基于BIM技术的建设单位项目管理架构设计研究*

周 冬，袁小钦

(1.中交房地产集团有限公司，北京 100088； 2.中国交通信息科技集团有限公司，北京 100088)

0 引言

通过智能建造技术赋能建筑行业管理，采用BIM技术优化管理效率、提升工程质量、加快工程进度已成为建设企业的核心竞争力[1-2]。已有学者对建设单位项目管理及BIM技术应用管理进行了研究，取得一定成果[3-6]。建设单位应用BIM技术时，缺乏标准化流程，具体管理过程在很大程度上依赖技术管理人员的工作经验[7]和对BIM技术的认知深度，应用效果有待提高。

本文依托雄安·中交未来科创城项目，采用实际调研和项目管理实践的方式，设计了建设单位公司级、项目级BIM管理架构，搭建了以BIM技术为基础的管理架构。该管理架构综合考虑了项目实施过程中设计、施工、监理、BIM咨询等参与单位的管理逻辑，有利于项目管理、优化管理架构、推动信息化管理系统建设。

1 基于BIM技术的管理架构设计

基于BIM技术的管理核心在于项目各参与方全专业数据的共享和信息交换[8]。在工程项目建设过程中，建设单位是唯一能够统筹和协调各参与方直接或间接协作的主体，由建设单位统筹的BIM技术应用符合工程全过程、全专业的理念，且有利于体现BIM技术在建筑全寿命期的应用价值。基于BIM技术的建设单位项目管理运行模式是自上而下的，分为建设单位公司级、项目级BIM管理架构。在公司级管理架构中，按职能体系进行环节划分。在项目级管理架构中，按各参与方的工作流程进行环节划分。公司级管理层面对项目进行指导和管理，管理需求和BIM技术应用经验可为管理架构建设提供反馈和优化意见[9]。

1.1 建设单位公司级BIM管理架构

为体现建设单位公司级BIM管理架构的普遍适用性和代表性，本文分析的管理架构包括普遍业主单位的组织模式和管理流程。公司级BIM管理主要完成内部体系搭建工作，包括领导决策体系、参与部门职能体系及项目执行负责体系(见图1)。政府政策和BIM咨询是影响公司级BIM管理的重要因素，并在一定程度上影响了BIM管理架构的划分。其中，政府政策起引导、规范和约束作用，同时在一定程度上决定了BIM咨询工作范围。

图1 建设单位公司级BIM管理架构

建设单位公司级BIM管理架构中，公司分管领导主要负责BIM目标体系、管理价值的建立，从行政上提供项目各阶段BIM技术应用决策；BIM相关参与部门负责完善项目管理体制，建立人员队伍，确保信息传达及时准确；根据BIM技术应用目标的不同，BIM管理主导部门在不同阶段具有差异性，如设计阶段由设计部门主导，施工阶段由工程管理部门主导，运营阶段由产业管理部门主导，主要负责协调各参建方，落实各阶段BIM管理计划与目标，完善公司级、项目级BIM技术应用的对接。

1.2 建设单位项目级BIM管理架构

在建设单位主导的工程项目中，建设单位需统筹设计单位、监理单位、施工总承包单位、专业分包单位及其他供应商等，参与方关系映射组合较多，需对组织形式进行划分[10]。建设单位项目级BIM管理架构如图2所示，将参与方工作划分为4个工作环节，各环节节点均以BIM模型为管理要素，实现项目实施全过程的协调。

1)环节1 标准制定环节，由建设单位主导，编制项目BIM执行计划、建模标准及交付要求。BIM执行计划需各参与方参与，明确项目建设目标、BIM管理成果、工作要点和考核机制等。BIM标准建设单位可参照国家、地方标准制定项目级BIM标准。设计单位和施工总承包单位在建设单位BIM执行计划的基础上，分别编制设计、施工BIM计划和标准，以约束各专业和专业分包。

2)环节2 模型建立环节，按照环节1建立的BIM标准，设计单位完成设计模型并交付施工，总承包单位和专业分包单位分别负责各专业的模型建立，并由总承包单位完成模型整合，此过程由监理单位和建设单位进行审核，并完成最终成果的接收。

3)环节3 BIM应用环节，根据建设单位管理需求，可按多种方式划分工作流程和内容。

4)环节4 成果交付环节，建设单位与其他参与方的区别在于管理的跨项目阶段，交付成果主要为服务建设单位在销售、运维阶段的应用成果。建设单位对交付成果的要求需在环节1进行明确规定，以便设计、施工单位对交付成果有明确的指向。该环节监理、设计单位需对施工单位提交的BIM成果进行审核，并最终交付建设单位。

图2 建设单位项目级BIM管理架构

2 基于BIM技术的管理架构应用流程

2.1 架构搭建

公司级BIM管理架构为项目实施的基础，一般由项目负责人直接管理，根据项目阶段组建BIM工作对接部门，并指派BIM具体负责人。

2.2 BIM执行计划编制

BIM执行计划编制内容包括BIM颗粒度要求、模型交付表、项目参与方管理文件等，需明确执行目标、公司及项目团队组织架构、时间安排、BIM技术应用要求、软硬件要求、公共数据环境、模型检查和审核机制等。从建设管理角度考虑公共数据环境是开展工作的基础，各参与方将基于相同环境、模型开展工作，共享环境可通过共享虚拟桌面建模+管理平台应用的形式协同。模型交付表是交付成果的核心，其确定交付成果的文件内容、形式，对交付成果和应用目标起指引作用。

2.3 BIM管理模型建立

BIM管理模型包括设计模型和施工深化模型，模型建立流程如图3所示。由图3可知，BIM管理模型建立是输入与输出的过程。设计BIM模型的建立需要设计资料清单，输出设计模型给施工总承包单位。施工深化过程中，建设单位、监理单位、总承包单位、专业分包单位遵循计划→实施→检查→处理的闭环，监理单位和建设单位主要承担审核工作，确保BIM模型图模一致，同时检查LOD级别、交付成果是否与BIM执行计划一致等管理基础数据要求。

对于变更管理，可重新执行图3所示流程，变更审核主要针对整合模型专业间的碰撞，变更模型最终经设计单位确认后下发。采用BIM技术进行项目管理时，可基于公共数据环境的多方协同，将变更信息与各参与方进行同步分发。

图3 BIM管理模型建立流程

2.4 BIM管理模型应用

BIM模型应用包括专项应用和管理应用。专项应用仅需解决现场实施的问题，在建筑结构、机电、幕墙、钢结构、精装、园林市政等专业实施过程中进行必要的模拟，如高支模、深基坑、塔式起重机等专项方案。管理应用指依托公共数据环境或BIM协同管理的信息化平台，将项目管理要素进行统一管理，应用执行流程如图4所示。由图4可知，BIM技术应用需依托BIM执行计划和项目参与方管理文件，建设单位承担核查、管理、验收的职责，在BIM模型深化施工方案和应用方案中，根据项目管理要素进行需求调整，以满足建设单位管理要求，本过程需交付竣工BIM模型，以辅助后期应用。

2.5 成果交付

BIM成果交付管理是动态管理过程，交付成果包括BIM模型及与其关联的资料信息和数据库。采用BIM技术构建三维交付资料，分别从点、线、面的角度整合几何信息和非几何信息数据，参与方可通过模型查看各项功能及关联的图纸、材料、维修保养等信息，为项目交付后质量提供保障。

需注意，基于BIM技术的成果交付不是传统的图文档交付，而是以信息数据交付为主，交付流程的审核也是以电子交付的形式完成，需明确交付数据格式的兼容性，国际上普遍采用.ifc格式文件，国内根据项目所在地设置地方数据库兼容文件，以数模映射的形式交付。

3 工程应用

3.1 工程概况

雄安·中交未来科创城项目位于河北省雄安新区，项目占地面积约587 333m2，总建筑面积约130万m2，其中地上建筑面积约96万m2，地下建筑面积约34万m2，装配率约35%，集办公、居住、城市运营等多功能于一体。建设单位组建了BIM工作组，涉及2家设计院、7家施工总承包单位、3家监理单位、近200家专业分包单位(含作业班组)，采用BIM技术进行全专业全过程管理。

3.2 BIM管理架构应用

本工程公司级BIM管理由副总经理负责，公司下设设计管理部和工程管理部，分别负责设计、施工BIM工作。由建设单位统筹、各参与方参编形成项目BIM执行计划，规范了BIM应用点、应用流程、交付成果等，搭建了公共数据环境。

设计院按标准、分标段完成设计模型的建立。

施工总承包单位接收设计模型和设计图纸等资料，并在设计资料的基础上按照工作分解结构的分解粒度完成场地、建筑、结构模型的建立。专业分包单位按照BIM执行计划和总承包单位要求细化专业模型。施工总承包单位进行构件编码，并在公共数据环境中进行整合。

依据建设单位管理目标和施工总承包单位管理细度，开展项目施工专项应用，包括项目沙盘推演、孪生模拟，实现了项目进度、质量、人员、设备等的高效管理。管理过程数据最终在公共数据环境中以数据传递的方式进行交付。

3.3 应用效果分析

1)设计阶段 对设计阶段采用传统图文会审与BIM多方会审的工作效率进行对比分析，结果如表1所示。由表1可知，BIM多方会审工作效率是传统图文会审工作效率的1.2～3.6倍，其中，机电专业工作效率提高幅度最大。

表1 设计阶段传统图文会审与BIM多方会审工作效率对比

2)施工阶段 以酒店工程为例，利用公共数据环境对施工阶段主体结构质量、临边防护工程安全、用电安全、基坑支护安全及文明施工进行实时检查，结果如表2所示。由表2可知，施工阶段采用BIM管理架构时，各检查项一次复验通过率均>83%，提高了管理效率，降低了管理成本。

表2 施工阶段BIM管理架构应用效果

4 结语

本文从建设单位的角度出发，结合BIM技术对项目管理流程进行重新设计，依托雄安·中交未来科创城项目，对基于BIM技术的项目管理架构适用性和可行性进行验证。管理架构包括信息管理和项目管理，同时考虑了设计、施工和后期交付管理，具有较强的适用性，有利于提高项目管理效率，降低管理成本。设计单位、施工总承包单位可基于BIM管理架构进行深化，作为设计阶段和施工阶段的管理基础。