【摘要】文章以实际工程项目为研究对象，探索从BIM走向CIM的智慧型工程项目管理模式，推动工程项目的智慧化管理由局部向整体发展，并与宏观的数字化智慧城市建设融合。文章最后提出BIM定位于服务项目，CIM定位于城市管理，能否实现以政府主导的CIM平台研发并开放相关平台端口，为项目参建方提供便利，真正实现数据源于项目，服务于项目。
【关键词】BIM；CIM；智慧型项目管理
1引言
对建筑工程项目实行智慧化管理，通过新兴信息技术，推动建筑业向数字化、信息化、智能化方向发展是大势所趋。文章以某利用信息技术助力工程建设的创新管理示范性项目为研究对象，探索从BIM走向CIM的智慧型工程项目管理模式，为新兴信息技术在工程项目管理中的推广和应用提供参考。
2项目概况
文章研究的项目是广州市的大型商业综合体，总建筑面积约12万?，地下3层，地上为超高层塔楼，总投资约4.5亿元人民币。项目结构类型为框架—核心筒和劲性钢筋混凝土结构。该项目由中建四局第六建设有限公司施工总承包。工程采用逆作法施工地下室，主体结构内含大型钢斜柱与墙内钢斜撑，技术含量高，施工难度大。同时，该项目也是广州市利用新兴信息技术助力工程建设，促进建设行业高质量发展的创新管理示范性项目。
3BIM技术在项目中的应用
目前，BIM技术被广泛应用于工程项目建设的各个阶段，在推动工程项目的建设进程、攻克施工重点和难点、实现工程项目建设目标上发挥着越来越大的作用。
3.1BIM碰撞检查。施工总承包单位对项目土建和机电综合管线分别建模。通过BIM建模和碰撞检查的方式，及早发现各专业施工图纸存在的矛盾和问题，主动就图纸问题与设计单位进行沟通确认，把图纸存在的问题尽可能在施工前期妥善解决，为项目施工全面推进打下良好的技术基础。比如，在机电综合管线建模过程中，发现图纸标注的地下室给水管道距地标高与结构柱帽会发生碰撞。发现问题后，及时与设计单位给排水专业设计师进行沟通，取得设计变更方案。通过建模方式，将图纸中存在的技术问题及早发现及早解决，为项目进度和质量管理赢得了宝贵的时间。
3.2BIM4D施工过程模拟。BIM4D施工过程模拟是通过在三维模型上添加时间轴，进而实现时间流程管理的仿真模型。它主要由组件模型、程序模型和数据库三部分组成。组件模型就是用BIM技术建立起来的虚拟项目构件；程序模型就是通过程序建立虚拟项目构件与项目时间流程的逻辑关系，呈现整个施工过程；数据库主要是分析和统计相关数据，生成报表，为项目管理提供决策信息。它把虚拟的模型和进度计划关联起来，按计划模拟施工的进程，检查施工流程、材料供应及进度计划的合理性，使项目人力、材料、机械设备、资金和技术等生产要素的管理更加精细化和具体化。同时，该技术让各参建方在工程施工的前期准备阶段就能了解到项目的建设全貌和建设的全过程，更直观地把握项目建设过程的关键时间节点。
3.3项目重点难点的施工模拟。地下室逆作法施工和钢斜柱吊装是本项目施工和项目管理的重点和难点。施工总承包单位决定采用BIM技术进行施工模拟，优化施工组织设计，有效控制重点难点的施工进度和质量等管理问题，共享数据，协调各方达成一致目标。在超高层建筑中利用主体地下结构的全部或部分作为地下室施工期间的支护结构，自上而下施工地下结构，并与土方开挖交替实施的逆作法施工，能够大幅缩短工期，取得较高经济效益。具体的施工工艺流程是：地下室连续墙和桩基础施工→地下室结构柱施工，采用一柱一桩结构形式→土方明挖至首层地下室底板→首层梁板结构施工→逆作地下结构、与地上主体结构同时施工。本项目对上述施工工艺流程进行全过程模拟，对关键工序的模拟精度力求接近项目实际工况，对关键节点大样实现三维可视化交底，为逆作法施工奠定基础。该项目另一个施工难点是钢斜柱吊装。该项目地上主体结构采用大型悬挑偏心受压钢结构设计，施工难度大。同时该项目因现场复杂环境的诸多限制，无法采用常规的搭设落地胎架的方式进行钢结构安装。如何在偏心受力和复杂环境双重不利施工条件下确保钢结构的安装精度，成为项目管理必须解决的难题。对此，项目总承包单位采用BIM技术对安装过程进行施工过程模拟，确定最不利的施工工况，寻找解决方案，优化施工组织设计，最终使得吊装作业得以顺利实施。施工总承包单位通过施工模拟方式传递有效信息，使项目参建方对项目施工重点、难点的进度和质量控制目标达成一致，高效实现计划、组织、协调和控制等项目管理工作，在管理上形成协作和合力。
4从BIM走向CIM的智慧型工程项目管理模式
4.1智慧建设理论推动BIM技术向CIM平台发展。智慧建设理论是集成BIM技术、物联网、大数据等先进的信息技术，以满足工程项目的功能性需求和不同参与方的个性化需求为目的，构建工程项目建造运行的智慧环境，推动基于BIM技术的工程项目智慧建造逐步向基于CIM平台的数字化智慧城市建设方向发展和融合的新理论。其中，CIM是城市信息模型[1]的简称，其数据主要由大场景、宏观的地理信息系统GIS数据和着眼于建筑单体、微观的BIM数据构成[2]，为实现城市的精细化和动态管理，提升和完善城市综合服务水平和能力提供信息支持。BIM与CIM是微观与宏观、局部与整体的关系。智慧建设理论为构建全新的工程项目管理提供了理论基础，通过技术和管理创新实现对工程项目全生命周期的管理。在智慧建设理论的指导下，工程项目智慧管理模式将寻求突破，推动局部向整体发展，与宏观的数字化智慧城市建设融合。
4.2基于CIM平台的工程项目管理模式。本项目着重探索CIM平台在建设阶段，通过数据融合和可视化等方式，为传统工程项目管理模式带来新的内涵。基于CIM的智慧化管理的关键基础在于信息的智能获取。它有别于传统的人力采集信息的方式，其基础信息数据源自摄像头及智能捕捉、传感器及数据分析、电子芯片感应、倾斜摄影成像、三维扫描建模或其他信息平台关联导入等，然后通过数据接口实现各项管理业务的各类数据汇总，集成在CIM平台各功能板块上。此外，与传统的二维平面或表格统计的呈现方式不同，CIM平台以BIM模型或三维模型为数据载体，以三维可视化的表现形式，数据均与工程模型相关联。从BIM到CIM，项目进度、质量、安全与环境保护三大目标的管理有了创新的方式。1）项目进度管理基于CIM平台，建筑的建造过程被纳入城市建设实时管控中，进行全局和局部的整体协调。本项目采用全景和全过程实时监控，无人机和监控采集数据后上传至CIM平台，建造的实时进度即可呈现在城市的动态面貌中。对于政府职能部门和项目投资者来说，能从平台上及时了解到项目的进度。通过与BIM4D施工模拟的数据进行比照后，对项目进度的总体控制更加直观。对项目总承包单位而言，能从平台上掌握到项目所处周边环境的情况，为项目实施寻找最佳时机。2）项目质量管理工程质量监督管理常规的管理方式是事前监督程序到位、事中监理和事后实体抽查。在CIM平台上通过数据提取和融合后，可以实时可视化、立体化监督，质量监督不再停留于纸面化和会议化。3）基于CIM平台的项目安全与环境保护目标的管理应用广泛在安全方面，比如工地管理人员和劳务人员信息可视化监控；安全教育和培训中结合VR和AR技术，使人员在虚拟现实环境中达到教育目的；通过人工智能方式对工地安全帽佩戴、高空作业安全带配置的情况进行识别和报警；深基坑监测数据的同步共享和预警；塔吊、施工电梯等主要机械设备的智能监控的应用等。扬尘和噪声监控则是环境保护方面的应用。通过CIM平台获取的信息是智能且可视化的。它通过先进的信息化手段，赋予项目管理更加广阔的思维和视角；同时，通过CIM平台，项目参建单位为信息化赋能城市治理贡献数据，让城市治理更加科学化、精细化和智能化。
5从BIM到CIM探索中的思考
5.1实现从BIM到CIM的思考。BIM与CIM局部与整体的关系决定了二者对信息详细程度的要求不一样。在BIM应用过程中，对模型本身有较高信息精度要求。在CIM平台中，更注重各项信息的自动获取、智能分析、高效处理。
5.2数据双向服务的思考。BIM定位于服务项目，CIM定位于服务城市管理，二者定位不同、受众不同。当前CIM试点平台着力于职能部门对建设项目的智能监管，强化了监督管理，对项目本身的管理提出了更高的要求，但从项目参建方的角度看，却增加了人力物力投入。思考以政府为主导的CIM平台能否在满足职能监管功能的同时，研发并开放相关平台端口、功能模块用于项目自身管理服务，为项目各参建方提供便利，真正实现数据源自项目、服务于项目。
6结语
从BIM技术走向CIM平台，从传统的项目管理走向智慧型工程项目管理是建筑行业主动融入数字化智慧城市的创新和建设，取得高质量发展的未来方向。
参考文献
[1]住房城乡建设部.住房城乡建设部《城市信息模型（CIM）基础平台技术导则》[J].工程建设标准化.2020(10)：32.
[2]许镇等.CIM研究综述[J].土木建筑工程信息技术，2020，12(3):1-7.
作者:倪小真 黎光军 单位:广东工程职业技术学院 中建四局第六建设有限公司