文｜北京公联鼎晟交通枢纽建设发展有限公司 马岩；
华融实业投资管理有限公司 贾少昆

近年来，建筑行业的信息化竞争与数字化改革愈演愈烈，在很大程度上推动了建筑项目施工管理模式的创新和转型。在引入BIM 技术这一典型的新技术、新工具后，建筑工程管理的效率与质量均能得到显著提升。在此背景下，有必要对基于BIM 技术的数字化工程管控平台展开探究讨论。

与传统的工程管理技术、工程管理模式相比，基于BIM 技术的数字化工程管理平台主要具有以下特点：

第一，可视化特点。在应用BIM 技术后，人们可以通过立体化、仿真化的模型图像对设计方案、施工成品、施工环境进行呈现与观察，并在可视化基础上开展分析、决策、管控等一系列工作，工程管理质量也由此大幅提升；
第二，模拟化特点。在满足“所见即所得”这一需求的前提下，BIM 技术还可实现“所想即所得”。通过应用数字化工程管理平台，相关人员可对工程信息、模型图像进行趋势预测、事故模拟、沉浸漫游等处理。这样一来，能够充分增强工程管理的前瞻性，进而确保施工风险、管理缺陷的有效规避。

2.1 BIM 工程管理平台设计的功能需求

要想保证技术应用、平台设计的质量处于较高水平，就必须要坚持需求导向、按需配置的实践原则。具体来讲，BIM 工程管理平台设计的功能需求主要涉及如下方面：

第一，模型仿真的需求。从应用角度来看，绝大部分BIM 技术功能的实现都需要以数字化三维模型的构建为前提。若模型的精确性较差、分辨率较低，其对工程管理的支持作用将大打折扣。所以，在设计BIM 工程管理平台时，首先要满足模型仿真的需求，保证可视化界面中的模型与实际施工场景具备高度匹配性；
第二，信息处理的需求。在依托BIM 技术实施工程管理时，会涉及到多种信息处理环节，如信息传输、信息反馈、信息展示、信息存储等。因此，进行BIM 工程管理平台设计的过程中，要做好多种信息处理模块、信息处理机制的配置，以免施工管理中出现信息丢失、通信滞后化、信息不对称、信息利用率低等问题；
第三，管理支持的需求。应用BIM 技术、设计数字化平台的根本目的，是为工程管理活动提供优质服务，从而达到提高管理效率、提升管理质量、降低管理风险等效果。所以，应保证平台功能体系与管理业务体系相契合。例如，工程管理涉及决策管理、安全管理、人员管理等多个环节，平台功能也应有针对性地覆盖决策优化、风险分析、人员定位等方面；
第四，建模分析的需求。与传统的绘图方式、管理模式相比，BIM 管理的优势不只在于立体反映施工情况，更在于以模型图像为基础，对各类工程信息进行评估、验证、预测等高层次处理。所以，在设计BIM 工程管理平台时，还应保证平台系统满足多元化的建模分析需求，如碰撞检测、趋势预测、效果评估等；
第五，优化拓展的需求。一方面，设计BIM 工程管理平台时，可根据实际管理情况为平台系统配置多种拓展功能，如权限识别功能、信息保护功能、风险告警功能等。另一方面，为了实现BIM 工程管理平台的长效化应用，在进行数据库、系统接口、模块分区等部分的设计时，还应在存储空间、接口数量、模块框架等方面留有余裕，从而为平台随工程发展、管理调整而升级拓展夯实设计基础[1]。

2.2 BIM 工程管理平台设计的总体架构

基于BIM 技术特性与工程管理应用需求，可将BIM 工程管理平台的总体架构分为动态管理子系统、综合管理子系统两大部分。

其中，动态管理子系统的架构内容为：（1）工程动态管理分区，主要包括进度动态管理模块、资源动态管理模块、成本动态管理模块、环境动态管理模块等；
（2）工程冲突分析分区，主要包括结构安全分析模块、资源冲突分析模块、进度冲突分析模块、成本冲突分析模块等；
（3）施工过程处理分区，主要包括过程模拟模块、过程优化模块等；
（4）工程模型检验分区，主要包括构件碰撞试验模块、环境碰撞试验模块、虚拟漫游检测模块等。

综合管理子系统的架构内容为：（1）决策支持分区，主要包括工期分析模块、施工效果分析模块、工程台账分析模块等；
（2）实时管控分区，主要包括数据查询模块、统计分析模块、动态更新模块、事件追踪模块、实时预警模块等；
（3）业务管理分区，主要包括合同管理模块、进度管理模块、质量管理模块、定位管理模块、变更管理模块、采购管理模块等；
（4）通信管理分区，主要包括工程内网管理模块、公共网络通信模块、信息安全管理模块、信息共享管理模块等。

在此基础上，两个子系统经由Web 服务器、BIM 数据库等实现平台内连接。同时，进行移动终端、可视化界面、权限管理系统、现场门禁系统、智能传感系统等配套设计。架构完成后，BIM 工程管理平台可多层次、全方位地为建筑工程管理活动提供数字化、动态化的技术支持[2]。

3.1 在施工设计管理中的应用

在施工设计管理方面，基于BIM 技术的数字化工程管理平台能发挥出可观的技术价值。首先，在工程图纸、施工方案的设计准备阶段，BIM 工程管理平台能为相关人员提供优质的依据支持。例如，在通过实地测量、航拍摄影、传感扫描等手段获取高精度、整体性的施工现场信息后，可将数据信息导入BIM 系统进行建模成像，从而立体、真实地反映出施工环境场景。这样一来，相关人员便能通过调整模型视角、缩放尺寸，对现场情况做出全面了解，进而从根本上避免图纸方案设计与管理的随意性、盲目性。其次，在设计过程中，BIM 工程管理平台也能为设计成果的优化提供技术助力。例如，在开展建筑内部电、水、气等管线的布置设计时，相关人员可将已有设计信息输入到建筑钢混结构模型中，并启用碰撞试验模块进行检验。通过碰撞试验，BIM 系统能够快速排查出管线与管线、管线与建筑之间的冲突点，并自动生成试验报告，对具体的冲突数量、冲突位置、冲突编号进行展示。由此，相关人员便可有的放矢地对设计方案进行调整，以逐步解决冲突问题。在多次试验与优化后，管线布置设计方案便可达到最优化，进而保证后续排管布线施工活动的高效性与安全性。最后，与传统设计管理模式不同，依托BIM 平台生成的设计方案具有集成性特征，可将建筑钢混结构、建筑管线布置、机电设备安装等多项设计成果纳入同个模型当中。这样一来，在实施专家评审、图纸会审等管理活动时，各方人员能够更全面地对设计结果进行审核评估，从而进一步降低设计风险的形成几率[3]。

3.2 在施工质量管理中的应用

质量管理是工程管理的核心，BIM 工程管理平台在该方面也能表现出良好的应用效果。例如，在混凝土施工阶段，相关人员可使用检测设备对已成型混凝土构件的温度数据进行采集。其后，通过有线导入、无线通信等方式，将相关数据信息传输到BIM 系统当中，便能自动绘制生成混凝土构件的温度场模型。在模型中，混凝土内部温度变化会通过颜色区别显示出来。通常情况下，混凝土内部结构分区的温度越低，其模型颜色越偏向冷色，反之则偏向暖色。在此支持下，相关人员便能更精准地实施构件保养与保护的管理工作，以防止混凝土材料因内外温差过大而出现形变、裂缝等故障，对建筑的结构稳定性、力学性能强度、使用寿命等质量因素产生负面影响。

3.3 在施工成本管理中的应用

通过应用BIM 工程管理平台，能够实现施工成本的全程化、精细化管控。例如，在工程的前期准备阶段，可将成本预算信息导入数字化模型，从材料、能耗、周期等多个角度入手，对不同施工部分、不同工程阶段的成本量进行拆分与标记。其后，在实际的工程作业期间，对施工活动相关的耗材、耗能、收支等信息进行动态采集，并实时上传到平台系统中。在多种功能模块的支持下，模型中成本拆分量的预算值与实际值能够实现自动分析，并将分析结果呈现在可视化界面中。由此，相关人员便可对施工中的资金资源利用情况进行充分掌握，并明确现阶段是否存在账实不符、成本超预算、能源消耗异常等问题。如此一来，一方面有助于实现施工材料浪费、资金使用混乱、施工设备空转等负面情况的精准排查与及时处理。另一方面，也能保证各类成本风险事件的有据可查、有源可溯，从而为施工成本管理的有效性、高效性夯实保障条件。

3.4 在施工安全管理中的应用

在施工安全管理方面，BIM 工程管理平台可建立多种安全保障机制。例如，在前期设计、中期施工、竣工验收等各个阶段，BIM 模型都能对施工活动、施工环境的变化情况进行动态反映。基于此，相关人员通过观察模型图像及平台信息，即可对绝大部分现场风险隐患进行感知和预测，从而保证安全管理的整体性与前瞻性。再如，为了规范现场施工人员的不安全行为，可将卫星定位芯片安装在安全帽、工作服等施工必要的穿戴用品上。同时，在施工现场布置足量的监控传感器。这样一来，一旦有现场人员进入吊装施工下方区域、脚手架作业区等BIM 现场模型中预设的危险区时，相关定位信息、影像信息便会动态传输到BIM 平台当中，并触发平台的安全告警机制。其后，经由平台系统与移动终端设备之间的信息交互，现场管理人员便能及时感知并制止施工人员的不安全行为，从而避免坠物伤人事故的发生。

综上所述，依托BIM 技术构建新型的工程管控平台与工程管理模式，对于保障工程建设的优质性、安全性、经济性具有重要意义。BIM 技术具有可视化、模拟化的优势特点，将其应用到施工管理的平台构建与工作实践中，既有助于改善设计效果、把控施工成本，也有助于实现施工质量隐患与安全风险的精准防控。

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