(shè)設(shè)計(jì)、結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)、設(shè)設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)、節(jié)節(jié)能設(shè)計(jì)計(jì)及概概預(yù)算、施施工工軟件于于一體體，模型型數(shù)據(jù)據(jù)可以在在多數(shù)數(shù)模塊間間共享享。在國(guó)國(guó)家部部署B(yǎng)IM發(fā)展戰(zhàn)略略格格局下，PKPM也開(kāi)始向BIM模式方向向發(fā)發(fā)展。通通過(guò)PMCAAD和STATT--S已經(jīng)能實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)和和工程概概算的的協(xié)同。設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)人員在在確定定設(shè)計(jì)方方案的的同時(shí)，可可以以方便的的知道道整個(gè)工工程和和各分項(xiàng)項(xiàng)工程程的混凝凝土量量和鋼筋筋量。根根據(jù)這些些材料料用量指指標(biāo)，設(shè)設(shè)計(jì)人員員若要要調(diào)整設(shè)設(shè)計(jì)方方案，只只需修修改PM模型數(shù)據(jù)據(jù)，然然后重新新統(tǒng)計(jì)計(jì)材料工工程量量即可。這這兩兩項(xiàng)指標(biāo)標(biāo)為后后續(xù)施工工階段段的成本本控制制提供重重要依依據(jù)。所所以借借助于PMCAAD和STATT--S可以很方方便便地得到到建筑筑工程的的各種種信息，而而且且能極大大地減減少因方方案調(diào)調(diào)整帶來(lái)來(lái)的“返工”成本（圖2）。借助PKPM軟軟件件建立統(tǒng)一一一的建筑筑數(shù)據(jù)據(jù)信息模模型擁?yè)碛袃纱蟠髢?yōu)勢(shì)勢(shì)：一是是操作作簡(jiǎn)便，點(diǎn)點(diǎn)菜菜單即可可完成成數(shù)據(jù)輸輸入；；二是讀讀取的的數(shù)據(jù)完完整，從從結(jié)構(gòu)基基本信信息到鋼鋼筋細(xì)細(xì)部構(gòu)造造均能能正確讀讀取，只只需用戶戶輸入入少量附附加信信息。由STATT--S軟件接力PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)作為為一種種完全的BIM模型數(shù)據(jù)據(jù)共共享策略略，將將預(yù)算人人員從從繁瑣的的錄入入工作中中徹底底解放出出來(lái)。在初步設(shè)計(jì)階段段段，設(shè)計(jì)計(jì)人員員使用PMCAAD建立模型型并并布置荷荷載，使使用結(jié)構(gòu)構(gòu)軟件件SATWWE等計(jì)算結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的內(nèi)力力及各各構(gòu)件的的配筋筋面積信信息。這這一階段段的鋼鋼筋是由SATWWE等軟件以以面面積的形形式給給出，STATT--S軟件可以以接接力SATWWE的數(shù)據(jù)，根根根據(jù)計(jì)算算配筋筋面積自自動(dòng)配配置鋼筋筋進(jìn)行行鋼筋用用量的的匯總統(tǒng)統(tǒng)計(jì)。由由于自動(dòng)動(dòng)配筋筋過(guò)程中中綜合合考慮了了結(jié)構(gòu)構(gòu)分析軟軟件的的計(jì)算結(jié)結(jié)果和和規(guī)范中中的相相關(guān)規(guī)定定，因因此配筋筋結(jié)果果與施工工圖設(shè)設(shè)計(jì)階段段生成成的實(shí)際際配筋筋相差無(wú)無(wú)幾，統(tǒng)統(tǒng)計(jì)得到到的鋼鋼筋用量量準(zhǔn)確確性很高高，完完全滿足足初步步設(shè)計(jì)階階段進(jìn)進(jìn)行方案案比較較和控制制經(jīng)濟(jì)濟(jì)技術(shù)指指標(biāo)的的要求。圖2PKPPPM軟件工程程量量統(tǒng)計(jì)的的流程程在施工圖設(shè)計(jì)階階階段，結(jié)結(jié)構(gòu)軟軟件給出出各構(gòu)構(gòu)件的實(shí)實(shí)際配配筋并將將其保保存在數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)中。STAT算量軟件件可可以直接接讀取取SATWWE等結(jié)構(gòu)軟軟件件生成的的配筋筋數(shù)據(jù)，進(jìn)進(jìn)行行鋼筋統(tǒng)統(tǒng)計(jì)并并生成滿滿足預(yù)預(yù)算要求求的統(tǒng)統(tǒng)計(jì)報(bào)表表。當(dāng)當(dāng)需要調(diào)調(diào)整設(shè)設(shè)計(jì)方案案時(shí)，只只需要返返回到到模型中中調(diào)整整相應(yīng)構(gòu)構(gòu)件的的布置信信息，然然后重新新進(jìn)行行工程量量匯總總統(tǒng)計(jì)即即可。設(shè)計(jì)階段建立的的的模型數(shù)數(shù)據(jù)，可可以在施施工、竣竣工驗(yàn)收收等后后續(xù)階段段中繼繼續(xù)使用用，可可以在此此模型型數(shù)據(jù)的的基礎(chǔ)礎(chǔ)上加入入施工工等后續(xù)續(xù)階段段的相關(guān)關(guān)信息息，分別別實(shí)現(xiàn)現(xiàn)施工圖圖預(yù)算算、工程程結(jié)算算及竣工工決算算的編制制工作作。結(jié)束語(yǔ)工程項(xiàng)目生命周周周期管理理和BIM理念代表表著著建筑行行業(yè)的的發(fā)展趨趨勢(shì)。實(shí)實(shí)現(xiàn)BIM的關(guān)鍵在在于于軟件、硬硬件件、網(wǎng)絡(luò)絡(luò)、團(tuán)團(tuán)隊(duì)、流流程、標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)協(xié)調(diào)與與整合，這這是是一個(gè)長(zhǎng)長(zhǎng)期過(guò)過(guò)程。BIM的實(shí)現(xiàn)需需要要一系列列以建建模軟件件為中中心的各各類分分析、可可視化化、模擬擬、成成本管理理、運(yùn)運(yùn)營(yíng)管理理、成成果發(fā)布布等軟軟件的支支持。在在依靠高高效的的專業(yè)軟軟件實(shí)實(shí)現(xiàn)各專專業(yè)內(nèi)內(nèi)信息共共享的的基礎(chǔ)上上，逐逐步構(gòu)建建和完完善融合各專業(yè)業(yè)間間信息共共享的的BIM體系是可可行行的發(fā)展展之路路。參考文獻(xiàn)[1]丁士昭昭昭．工程程項(xiàng)目目管理[M]．中國(guó)建建筑筑工業(yè)出出版社社，