摘 要：針對(duì)傳統(tǒng)管理模式下工程管理的信息化水平低、信息孤島和信息斷層現(xiàn)象頻發(fā)的問題，本文對(duì)基于BIM技術(shù)的工程咨詢?nèi)^程集成管理進(jìn)行研究。以具體項(xiàng)目案例為出發(fā)點(diǎn)，詳細(xì)介紹項(xiàng)目概況，并完成對(duì)BIM的初步配置。在此基礎(chǔ)上，通過基于BIM的全過程工程咨詢目標(biāo)集成、建立基于BIM的多參與方組織集成管理評(píng)價(jià)模型、全過程工程咨詢BIM集成管理模式運(yùn)行，來實(shí)現(xiàn)集成管理。通過分析BIM集成管理效果得出，運(yùn)用新管理模式可以有效解決信息孤島、信息斷層等問題，提高工程管理信息化水平。

關(guān)鍵詞：BIM；全過程；工程咨詢；集成管理

中圖分類號(hào)：TU 17" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 項(xiàng)目案例介紹

1.1 工程概況

本項(xiàng)目為某大學(xué)城建筑工程項(xiàng)目，建筑基本情況見表1。

表1 項(xiàng)目概況分析

項(xiàng)目構(gòu)成 工程總建筑面積（㎡） 學(xué)生食堂建筑面積（㎡） 學(xué)生食堂吊一層架空面積（㎡） 后勤附屬用房面積（㎡）

后勤附屬用房、學(xué)生食堂 19471 14811 3140 1520

本次研究以食堂為例，對(duì)該項(xiàng)目的建設(shè)與實(shí)施過程進(jìn)行咨詢集成管理，為確保相關(guān)工作的規(guī)范性，對(duì)所選的食堂建筑基本構(gòu)成與具體參數(shù)進(jìn)行分析，見表2。

表2 食堂建筑基本構(gòu)成與具體參數(shù)

建筑層數(shù)（層） 地上層數(shù)（層） 吊層架空層數(shù)（層） 建筑高度/以平屋面為基準(zhǔn)（m） 建筑高度/以坡屋面為基準(zhǔn)（m）

4 3 1 17.85 23.95

該工程位于高校校園內(nèi)，教學(xué)區(qū)對(duì)施工環(huán)境，安全、文明施工等有很高的要求。該項(xiàng)目可建時(shí)間很短，土地面積較小，施工中涉及的專業(yè)較多，并且校方對(duì)工程進(jìn)度，質(zhì)量的要求極高，用常規(guī)的方法很難保證在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成項(xiàng)目[1]。因此，本項(xiàng)目擬采用BIM技術(shù)，以“全程精品”為目標(biāo)，通過BIM技術(shù)集成，對(duì)實(shí)施中的項(xiàng)目質(zhì)量、進(jìn)度、費(fèi)用進(jìn)行有效控制，為項(xiàng)目決策、設(shè)計(jì)優(yōu)化、文明施工、信息規(guī)范管理等提供保證，確保項(xiàng)目順利實(shí)施的同時(shí)，提高項(xiàng)目社會(huì)效益[2]。

1.2 BIM配置

為確保應(yīng)用BIM技術(shù)可以達(dá)到預(yù)期效果，以Autodesk、Ruban等軟件為主要開發(fā)工具，以魯班云為支持環(huán)境下的BIM信息共享平臺(tái)為工程咨詢管理核心，設(shè)計(jì)工程項(xiàng)目全過程集成管理方案。設(shè)計(jì)前，對(duì)BIM信息平臺(tái)中軟件用途與配置進(jìn)行設(shè)計(jì)，見表3。

表3 BIM信息平臺(tái)中軟件用途與配置的設(shè)計(jì)

No 軟件 功能

1 Revit2016 各專業(yè)建模等

2 Navisworks2016 碰撞檢查、施工模擬等

3 魯班BE 查找任意構(gòu)件的詳細(xì)信息

4 Pathfinder 建筑中的安全疏散模擬

5 MS project 進(jìn)度計(jì)劃編制

2 基于BIM的全過程工程咨詢集成管理

2.1 基于BIM的全過程工程咨詢目標(biāo)集成

當(dāng)全過程工程咨詢集成管理時(shí)，可結(jié)合BIM技術(shù)，對(duì)以上項(xiàng)目的多項(xiàng)目標(biāo)，例如進(jìn)度、質(zhì)量、成本等進(jìn)行綜合管理，達(dá)到項(xiàng)目的總體目標(biāo)[3]。從項(xiàng)目角度對(duì)建造成本進(jìn)行控制，從建設(shè)單位角度對(duì)工程造價(jià)進(jìn)行管理，從施工承包商角度控制施工成本、質(zhì)量、進(jìn)度，并對(duì)合同、信息和其他內(nèi)容進(jìn)行管理。圖1為目標(biāo)元素相互影響變化圖。

工程全過程咨詢要求工期合理?？s短時(shí)間會(huì)引起質(zhì)量、安全、環(huán)保等方面的問題，從而增加工程成本[4]。早完工可以節(jié)省資金，早投產(chǎn)也可以獲得更多的短期利潤。當(dāng)項(xiàng)目工期過長時(shí)，若項(xiàng)目進(jìn)度不能得到保證，則會(huì)導(dǎo)致資源浪費(fèi)，相關(guān)成本增加，延誤獲利的最佳時(shí)機(jī)。利用BIM模型，并結(jié)合進(jìn)度管理BIM軟件，分階段對(duì)現(xiàn)場施工進(jìn)行4D模擬，合理優(yōu)化各施工工序流程，對(duì)工序管理也有一定幫助[5]。在全過程工程咨詢管理中，能夠?qū)?shí)際進(jìn)度進(jìn)行動(dòng)態(tài)追蹤，及時(shí)糾正偏差，通過與進(jìn)度對(duì)比，分析原因，推動(dòng)項(xiàng)目進(jìn)度。

在全過程工程咨詢的過程中，若能投入充足的資金，并配備充足的人力資源，則有利于確保施工進(jìn)度，縮短工期，減少窩工現(xiàn)象。在工程建設(shè)中，要合理地壓縮工程工期，以提高工程質(zhì)量。同時(shí)，要對(duì)建筑工地周圍環(huán)境進(jìn)行保護(hù)，減少事故發(fā)生。造價(jià)管理則是利用BIM技術(shù)，對(duì)項(xiàng)目造價(jià)進(jìn)行仿真，對(duì)比和分析已規(guī)劃的造價(jià)和實(shí)際造價(jià)。在工程量核算中，利用BIM軟件的功能來代替手工核算，大大提高了工作效率。

2.2 建立基于BIM的多參與方組織集成管理評(píng)價(jià)模型構(gòu)建

在明確管理目標(biāo)后，為能夠提高組織結(jié)構(gòu)有序性和合理性，對(duì)組織結(jié)構(gòu)的有序度進(jìn)行定量評(píng)價(jià)，并分析信息流傳遞的效率。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合信息傳遞的時(shí)效性與質(zhì)量性，運(yùn)用熵值分析方法，建立基于BIM的多參與方組織集成管理評(píng)價(jià)模型[6]。若在管理系統(tǒng)中，管理信息不能越級(jí)流動(dòng)，而是逐級(jí)流動(dòng)，則可將組織結(jié)構(gòu)的有序化程度用R表示，如公式（1）所示。

（1）

式中：H為管理體系的結(jié)構(gòu)熵；Hm為管理體系的最大熵值。在該公式中，R值越大，說明管理體系的有序化程度越高，組織機(jī)構(gòu)的運(yùn)作效率越高。假設(shè)存在如圖2所示的體系結(jié)構(gòu)，體系中共包括n個(gè)基本要素。

在圖2的管理機(jī)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，只有上級(jí)和下級(jí)間存在信息連接，而某些系統(tǒng)中還存在水平信息連接。連接長度可由兩個(gè)單元間的最短路徑來決定，即直接連接的長度是1，每次通過一個(gè)轉(zhuǎn)接就加1。

計(jì)算時(shí)效微觀態(tài)總數(shù)如公式（2）所示。

（2）

式中：A1為時(shí)效微觀態(tài)總數(shù)；Lij為聯(lián)系長度。管理組織體系最大時(shí)效熵的計(jì)算過程如公式（3）所示。

H1m=logA1 （3）

式中：H1m為管理組織體系最大時(shí)效熵。計(jì)算各聯(lián)系的時(shí)效微觀態(tài)的可能性，如公式（4）所示。

P1（ij）=Lij/A1 " （4）

式中：P1（ij）為各聯(lián)系的時(shí)效微觀態(tài)實(shí)現(xiàn)的可能性系數(shù)。體系中同一層級(jí)兩個(gè)元素間的時(shí)效熵可通過公式（5）計(jì)算得出。

H1（ij）=-P1（ij）logP1（ij） （5）

式中：H1（ij）為體系中同一層級(jí)兩個(gè)元素間的時(shí)效熵。計(jì)算體系總時(shí)效熵，如公式（6）所示。

（6）

式中：H1為總時(shí)效熵。結(jié)合上述計(jì)算的結(jié)果，計(jì)算管理組織體系時(shí)效，如公式（7）所示。

（7）

式中：R1為管理組織體系時(shí)效。當(dāng)設(shè)計(jì)全過程工程咨詢集成結(jié)構(gòu)時(shí)，對(duì)債權(quán)體系進(jìn)行分析，結(jié)合熵理論，引入實(shí)效—質(zhì)量熵評(píng)價(jià)模型，評(píng)價(jià)有序度。

2.3 運(yùn)行全過程工程咨詢BIM集成管理模式

將上述構(gòu)建的模型作為依據(jù)，為運(yùn)行全過程工程咨詢BIM集成管理模式，建立BIM信息集成平臺(tái)，如圖3所示。

在“1+N”的全過程咨詢管理模式下，全過程咨詢師要發(fā)揮其在BIM應(yīng)用中的主體管理作用，幫助投資方制定BIM應(yīng)用的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，建立BIM信息整合平臺(tái)，發(fā)揮其在BIM應(yīng)用中的作用，并通過其自身或外包的形式，將各種應(yīng)用整合到BIM信息整合管理平臺(tái)中。在管理的過程中，為分析建筑性能，可以利用BIM軟件對(duì)建筑物的可視度、日照、采光等對(duì)專項(xiàng)性能進(jìn)行模擬和分析，并得到各項(xiàng)分析報(bào)告，將其上傳到BIM管理平臺(tái)上進(jìn)行共享。管理進(jìn)度計(jì)劃可以從時(shí)間維度入手，展示每個(gè)單體專業(yè)、樓層的進(jìn)展情況，通過平臺(tái)查看實(shí)際勞動(dòng)力情況以及相關(guān)偏差，對(duì)其進(jìn)行分析。除此之外，還可進(jìn)行成本管理、質(zhì)量安全管理和現(xiàn)場設(shè)備管理等，以此進(jìn)行全過程工程綜合管理。

3 BIM集成管理效果分析

在上述設(shè)計(jì)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，對(duì)應(yīng)用BIM技術(shù)后的建設(shè)項(xiàng)目集成管理效果進(jìn)行綜合分析，分析前，應(yīng)明確本次研究的試點(diǎn)工程項(xiàng)目應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行集成管理時(shí)的流程與技術(shù)方案，如圖4所示。

根據(jù)階段性工作的實(shí)踐，結(jié)合工程方提出的具體要求，對(duì)BIM技術(shù)應(yīng)用后與應(yīng)用前進(jìn)行對(duì)比。統(tǒng)計(jì)并分析對(duì)比結(jié)果，見表4。

通過表4內(nèi)容可知，應(yīng)用BIM技術(shù)后，工程項(xiàng)目全過程咨詢管理過程較為通暢，信息數(shù)據(jù)傳遞速度極快，基本可以滿足實(shí)時(shí)溝通需求。

4 結(jié)語

隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，已有的有建設(shè)項(xiàng)目市場競爭變得更激烈，因此，與信息化時(shí)代要求相適應(yīng)的建設(shè)項(xiàng)目信息化集成管理模式是市場競爭中的重要環(huán)節(jié)。

目前，大部分建設(shè)項(xiàng)目在實(shí)施中存在交流渠道不暢、缺乏有效的交流載體、缺乏各方協(xié)同合作的平臺(tái)的問題，這些問題會(huì)導(dǎo)致工程項(xiàng)目建設(shè)中損失關(guān)鍵信息。為解決這些問題，本文進(jìn)行了此次研究，在研究中引進(jìn)了BIM技術(shù)，從多個(gè)角度完成了設(shè)計(jì)。通過本次設(shè)計(jì)明確了運(yùn)用BIM項(xiàng)目管理平臺(tái)，可以顯著提高工程方在施工中對(duì)數(shù)據(jù)資源的利用程度和信息集成服務(wù)能力。在后續(xù)的建設(shè)項(xiàng)目管理過程中，將本文的研究成果作為一種有效的手段，采用BIM技術(shù)解決全過程工程咨詢項(xiàng)目實(shí)施中效率較低等問題，從而提高施工中對(duì)資源、信息的利用率。

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