王雄虎
(中铁十八局集团建筑安装工程有限公司 ，天津市空港经济区，邮编：300359)
[摘要]近年来，随着智能化、信息化的不断提升，传统的工程项目管理手段已经很难满足如今的大单体工程建设的全生命周期管理。工程项目信息沟通不及时、不顺畅，上传下达的信息指令衰减等产生的信息不真实、不对称或信息孤岛，信息资料缺乏有效关联集成和无法在工程各阶段直接使用等问题突出。运用工程项目全生命周期基于BIM项目管理平台，在设计、施工、运维阶段将虚拟建造同现场施工相结合，利用数字模型与工程实体对安全、质量、进度、资源、档案等进行反馈、控制，构建工程项目全方位、全过程、全生命周期的BIM信息化管理平台。本文结合郑州航空港棚户区改造项目，对工程建设全生命周期BIM的项目管理平台信息化管理技术框架进行分阶段介绍。
关键词 BIM 项目管理平台 全生命周期 信息化管理
中图分类号T-19 文献标识码A
Construction of BIM management platform for engineering projects
Wang Yong Hu
(China Railway 18th Bureau Group Construction and Installation Engineering Co., Ltd., Tianjin Airport Economic Zone, post code: 300359)
Abstract: in recent years, with the continuous improvement of intelligence and information technology, the traditional engineering project management methods have been difficult to meet the current life cycle management of large single project construction. The information communication of engineering project is not timely and smooth, the information generated by the attenuation of information instructions uploaded and issued is not true, asymmetric or isolated, the information lacks effective association and integration, and can not be directly used in all stages of the project. Based on BIM project management platform in the whole life cycle of engineering project, the virtual construction and site construction are combined in the design, construction and operation and maintenance stages, and the digital model and engineering entity are used to feed back and control the safety, quality, progress, resources, archives, etc., so as to build a BIM information management platform in all aspects, in the whole process and in the whole life cycle of engineering project. Based on the shantytown reconstruction project of Zhengzhou airport, this paper introduces the information management technology framework of BIM project management platform in the whole life cycle of project construction.
Key words: BIM; project management platform; whole life cycle; information management，
1引言
利用信息化集成技术，把工程建设全生命周期数据汇聚到基于BIM的项目管理平台，应用该平台开展各项工程建设管理工作，并将工程实施各个阶段的所有数据、资料，实时、完备地记录在平台中，并与三维模型关联。为项目各参与方构建信息数据库，协同工程建设的多专业工作，能够对施工安全、质量、进度、成本、人员、物资、资料等进行有效、高效的动态管控[1];通过制定信息化集成交付标准，将设计、施工、运维信息集成，提升管理与决策水平，用于交付运维，可降低运维成本。
郑州航空港经济综合实验区是我国第一个航空港经济发展先行区，也是国内第一个内陆开放试验区，总建筑面积约2038万平方米的航空港棚户区改造项目，全面建成后，可安置居民约23万人。航空港棚户区改造项目是河南省规模最大的棚户区改造项目，也是目前我国在建安置人口最多、建筑面积最大的棚户区改造项目之一。河东四至九棚户区首期项目建筑面积320万平米，共建成住房1.8万多套，可安置居民超过3.5万人，将极大改善当地居民的环境和居住条件。中铁十八局集团担负施工的郑州航空港河东第四至第九棚户区改造工程第八标段，包含2、6号两个地块，总建筑面积约68万平方米，为住宅楼与配套公建相结合的住宅小区建设项目，共计住宅楼24栋，商业楼5栋，最高建筑高度99.65米。作为集团首个应用BIM技术的大型房建项目，郑州航空港项目部2016年月成立了BIM工作室，以工业与民用建筑为攻关领域，先后开展了可视化交底、管线综合优化、工程量提取、砌体排布、方案模拟、安全质量协同管理等工作，不仅缩短了关键线路工期，节约了施工成本，协助项目创效2000多万元，而且为集团公司培养了多名专业BIM技术人才，项目部以《基于BIM虚拟建造在高层商住综合体砌块墙体施工工法》成功申报中国铁建工法，还获得第三届“科创杯”中国BIM技术交流暨优秀案例作品展示会大赛优秀奖。本文从工程建设全生命周期基于BIM的项目管理平台信息化管理技术框架进行分阶段介绍。
2设计阶段
2.1基于BIM平台的施工图设计模型管理
(1)目的和意义
通过统一的坐标系、编码、报告文件、文件格式等，将设计阶段利用施工图翻模及正向设计的模型整合至BIM平台，充分发挥BIM平台对大体量模型数据整合和处理的优势，保证模型整体性[2]。
(2) 数据准备
① 施工图蓝图。
② 构件编码表。
③ 施工图设计模型。
(3) 操作流程
① 将各模型文件的项目基点设置成同一坐标系坐标，标高使用绝对标高。
② 利用构建编码表，对各模型文件进行属性定义，属性涵盖项目、位置、专业、系统、子系统、设备材料类型、设备材料名称等[3]。
③ 将各模型导出为IFC格式，上传至平台，平台自动根据坐标整合模型。
④ 平台进行模型碰撞检测。
⑤ 各参与单位平台线上审核模型。
(4) 成果
① 施工图设计模型。
② 碰撞检测报告。
③ 模型审核报告。
3施工阶段
3.1开工前准备阶段应用
3.1.1基于BIM项目管理平台的虚拟建造与进度、成本、材料的管理
(1) 目的和意义
利用基于BIM项目管理平台进行虚拟建造施工管理，将BIM模型与施工进度计划导入BIM项目管理平台，将BIM模型与计划相关联，直观地查看施工总体计划，梳理施工全过程重难点和安全风险点，形成切实可行的施工组织设计［4］。将动态进度管理模型与成本数据关联，各参与方可直观查看资金和人材机的投入计划，并将甲供材料到货时间需求推送至项目集成服务商。
(2) 数据准备
① 施工图设计模型。
② 总体施工组织设计。
③ 施工进度表。
(3) 操作流程
① 根据施工组织设计编制施工进度计划。
② 将总体施工组织设计导入平台中，并与BIM模型相互结合进行密切关联，形成全面而系统的计划施工进度管理模型。
③ 以计划施工进度管理模型为基础，检查施工现场的施工进度是否达到最优状况。
④ 收集与模型相对应的项目资源投入文件。
⑤ 将模型与资源投入相关联，形成动态管理模型。
⑥ 通过动态管理模型，预测资源投入信息。
⑦ 将形成的计划数据在项目管理平台上提交监理审批确认。
⑧ 将甲供材料到货时间需求提交至BIM平台，由系统推送至甲供设备供应商作为参考。
(4)成果
① 附加了工程进度和成本的工程深化模型。
② 项目管理平台上的资源配型分析。
③ 材料、设备及预计成本投入清单。
3.1.2以BIM项目管理平台为基础的开工前准备工作
(1)目的及意义
项目利用BIM项目管理平台组织管理开工前准备阶段相应工作，对临建设施、现场照片、开工前各项资料等进行整合分析，形成报告，优化施组[5]。
(2) 数据准备
① 施工深化模型。
② 施工场地临时设施模型。
③ 报建，现场安全、质量、进度照片等系列资料。
④ 现场安全建设管理方案、计划。
⑤ 施工专项方案。
(3) 操作流程
① 收集数据，保证数据的准确性。
② 编制现场安全，质量管理方案和计划。
③ 建立临时设施模型，为现场临建搭设做规划模拟。
④ 利用平台实时录入各项资料与现场管理照片等。
⑤ 收集、记录每次问题的相关资料，通过分析总结，为日后工程项目的事前、事中、事后提供依据。
⑥ 根据施工专项方案推送物资、设备进场计划。
(4) 成果
① 临时设施模型。
② 开工前各项资料在管理平台归档。
③ 归档整理完成的现场管理照片。
④ 阶段性现场管理总结报告。
⑤ 优化的施工组织设计。
3.2进场施工阶段
3.2.1基于BIM项目管理平台的安全管理
(1) 目的及意义
以BIM技术为基础的安全管理是通过将实际的施工情况与构建的实体模型作对比，提高检查的精准度和导向性，将危险源风险点遏制，以此达到施工安全保障的目标[6]。
(2) 数据准备
① 施工BIM模型。
② 施工组织设计。
③ 安全技术方案。
(3) 操作流程
① 依据安全专项方案、防护措施、安全技术交底、应急救援预案等安全资料，改进施工模型，形成施工安全设施管理模型。
② 安全管理人员将安全风险评估、隐患辨识、危险源和防范措施等信息关联至安全设施管理模型，通过BIM平台进行浏览和检查，对重点区域和重要设备预先设置安全检查点。
③ 动态跟踪安全检查点，发现安全隐患后现场安全人员通过BIM平台MS端输入隐患及其所在位置，将其与对应的模型构件相连，同时将其上传到BIM平台并转发给管理人员。
④ 处理安全问题，相关管理人员收到隐患通知后，及时将隐患解除，通过手机拍摄整改后照片及填写整改工作详情后上传到BIM平台。
⑤ 安全管理人员对安全隐患整改情况进行复核，如已解除隐患，则及时关闭问题，闭合流程。
⑥ 定期对安全问题进行统计分析，形成统计分析报告，供项目相关各单位了解，并落实安全管理工作，降低项目安全风险。
⑦ 定期对参建人员进行安全教育培训，进行安全巡查，同时记录人员的不安全行为，将记录上传到BIM平台，管理人员直接在平台中对参建人员的安全信息进行查看，及时了解现场人员的安全信息。
⑧ 记录进出场人员的信息和进出场时间，并将其上传到BIM平台，导出人员的进出场统计表，对施工人员投入情况进行定期统计。
(4)成果
BIM平台根据预先设置的报告格式，自动整理数据，生成报告：
① 安全问题报告：报告保存在BIM平台上，应关联对应的BIM模型构件。
② 安全统计分析报告：包含各阶段、各专业安全问题数量，安全问题闭合率，项目安全趋势等内容。
③ 各人员的安全记录报告。
④ 施工人员投入动态数据。
3.2.2以BIM项目管理平台为基础的质量管理
(1) 目的及意义
通过以移动设备为基础的BIM项目管理平台MS端，汇总施工规范、工艺工法、BIM模型数据等，方便随时查看。在施工质量检查及日常巡检过程中如发现质量问题，可以当场记录并上传平台，同时通知相关管理人员[7]。
利用BIM项目管理平台对质量问题进行分类归集、专项整改，强化质量管理整改，落实闭合［8］。
(2) 数据准备
① 施工BIM模型。
② 施工组织设计。
③ 施工技术方案、规范、质量文件。
(3) 操作流程
① 发现质量问题，现场管理人员利用手机拍摄问题照片并总结问题，将问题与对应的模型构件相连，同时上传到BIM平台发送给相关人员并通过在模型上“按图钉”的方式进行记录，开启整改派工单等一系列流程。
② 处理质量问题，相关责任人收到问题通知后，及时进行整改，通过手机拍摄整改后照片及填写整改工作详情后上传平台。
③ 监理等相关质量人员对该质量问题进行二次检查，如已整改完成，则及时关闭问题，做到闭合。
④ 定期对质量问题进行数据分析，形成统计分析报告，供项目相关各参与方总结，并落实质
量管理工作，提升项目质量。
(4)成果
① 质量问题报告：数据存档在BIM平台上，关联对应的BIM模型构件。
② 质量统计分析报告：包含各阶段、各专业质量问题数量，质量问题闭合率、项目质量趋势等内容。
3.2.3基于BIM项目管理平台的材料质量管理
(1) 目的及意义
将材料管理的全过程数据进行归集，将材料清单、相关文件扫描件、现场取样见证记录等录入BIM平台，并与模型构件相联。监理工程师利用BIM平台进行审核，保证流程资料完整性。
(2) 数据准备
① 材料清单。
② 材料合格证、质检表等相关文件扫描件。
③ 现场取样见证记录。
(3) 操作流程
① 将材料的各项信息进行录入，包括：材料名称、类型、规格、数量、使用位置等基础信息，同时将材料的检测记录、取样见证记录上传至平台。
③ 将材料和BIM模型构件关联。
④ 监理单位通过BIM平台进行材料线上审核。
⑤ 各参与方人员在平台上对材料模型及其相关参数可进行查阅。
(4) 成果
① 材料三维模型，模型包含与之相关的各项信息。
② 材料数据资料及审核报告。
3.2.4基于BIM项目管理平台的设备质量管理
(1) 目的及意义
归集设备管理的全过程数据，将工程设备和大型施工设备的出厂合格证、质检报告、报审审批表等情况向BIM平台填写，并与模型相联。监理单位可通过BIM平台进行报审验审批工作，并标记在BIM模型中，使设备管理全过程可查询、可追溯。
(2) 数据准备
① 工程设备的详细图纸，包括零件二维图、设备安装图。
② 大型施工设备的外形尺寸图。
② 设备的合格证、质保书、厂家检测报告等息。
(3)操作流程
① 据图建立工程设备三维模型。
② 输入工程设备各项规格参数，包括：设备名称、型号规格、制造厂商等信息。
③ 上传模型至BIM平台相应位置，同时将设备合格证、质保书、厂家检查报告上传与设备模型相联。
④ 各参与方人员在平台上对设备模型及相关信息进行调阅。
⑤ 设备进场后复检报告等信息及时上传至BIM平台。
(4)成果
① 设备三维模型，模型包含与之相关的各项信息。
② 进场记录，合格证，质保书，厂家检验报告等数据资料及审核报告。
3.2.5基于BIM项目管理平台的施工质量验收管理
(1) 目的及意义
应用BIM平台实现规范化、体制化信息录入与传递，实现网上报验、网上签认，提高报验审核信息分级传递效率。
(2) 数据准备
① 每天完成作业的质量报审验资料。
② 各类质量验收规范用表。
(3) 操作流程
① 形成质量管控制度，将各类质量验收规范用表录入数据库。
② 上传每天完成作业的质量情况(照片或文档)。
③ 各级监管部门平台审批。
④ 整改情况反馈。
⑤ 根据质量验收规范用表数据库和报审资料，BIM平台自动生成质量验收报告(单位工程验收、分部分项工程验收、隐蔽工程验收、检验批报表)。
(4)成果
各类质量管理资料数据资料。
3.2.6基于BIM项目管理平台的进度、成本管理
(1) 目的和意义
通过基于BIM项目管理平台的计划工序节点与模型构件树关联的WBS,根据施工计划创建BIM平台派工单，将人、材、机、工时分配到制定工序、构件。通过派工单完成情况填报，实现对现场进度成本的动态把控，优化施组设计。
(2) 数据准备
① 施工深化模型。
② 工序映射表。
(3) 操作流程
① 利用前期工程阶段生成的施工深化模型，创建各时间段计划。
② 管理单位通过BIM平台审核计划。
③ 根据周计划创建派工单，每日对派工单完成情况进行填报，平台自动生成施工日志、完工标识。
④ 利用BIM平台导出派工单实际资源消耗情况工序映射表。
⑤ 工序映射表资源计划量与实际消耗量对比。
⑥ 基于BIM平台的进度分析、功效分析、成本分析。
⑦ 调整资源分配，优化施组设计。
(4) 成果
① 进度管理模型。
② 进度分析、功效分析、成本报表。
③ 施工日志、完工标识。
④ 优化后的施组设计。
3.2.7基于BIM项目管理平台的档案资料管理
(1) 目的及意义
结合施工计划，明确各项工作的交付物，实体工程完成后，即刻将相应档案资料录入项目管理平台中，便于文档快速查阅，实现档案资料归集与工程实体进度同步，使施工过程中各项信息得以存储和传递，可追溯。
(2) 数据准备
① 工程建设及管理过程形成的各种载体资料。
② 各项活动中形成的应当归档保存科技文件材料。
③ 档案文件的排列、编目表。
(3) 操作流程
① 对施工计划、交付、归档要求进行梳理，明确需要工作内容。
② 及时收集各类档案资料，将资料上传到BIM管理平台。
③ 系统自动根据档案编目表对档案资料分类管理，做到可快速检索，管理有序。
(4) 成果
档案资料分类编目数据库。
4数字化移交阶段
(1) BIM平台通过进度管理功能，对整个工程建造过程进行实时显示和把控，工程完工后，模型的最终状态与工程实体要保持一致，总承包方负责对其一致性进行审核，竣工模型最终保存到BIM平台中。
(2) BIM平台中的文档管理功能负责收集项目从项目立项到竣工移交的整个流程中的验收资料和过程资料，实现模型与资料的绑定。通过选择相应的模型，导出与该模型相关的所有资料，实现工程实体建设、BIM平台资料归档的同步。
其中，过程资料包括：
① 工程开工以前，在立项、审批、征地、勘察、设计、招投标等工程准备阶段形成的文件［4］。
② 施工技术管理资料。
③ 工程质量控制资料。，
④ 人员资质培训类资料。
验收类资料包括：
① 单位工程验收、分部分项工程验收、隐蔽工程验收、检验批报表等验收资料。
② 分部工程、分项工程、单位工程验收过程中的整改记录。
③ 整改进展情况统计表。
④ 征地竣工图、工程竣工图等竣工管理办法要求的相关资料。
将二维竣工图相与对应的竣工模型相关联，并保存在BIM平台中。BIM平台通过模型管理功能将涉及到本项目的所有模块信息的模型进行分类归档。
5运维阶段
利用基于BIM项目管理平台存储的几何信息和非几何信息，通过BIM数据中台推送运维数据，同物联网、综合监控视频和门禁系统、云计算、智能化、大数据、移动互联、TD、MI等信息化关键技术整合应用，实现运维阶段场景模拟、工作指引、信息查询、资料收集、过程留痕、项目监控、紧急处置等数据交互、共享、管理。
6结束语
基于BIM项目管理平台在设计、施工、运维的全生命周期信息化集成，通过数据中台将施工信息数据与各模块模型集成管理，可改变项目传统管理模式，精简工作流程，统筹项目管理，协同各参与方资源，有效提高人与物的精细化管理，资源合理配置，促进项目高效、有序运转。
参考文献
[1] 陈红团.互联网+智慧工地建设的必要性及应对[J].经济，2016,(8)299-299.
[2] 薛志刚，等.轨道交通信息模型管理系统在广州地铁广佛线鹤洞站与石溪站的应用与实践<, /SPAN>[J].土木工程建筑信息技术，2016,8(2):32-37.
[3] 王中奇，等.中国建筑施工行业信息化发展报告(2017)智慧工地应用于发展[M].1版.北京：中国建筑工业出版社，2017:327-335.
[4] GB/T50328-2014,建设工程文件归档整理规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2014.
