您的当前位置：首页正文

BIM环境下的工程项目管理协同机制研究

来源：画鸵萌宠网

BIM环境下的工程项目管理协同机制研究

重庆大学硕士学位论文

(学术学位)

学生姓名：寿文池指导教师：杨宇教授专业：管理科学与工程学科门类：工学

重庆大学建设管理与房地产学院

二O一四年五月

Research on Construction Management Collaboration Mechanism for BIM

implementation

A thesis Submitted to Chongqing University in Partial Fulfillment of the Requirement for the

Master‘s Degree of Engineering

By Shou Wenchi

Supervised by Professor Yang Yu

Specialty: Management Science and Engineering

Faculty of Construction Management and Real Estate of

Chongqing University, Chongqing, China

May, 2014

中文摘要

摘要

我国建筑业长期以来因其资源浪费严重、安全事故频发、各参与方之间信息相互封闭、建设工程项目实施过程中缺乏有效的项目协同管理、生产效率低下、产品质量问题严重、先进技术的应用匮乏、自身技术进步滞后等等问题而倍受指责，而基于新兴技术（特别是现在信息化技术）的新的建设工程项目协同管理模式成为解决这些问题的重要技术方法和技术手段。建筑信息模型（Building Information Modelling，BIM）作为一种能够通过创建并利用数字化模型实现对建设工程项目进行设计、建造及运营管理的现代信息技术平台，以其集成化、智能化、数字化以及模型信息关联性等特点，为参与建设工程项目的各方创建了一个便于交流的信息平台。近年来，BIM技术在国内建筑业日益得到重视和实际应用，并为研究和探索新的建设工程项目协同管理模式和相关制度与机制提供了有效的现代信息技术支持。该选取“基于BIM技术应用环境的工程项目管理协同机制”这一问题进行针对性研究，具有较为重要的现实意义和价值。

该论文分析了目前BIM在国内外的研究现状、目前国际BIM发展的趋势和我国BIM研究和实践应用的重点和难点，提出了BIM环境下的建设工程项目管理过程中应当解决的主要协同管理问题；该论文作者通过对全球42份BIM标准/指南的分析研究，归纳提出了目前BIM应用实践中的31项应用点，并基于对已发表的高水平论文中相关案例的分析研究，归纳总结出13个已经较为广泛地应用实施的BIM应用点的具体应用情况；该论文作者针对目前建设工程项目管理领域基于BIM的项目协同管理研究的不足，初步设计了B IM环境下建设工程项目参与方宏观协同机制与微观协同机制；针对宏观协同机制，该论文分析了建设工程全寿命期中BIM的价值，提出了BIM工作流程，分别针对DBB建设工程（项目）采购模式、DB建设工程（项目）采购模式和IPD建设工程（项目）采购模式三种不同协同等级的建设工程（项目）采购模式设计了BIM环境下建设工程项目参与方的任务分配与信息协同路径；针对微观协同机制，该论文选取了6个BIM应用点，初步设计了建立在PDCA循环基础上的BIM应用实施路径，定义并初步设计了变更管理、方案模拟、进度模拟三个方面的协同流程；在此基础上，该论文运用BIM应用环境下的某真实建设工程项目案例背景，初步分析、验证了两种协同机制的可行性，并指出了存在的问题。

关键词：Building Information Modelling，协同管理机制，工程采购模式，BIM应用

重庆大学硕士论文

英文摘要

ABSTRACT

Architecture, engineering, and construction (AEC) industry is dissatisfied with project outcomes and argue that projects often run over-schedule, over-budget, and are of low quality. New technologies (Especially new information technologies) based project collaboration management model become an important tool to solve these problems. Building Information Modelling (BIM) has arrived with the feature of integration, digitization and information connections. BIM is model information technology platform, which can be used to construction project design, construction and maintenance management. Meanwhile, it is also a communication platform that allow all the participants share techniques and knowledge with each other. Therefore, BIM is leading a new pattern of project management collaboration management model, this pattern is a connection of project management and BIM thinking, it will achieve effective and efficient in AEC industry. This paper has realistic meanings and values.

The state-of-art BIM research in international and china is discussed, this part has a further discussion of BIM tendency and main research area in the world. This paper demonstrates the emerging research on collaboration in project management, provides the research focus in project procurement models. 31 BIM uses are screened from42 BIM standards/guidelines, and 13 uses are verified in 40 case studies in journal articles. Based on the theory of synergetics, project management, project management collaboration and BIM thinking, this paper develop two theoretical frameworks of participants collaboration, which are stakeholders‘ collaboration model in the project life-cycle based on BIM and stakeholders‘ collaboration in BIM uses. The macroscopic collaboration mechanism introduced the concept of BIM values and workflow, and creates stakeholders collaboration models in DBB, DB and IPD project procurement models. Meanwhile, another is construction stakeholder collaboration model in microcosmic view. And the microcosmic collaboration mechanism chosen 7 BIM uses to define the BIM values and described 3 BIM uses in-depth.

Last but not least, a construction case study is chosen to verify the collaboration mechanisms and to analyse the possible drawbacks.

Keywords: Building Information Modelling, collaboration management mechanism,

project procurement model, BIM uses

III

重庆大学硕士论文

中文摘要 .................................................................................................... I 英文摘要 .................................................................................................. III 1 绪论........................................................................................................ 1

1.1 研究背景 ........................................................................................................................ 1 1.2 国内外研究现状 ............................................................................................................ 3 1.2.1 国内外BIM研究现状 ........................................................................................... 3 1.2.2 国内外BIM协同研究现状 ................................................................................... 7 1.2.3 工程项目管理领域协同研究概述 ......................................................................... 9 1.2.4 研究现状分析 ...................................................................................................... 11 1.3 研究目的、目标和意义 .............................................................................................. 11 1.3.1 研究目的 .............................................................................................................. 11 1.3.2 研究目标 .............................................................................................................. 11 1.3.3 研究意义 .............................................................................................................. 12 1.4 研究内容、研究方法和技术路线 .............................................................................. 12 1.4.1 研究内容 .............................................................................................................. 12 1.4.2 研究方法 .............................................................................................................. 13 1.4.3 技术路线 .............................................................................................................. 14

2 理论研究 ............................................................................................... 15

2.1 协同科学与协同学理论概述 ...................................................................................... 15 2.1.1 协同科学理论综述 .............................................................................................. 15 2.1.2 协同学理论概述 .................................................................................................. 15 2.1.3 协同机制概述 ...................................................................................................... 16 2.2 建设工程项目管理理论与建设工程项目管理下的协同管理概述 .......................... 17 2.2.1 项目管理基础理论概述....................................................................................... 17 2.2.2 建设项目管理采购模式概述 ............................................................................... 18

重庆大学硕士论文

2.2.3 DBB、DB、EPC和IPD建设工程采购模式研究概述 ..................................... 19 2.2.4 工程项目管理下的协同管理概述 ....................................................................... 23 2.3 本章小结 ...................................................................................................................... 24

3 BIM应用概述 ....................................................................................... 25

3.1 BIM简介 ..................................................................................................................... 25 3.2 BIM应用介绍 ............................................................................................................. 26 3.2.1 BIM标准中的BIM应用 ..................................................................................... 27 3.2.2 BIM在文献案例中的应用 .................................................................................. 29 3.3 本章小结 ...................................................................................................................... 32

4 BIM环境下工程项目参与方宏观协同机制设计 .............................. 33

4.1 项目参与方宏观协同 .................................................................................................. 33 4.1.1 宏观协同定义 ...................................................................................................... 33 4.1.2 宏观协同下BIM的价值 ..................................................................................... 34 4.2 BIM环境下项目参与方宏观协同机制设计 ............................................................. 35 4.2.1 BIM环境下BIM工作流程设计 ......................................................................... 35 4.2.2 BIM环境下参与方任务分配与信息协同路径设计 .......................................... 35 4.3 本章小结 ...................................................................................................................... 40

5 BIM环境下工程项目参与方微观协同机制设计 .............................. 43

5.1 项目参与方微观协同 .................................................................................................. 43 5.1.1 微观协同定义 ...................................................................................................... 43 5.1.2 微观协同下的BIM价值 ..................................................................................... 43 5.2 BIM环境下工程项目参与方微观协同机制设计 ..................................................... 44 5.2.1 BIM应用在工程中的实施流程 .......................................................................... 44 5.2.2 BIM应用下的参与方协同机制设计 .................................................................. 45 5.3 本章小结 ...................................................................................................................... 49

6 案例分析 ............................................................................................... 51

6.1 项目概况 ...................................................................................................................... 51 6.1.1 项目团队介绍 ...................................................................................................... 51

6.1.2 项目BIM应用 ..................................................................................................... 52 6.2 BIM总体应用流程 ..................................................................................................... 53 6.3 BIM应用 ..................................................................................................................... 56 6.4 本章小结 ...................................................................................................................... 58

7 结论和展望 ........................................................................................... 61

7.1 结论 .............................................................................................................................. 61 7.2 展望 .............................................................................................................................. 62

致谢.................................................................................................... 63 参考文献 .................................................................................................. 65 附录：A 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录 ..................................... 75

VII

重庆大学硕士论文

VIII

1 绪论

1.1 研究背景

建筑业长期以来因浪费严重，安全事故频发，各参与方之间信息封闭，效率低下，产品质量不符合预期而倍受诟病。《经济学人》在2000年发布的文章中称全球建筑业存在30%的浪费；美国劳动统计局调查研究显示自1964年以来，建筑业相比其他非农业产业生产效率持续下降，而非农产业同一期间生产效率提高超过200%[1]。全球建筑业成本超支、工期延误、工程质量不符合业主要求等问题，以及由此带来的工程参与方之间工程变更、工程索赔等争端，使人们的眼光自然的转向寻求更好的解决方案，以期提高建筑业生产效率。

全球化竞争趋势下，如何突破建筑业发展困境成为亟需解决的问题。通过建筑业与制造业生产水平的对比，人们将信息化技术在建筑业中的应用和提升作为建筑业发展的突破口。20世纪80年代，计算机辅助设计 (Computer Aided Design, CAD) 技术的普及和推广使建筑绘图由手工走向电子化，提高了绘图效率，使设计人员能够将更多的精力和时间转移到图纸的深化设计与完善，提高了设计质量。然而这种技术在几十年的应用间，逐步发现了自身存在的缺陷和在全球竞争环境下的不足。一方面，最终的图形文件只能包含建筑项目的小部分信息[2]；另一方面，CAD不同图纸和规范间信息分裂，无法实现信息协同[3]。以提高绘图效率为目的的CAD应用已不能满足全球化竞争趋势下建筑业信息化需求。

2002年作为全球最大的二维和三维设计、工程及娱乐软件的领导者欧特克 (Autodesk)有限公司推出了建筑信息模型（Building Information Modelling，BIM）的概念。BIM作为数字建模软件的总称，在虚拟环境中将真实的建筑信息参数化。基于此数字化模型平台，从设计、施工到最后的运营维护，实现整个建筑项目全生命期信息的共享和改进 [4, 5]。BIM技术区别于传统CAD设计方式的一项重要特征是通过三维的共同工作平台以及三维的信息传递方式，实现设计、施工、运营全过程信息的协同与参与方工作方式的协同。建筑业信息化技术的发展弥补了建筑业信息技术落后的不足，创造了以BIM为核心平台的参与方协同工作模式，致力于确保工程建设全过程目标的统一。BIM为建筑业生产效率的提升和争端问题的减少提供了信息技术的支持。

2008年，McGraw-Hill[6]发布了一份BIM在建筑工程(Architecture, Engineering, Construction, AEC)行业应用情况的市场调查报告，该报告以问卷调查的形式收集了全美国82个建筑师，101个设计师，80个承包商和39个业主的问卷。该报告预计BIM将会被广泛使用在预制建造方面，通过此项功能将有效的减

重庆大学硕士论文

少工程成本并提高现场工程质量。BIM使用在未来几年将会在各公司之间广泛传播并在AEC行业得到进一步的应用。Kunz等[7]通过问卷调查总结出BIM使用的价值和成功实施的因素。主要的结论包括：

 在过去几年，BIM在设计和施工阶段的应用程度极大的增加。  BIM用户涵盖了设计和施工的所有方面。

 BIM主要的应用领域是文件管理，概念设计支持和前期项目计划服务。  BIM应用极大的降低了合同风险。

 BIM用于三维 (3 dimension, 3D)、四维(4 dimension, 4D)冲突检测，用于计

划和可视化服务。

 BIM应用提高了生产效率，减少了各方争端和索赔。

调查结果显示虽然目前AEC行业主要依靠传统的图纸和操作方式，但同时也意识到了BIM对行业效率提升和智能化应用的重要性。因此，BIM在AEC行业的应用不仅仅是将CAD图纸可视化或提高文件整理能力，而是为建筑业全过程项目管理建立了信息协同共享平台，实现整体建设项目工作流程的提升和改进。

然而，BIM的出现虽然为建设工程项目中各参与方的集成创造了合作平台，但在现有的建设工程采购模式下仍有很多的限制。在传统的设计－招标－建造(Design-Bid-Built, DBB)的基础上发展出的设计施工总承包(Design-Built, DB), 项目总承包(Engineering-Procurement-Construction, EPC)等方式，通过设计环节与建造环节的整合，设计环节、采购活动与建设环节的整合，解决了部分DBB建设工程采购模式下参与方工作环节脱裂导致的信息沟通不畅等问题，但在实际建设工程项目中，设计方、承包商和业主等项目参与方之间作业内容依然边界固定。通常设计、工程制作、施工和运营各部分由各团队独立完成，各组成部分之间互动有限，工程建设过程中，工程项目各参与方之间协同程度依然较低[8]。另外，现有的BIM应用包括设计优化，碰撞检测，管线综合，进度优化，施工方案论证，设施管理等，在实际操作过程中，每项应用主要由单个参与方负责，各参与方之间工作协同较差[9]。

在过去几年里，中国 BIM技术的发展与应用持续增长，虽然越来越多的业主（包括政府单位）开始要求在工程项目中应用BIM技术，同时认真地评估或引进BIM应用的组织也逐渐增多，但中国BIM发展与应用依然落后于许多发达国家

[10]

。中国现有有关BIM协同的研究主要是搭建统一的数据管理平台 [11]，其中又

以设计阶段协同软件平台为主，实现协同设计[12]。BIM的实际应用以及研究已经延伸至建筑全生命期，在现有不同建设工程采购模式下如何实现各参与方在项目实施全过程的宏观协同管理，以及设计、施工、运营、维护各过程中各相关参与

1 绪论

方在特定BIM应用下的微观协同工作将是亟须解决的问题。本文将对以上两个层面的协同问题展开研究和探讨。

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国内外BIM研究现状

① 国际BIM研究

建筑信息模型的理念与应用始于美国，美国乔治亚理工学院的Charles Eastman在80年代其著作―Building Product Models‖[13]一书中就提出了信息模型的原理。随后2002年Autodesk的副总裁Phil Bernstein首次提出并使用Building Information Modelling这个术语阐述该公司AEC相关产品的功能设计理念[14]。由此AEC行业由此走上了BIM快速发展的道路。BIM概念包含一系列广泛的设计和建造变革的技术，本质而言，BIM就是使用自身包含的信息数据库对建筑结构的几乎所有方面进行描述和展示。

Eastman在《BIM 手册》中将BIM定义为[15]：―BIM不仅仅是三维数字化建模技术，作为包含建筑构件参数化信息的建筑物模型，它可以实现项目信息全生命周期的流通和交互‖。BIM不仅仅是一件事物或者一种软件，而是―人的活动‖，一种牵涉到广泛的工程管理流程改造的活动。

BIM自出现以来就被设计人员、承包商和供应商的广泛采用，以减少成本、提高质量。公共和私人业主对BIM的需求也逐渐增加并广泛将其应用在复杂工程项目中。斯坦福大学CIFE (Centre for Integrated Facility Engineering, CIFE) 研究中心报告指出BIM在全球的应用正逐步扩大深入。麦克格劳希尔(McGraw-Hill) 公司报告认为BIM的应用在2008年达到了高峰，更多的团队开始使用BIM而不仅仅是尝试。BIM标准的制定、电子数据许可和文件传输等问题的逐渐解决也促进着BIM应用的增多。

BIM的参数化和智能化特征可以支持建筑的虚拟设计，建造和运营。BIM从根本上使参与方在项目设计和施工过程中实现了最大程度的知识和经验的分享，交流以及工作效率的提升[16]。软件开发方面，Autodesk、Bentley和Graphisoft 三家公司率先将BIM 概念应用到产品开发中。自此，这些软件开发商（随后又有Tekla等许多厂商陆续加入）就纷纷进入推出BIM理想工具的竞逐中。

此外BIM标准制定方面，2003年，美国总务管理局（General Services Administration，GSA）推出了国家3D-4D-BIM 计划，并发布了系列BIM 指南

[17]

。美国率先在2007年底推出《美国国家建筑信息模型标准》（United States

National Building Information Modelling Standard）[18]，第二版(Version 2)也于2012年5月问世[19]。欧美主要先进国家及亚洲的韩国、新加坡等，皆已积极地推广

重庆大学硕士论文

BIM应用，并进行技术研发，提高本国建筑企业的全球竞争力。英国于2009年发布了―AEC（UK）BIM标准‖，2010年4月发布了第一版由英国建筑业十几个公司的专家共同编写的，旨在指导和支持英国建筑业中所有采用BIM技术（Revit平台）的工程项目作业流程行业标准（AEC (UK) BIM Standard for Autodesk Revit）。第二年，又发布了基于Bentley平台的工程项目作业流程行业标准[20]。2011年6月，英国政府正式宣布所有的政府工程在五年内必须使用BIM[21]。新加坡在2010年要求公共工程全面应用BIM在工程设计和施工环节中，要求2015年所有公私建筑通过BIM模型送审及按照BIM模型兴建 [22]。2012年，新加坡政府发布了新加坡BIM标准。韩国在BIM技术应用上也十分领先。2010年1月韩国国土海洋部分别制定了建筑和土木两个领域的BIM应用指南，详细的说明了开发商、建筑师和工程师采用BIM技术时必须注意的方法及要素[23]。除了以上提及的几个国家的BIM标准发展外，北欧，香港，加拿大，澳大利亚等国家近年来也积极倡议推动BIM的概念与应用。表1.1列举了目前各国（地区）BIM应用(推动)情形。

表1.1 各国BIM应用(推动)情形

Table 1.1 BIM application (driving) situations in countries

国家(地区)

buildingSMART组织成员

用户(单位)

应用(推动)情形

2008年提出彻底改变传统建筑设计思维，以BIM为手段，集成各项作业流程强制采用BIM

所有建筑项目人员都必须使用BIM 采用BIM

2009年伦敦地铁系统以BIM为平台集成29座新建车站及全线设计与施工必须使用BIM、IFC 推动使用BIM

自行订立BIM标准、用户指南、组建资料

香港房屋委员会

库等，在2014年至2015年将BIM应用作为所有房屋项目的设计标准

日本韩国

是是

学界和企业界已成立

美国建筑师协会

美国

是

美国总务管理局美国海岸警卫队

挪威芬兰英国

是是

私人企业推动伦敦地铁系统公共项目超过两百万欧元者开发者

香港

是

丹麦是

开始研究BIM及其应用

庆熙大学发展eQBQ（e‐Quick‐Budget

1 绪论

buildingSMART组织及全国性BIM发展项目计划

Quantity）系统，首尔国立大学研究加强韩国建造业的安全性表现

首创自动化审批信息系统(Electronic Plan

新加坡

是

CORENET执行委员会

Checking Systems）。2010年新加坡公共工程全面以BIM设计施工，要求2015年所有公私建筑以BIM送审及兴建 2009年公布国家数码模型指引，2012年

澳大利亚工业、

澳洲

是

创新、科学、研究和高等教育部

发布《国家BIM行动方案》，2016年7月1日起所有澳大利亚政府的建筑采购要求使用基于开放标准的全三维协同BIM进行信息交换

中国

是

设计研究机构及民间企业

城市大型建筑物已采用BIM技术

来源：本文作者根据文献综述结果绘制

② 中国BIM研究现状

2003年开始，我国工程建设行业开始引入BIM ，基于目前国内BIM市场参与者的活跃度分析，BIM应用以设计公司为主，BIM培训机构、咨询公司，高校、政府及行业协会也开始越来越重视。2012年，住房和城乡建设部发布的《2012年工程建设标准规范制订修订计划》（建标[2012]5号）将国家标准《建筑工程信息模型应用统一标准》、《建筑工程信息模型存储标准》列入制定计划

[24]

。通过资料查找和分析，目前国内有关BIM的在线问卷很多，但发布的BIM

调查报告较少。Wu Wei等选取国内工程项目管理协会和金门建筑公司作为调查对象，以问卷的方式，调查中国建筑业BIM 应用情况[25]；中国的BIM调查开始于2010年，2010-2012年期间，中国房地产业协会等专业机构陆续发布了BIM在商业地产、施工企业和建设工程中的应用调查报告（表1.2）。

通过调查报告分析发现，首先，BIM在中国AEC行业的整体发展势头较弱。中国建筑企业已经意识到BIM带来的效益，但管理层面BIM应用意识的缺失以及缺乏激励措施和控制工程费用超支的意识，阻碍了BIM的发展；其次，承包商使用BIM的频率仍然较低，在设计师、工程师、承包商和业主中，承包商的使用频率最少， 45%的受调查公司在其公司项目中的BIM应用少于15%。阻碍BIM在中国建筑行业发展的主要原因，一是BIM人才的匮缺，二是国家还未有

重庆大学硕士论文

规范的BIM标准，第三点，也是目前BIM应用中亟需解决的问题，BIM在建设工程项目中的协同管理问题。

中国的BIM发展虽然速度较快，但是具体在设计、建造等领域应用中依然存在很多问题。张建新[26]分析了BIM在我国设计行业中的应用障碍，多数设计院的工作人员仅听说过BIM并不了解它的真正内涵，指出了BIM应用的技术缺陷、现有建筑行业体制不完善、行业规程及法律界限不明等问题。何清华等[27]认为BIM的应用还处于起步阶段，通过对我国近年来BIM应用典型案例中软件交互性的分析，认为BIM在我国建筑业的应用障碍包括推广体制环境不成熟、协调管理困难、缺乏集成管理等问题。潘佳怡等[28]提出中国建筑业BIM的发展及应用仍然处于技术的宣传和了解阶段，从技术、经济、操作和法律四个角度调查中国建筑业BIM发展的阻碍因素。

表1.2 中国BIM调查分析

Table 1.2 China BIM investigation analyses

时间

作者

题目 The Status of

Wu Wei，

2010

Raja R．A．Issa and Jiayi

Pan

BIM Application in China‘s AEC Industry

[25]

内容

以问卷的形式调查中国建筑业对BIM的态度，BIM的利益、挑战和在中国发展的影响因素。1.基本信息：行业类型、公司规模、BIM经验、主要项目采购方式；2.BIM的预期利益：开始应用BIM的时间、应用软件类型应用BIM的项目数量；3.BIM与协同性：BIM预期利益项、面临的挑战、在中国发展的关键因素、受访公司协同的知识与经验。三个方面的调查。了解商业地产和公共建筑等复杂项目开发商和业主对BIM技术的熟悉、需求和应用程度。1.BIM的了解和应用情况；2.项目设计阶段、施工招标阶段、施工阶段、运营阶段各BIM应用几个方面进行调查。介绍了BIM的主要理念、BIM的影响以及BIM的用途，汇集了麦格劳-希尔建筑信息公司针对中国市场的十多场专家访谈和案例采编，全面反映了BIM在中国的应用现状。

中国房地产业

2010

协会商业地产专业委员会

中国商业地产BIM应用研究报告

[29]

McGraw-Hill

2010 Construction，

Autodesk

BIM中国市场研究报告

[30]

1 绪论

针对我国政府部门、业主（地产商）、设计院、施工

中国房地产业

2011

协会商业地产专业委员会等

中国工程建设BIM应用研究报告

[31]

企业等工程建设行业主管部门和参与方BIM技术普及应用情况的抽样调查。1.BIM的了解和应用情况；2.项目设计阶段BIM应用问题；3.施工招标阶段BIM应用；4.施工阶段BIM应用；5.运营阶段BIM应用几个方面进行调查。

中国建筑业协

2012

会工程建设质量管理分会

施工企业BIM应用研究报告[32]

调查内容包括单位基本资料、对BIM的一般了解程度、施工阶段BIM应用价值、BIM的应用计划或期望、企业BIM实际使用情况及其他等六个部分

来源：本文作者根据文献综述结果绘制

1.2.2 国内外BIM协同研究现状

BIM不仅是一项技术应用。BIM模型本身作为包含大量信息的资源处理中心，在信息处理过程中必然有信息的高度交流和相互关联，因此建筑信息模型 (Building Information Models) 也是多方协作的协同平台，为建设工程项目带来共同决策制定、协作共赢的协同环境[33]。

① 国际BIM协同研究现状

技术应用方面，信息协同要求不同模型之间的交互，即模型的协同，由于不同的模型由不同的软件完成，现有信息协同研究延伸至定义统一的模型交互标准

[36]

。IFC(Industry Foundation Classes, IFC)是AEC软件应用间的建筑信息转换数据

平台。1995年由BuildingSMART联盟提出[37]，主要功能是在建筑环境下建立不同软件间的交互和开放标准[38]。Plume等[39]讨论了不同专业基于共享的IFC建筑模型的协同设计，重点讨论设计流程的技术操作问题。Nour[40]报告了协同BIM模型环境下，基于中央模型服务器各方的私人工作空间研究，主要关注IFC模型下减少工作的复杂性和提高整体性能。

建设工程采购模式方面，BIM支持集成工程采购的概念，即将人员，系统和商业结构集成在协作共赢的项目实施流程中，在项目的全生命期过程中减少浪费，优化效率[41]，对BIM应用下工程参与方角色进行再定义与重组[42]。集成采购模式(Integrated Project Delivery, IPD)的出现旨在通过项目团队目标一致合作共赢、早期参与、多方合同的方式提高项目成果，IPD与BIM的结合将会促进工程全过程合作协同[33, 41, 43]，带来工程由分裂走向合作统一的变革。Porwal等[46]提出了基于公共采购框架的―BIM-合伙采购模式(BIM partnering)‖结构。

BIM在建设工程专业领域中的应用，Khanzode[44]将BIM与VDC(Virtual Design and Construction, VDC)结合应用于MEP(Mechanical, Electrical, and

重庆大学硕士论文

Plumbing, MEP)的工作流程协同。Dossick等[45]介绍了BIM在MEP协同作业中的应用情况，以及BIM如何对协同和交流产生影响，通过对两个商业建筑项目MEP协作流程的观察和美国65个行业领导者的访谈，得出BIM应用项目通常在技术上紧密结合，但在组织上分离。也就是说，BIM使得项目成员之间的协同实现了可见，但是各公司间的协同程度并没有增加；发现每个公司的工作范围与项目整体目标间存在冲突，MEP协调人员的个人领导力通常更能代表组织的凝聚力。因此BIM应用应当调整组织结构和力量以适应BIM在项目中的功能发挥。

工程设计质量的提升是工程实现低成本、高质量、按期完成的重要环节，因此协同设计，即设计阶段信息共享，各设计方基于统一信息管理平台协同作业，成为协同研究的重点。Griffith[68]等通过访谈，研讨会等数据收集，总结出10个在设计阶段的协同问题。Isikdag等[47]提出了一个基于系统层次理论和BIM的协同设计方法。该文展示了基于BIM的设计信息协同系统，在该协同系统下，当追踪协同环境设计中的循环问题时，可以帮助系统分析人员/设计人员专注于系统层面的图像。Poerschke等[35]研究不同专业间的协同，提出了在建设工程设计阶段，基于BIM技术的数据收集、分析、设计发展、数据协同和项目展示。同时测试了建筑设计、场地设计、施工、结构、电气和照明工程六个专业间的协同作业，观察了六个不同专业间在BIM工作流程下的协作方式。在此协同环境和BIM共同作用下，了解各专业间的技术、知识的协同方式，结果用于指导实际工程各参与方的协同。

Singh等[34]提出了使用BIM服务器作为多学科协同平台的理论框架，主要用于解决AEC行业复杂项目多学科间的协同和大量数据交换问题。通过对AEC不同行业代表的采访、BIM服务器应用案例的分析和AEC行业现有协同平台的对比，得出：BIM协同研究的重点应该是BIM技术能力的提升。

Sebastian[42]将成功应用BIM协同功能的关键点总结为五点：产品信息的共享、组织角色的协同、工作流程的协同、团队协作环境的创建和参考数据的合并。Homayouni等[49]将BIM支持下的工程项目参与方有效的协同作业环境归纳为：培养集成的团队、应用恰当的工具和策略鼓励团队间清晰的交流、创建透明的项目参与方信息技术应用信息。

② 中国BIM协同研究现状

姚远，秦军[48]分析了中国BIM协同设计的现状，阐述了目前BIM在设计阶段的发展。

郭俊礼[50]等提出了BIM在IPD项目各阶段的建模策略和具体应用方法，探讨二者协同管理的基础，提出了BIM在IPD项目各阶段的模型建立策略，构建了BIM在IPD项目各阶段的BIM应用，最后得出结论认为，BIM与IPD的协同作

1 绪论

业虽然有很多优势，但由于技术方面的缺陷，以及BIM推广制度环境的不成熟，依然还有很长的路要走。

滕佳颖等[51]建立了基于BIM和多方合同的IPD协同管理框架，在此框架下，各方建立目标统一的实体组织，通过该实体组织实现多方合同下的IPD协同。徐揾玺等[52]也提出了基于BIM的建设项目IPD流程协同框架模型，该文指出IPD模式将成为改变当前建筑业效率低效的重要手段，但目前我国建筑业对IPD了解不够，提出IPD理念在工程总承包模式中的推广和应用方式。苏振民等

[53]

将精益建造思想与BIM技术结合，从设计与施工整合、采购与供应集成、采马智亮[54]也探讨了IPD与BIM技术结合的应用问题，提出目前BIM技术在

购与运营协调三个层面，构建了精益建造体系下的BIM协同应用价值流。 IPD中应用需要解决的三方面问题，一是BIM数据标准的统一，二是建筑模型本身的运行与维护性能，三是发展BIM技术的网络化应用。而且，在建设工程采购模式与BIM结合应用中，各参与方协同工作的责任划分，数据所有权归属等问题，即使是在集成采购模式下依然存在[55]。

1.2.3 工程项目管理领域协同研究概述

一般而言，协同是指两个或两个以上的不同系统和个体，相互配合，互相支持，协调一致完成某一目标的过程和能力。1965年，美国战略管理学家伊戈尔·安索夫(Igor Ansoff)在《公司战略》一书中首次提出了协同概念，将协同概念引入管理学。从管理学的角度，协同就是公司各业务单元的相互合作，使公司的整体价值大于各独立组成部分价值的简单相加，该概念强调了―1+1˃2”的经济学含义，即协同是取得有形和无形利益的潜在机会以及这种潜在机会与公司能力之间的紧密关系[56]。

工程项目管理以工程项目为管理对象，根据工程项目单件性、约束条件（质量、工期、投资等）、寿命周期等特点，应用管理概念和职能，使工程项目在一定的约束条件下取得成功，对项目的所有活动实施决策与计划、组织与指挥、控制与协调、教育与激励等一系列工作的总称[57]。工程项目管理遵循着管理学科通行的概念和职能，管理学科协同理念同样适用于工程项目管理领域。工程项目管理的内容涉及项目建设全过程的管理，范围从项目评价开始到项目立项、设计、施工、到项目使用和维护。在此过程中发生的所有围绕项目所进行的工作均属于工程项目管理的范畴。随着科学技术发展，工程项目管理逐渐暴露出问题和弊端，随着工程发展规模的不断扩大，项目组织结构、技术应用、信息量等复杂性增加。这些问题和弊端导致工程项目争端增加，各参与方之间态度对立。参与方之间对立的态度一方面导致费用增加，工期延长；另一方面业主与承包商之间、承包商与设计人员之间的沟通不顺畅导致设计人员对业主的需求了解不深，承包

重庆大学硕士论文

商对于设计人员的设计方案不能准确理解和实施，项目的最终结果只能是不符合业主的要求。

工程项目管理在过去几十年实践中出现的种种问题使得工程项目管理领域的专家和学者积极探索和研究与新情况、新形势相适应的管理模式和方法。工程项目协同管理研究在此背景下，借鉴其他领域先进的管理理论和思想，从管理理论与信息技术两个方面展开。管理理论包括建设工程项目采购模式、工程项目参与方之间的关系、合同管理、并行工程、项目运行各阶段协同等方面；信息技术方面，科学技术的迅猛发展以及在工程建设领域的应用深入，基于计算机的工程项目协同管理研究逐渐发展起来，包括BIM技术研发、云计算等。由于本文主要研究管理理论方面的协同问题，以下只对理论研究方面的协同做详细介绍。

关于建设工程采购模式协同研究，Pena-Mora等[58]研究不同建设工程采购模式对参与方间协同和冲突的影响，通过研究不同建设工程采购模式和不同项目结构体系下不同参与方的角色、责任和关系，以及整理不同参与方之间潜在冲突，发现每种建设工程采购模式中存在的固有的影响协同的因素，开发了每种建设工程采购模式下的协同评价指数，从量和质两个方面评价不同采购模式的协同优势和劣势。另外，为解决传统工程采购模式关系割裂的问题，许多学者致力于新的工程采购模式研究。Ballard等[59]提出了精益工程采购模式，该模式应用丰田制造的精益理念和方法，基于新技术和新的合同理念，建立协同采购环境。Eriksson等[60]在广泛的文献研究基础上，提出了协作采购程序。

对工程项目参与方之间协同关系研究，Vaaland等[61]从业主和承包商的角度出发，分析双方利益差异和关系冲突的原因，以此揭示二者潜在的紧张关系，最后通过案例论证，总结出通过对双方冲突原因的深入分析可以有效的减少合作中的冲突，提高协作效率。Kadefors[62]讨论了建设项目中影响业主和承包商之间建立合作和信任的原因，提出以往的合同条款以及合同监管的方式只会加剧双方关系恶化的观点，partnering被认为是能够提高双方信息和建立具有创造力团队的有效的建设工程采购模式。

对工程合同协同管理研究，Matthews等[63]提出了创新性合同结构，在IPD模式背景下，实现各参与方利益共享、风险共担。Turner等[64]以创造项目组织协同环境为目的，基于项目参与方共同为同一目标而努力的假设，提出了四维合同计价选择方法，并评价每种合同计价方式的适用情形以及对项目运行效率的影响。Dewulf等[65]论述了在公共项目中各方协同的重要性，以案例分析的形式调查了建立基于信任的partnering工程合同所需的协同条件。

对并行工程(concurrent engineering)研究，Jaafari[66]将并行工程的概念引入工程全生命期的管理中；组织结构方面，Cheng等[67]应用趋势模型评价不同采购模

1 绪论

式下各参与方的协同程度，利用层次分析法，定量化研究组织结构的强度以及识别项目管理的优化组织。

项目管理全过程的协同是项目成功的关键因素，如何在现有的工程采购模式下，解决全过程协同问题将是本文研究的核心。

1.2.4 研究现状分析

从上述国内外文献分析可以了解，目前BIM在全球建筑业已经成为重要的技术平台和信息协同平台，国外BIM研究已经建立了较为成熟的BIM标准体系，而中国BIM研究和应用都还处于初级阶段。

BIM协同研究从内容方面可以划分为技术协同与非技术协同。技术协同一般指构建基于BIM的信息协同管理平台，从技术层面解决各参与方信息共享格式的统一性，减少各方信息交换过程中的信息丢失和错误，实现工程全生命期各参与方信息的一致性。非技术协同又分为建设工程项目全过程协同与工程参与方之间的协同。建设工程项目全过程协同是指建设工程项目采购全过程各阶段的协作和统一，实现协同管理与工作。从文献资料可以看到，目前国内外有关BIM技术协同方面的研究，在各BIM软件公司的支持和推动下，研究较为深入；在非技术协同方面的研究，由于受建设工程采购模式信息分裂的限制和BIM在建设工程各阶段发展成熟度较低的限制，BIM协同研究主要关注在工程协同设计方面。但是全球学术研究人员已经意识到工程项目管理采购模式下组织协同以及BIM应用下的参与放协同的问题和重要性。本文作者通过文献资料的总结，发现现阶段工程项目采购模式下的组织协同和BIM应用下的参与方协同两方面的协同研究并不理想。

目前我国工程项目管理领域有关BIM协同问题的研究还主要停留在协同问题分析，探讨在IPD建设工程采购模式下的BIM协同作业。因为如何将现有的建设工程采购模式与BIM协同思想结合、BIM应用与工程参与方协同相结合，将是本文的研究目标。

1.3 研究目的、目标和意义

1.3.1 研究目的

由传统二维CAD图纸下的协同模式转向BIM条件下的协同模式，主要体现在快速有效的信息采购和共享。本文以BIM协同特征为出发点，通过协同理论、工程项目管理理论与BIM协同思想的结合，探索BIM协同环境下的建设工程采购模式组织协同路径和BIM应用下的参与放协同框架。

1.3.2 研究目标

① 从现有BIM标准和BIM相关文献中的整理出主要的BIM应用。

重庆大学硕士论文

② 设计不同协同程度建设项目采购模式下的协同路径。 ③ 研究、分析不同BIM应用下的参与方协同框架。 ④ 通过案例分析方式论证协同路径与协同框架的可行性。

1.3.3 研究意义

BIM应用在国际属于前沿性的问题，目前中国还处于探索阶段。从建筑业信息技术发展理论来看，涉及到BIM应用范围狭窄，工程合同体系下参与方信息沟通不清，BIM价值贡献不明等诸多问题，因此有诸多BIM应用问题值得去深入研究；从建设工程项目管理实践来看，中国建筑业发展过程中，已经意识到参与方信息割裂带来的问题，并将BIM技术逐步应用到实际工程项目目中，通过BIM信息共享平台搭建，解决建设工程中的协同问题。本文正是从协同理论角度来构建BIM在建设工程项目中的协同体系，以及BIM应用下的参与方协同作业框架。

1.4 研究内容、研究方法和技术路线

1.4.1 研究内容

全文共分五章，各章的主要研究工作如下，

第一章，本章首先对本文研究的现实背景和理论背景进行了分析，指出建筑行业发展的落后和现有工程项目管理存在的协同问题。BIM思想具有的协同特征有效的帮助项目管理中的信息协同，但项目管理领域技术发展的落后让协同发展并不理想。其次，文章对国内外建筑领域BIM技术的发展和应用，以及项目管理协同发展现状进行了梳理和综述。然后对国内外BIM研究和工程项目管理协同研究现状进行了总结。基于此理论背景，详细阐述了本文的研究目的、研究目标和研究意义，概述了本文的研究方法、研究内容和技术路线。

第二章，本章首先基于协同理论对协同概念进行了定义，建立了协同理论的理论研究基础，并介绍工程管理领域的协同研究。其次，从项目管理理论到项目管理采购模型分析了不同工程采购模型下各参与方之间的关系，进而对不同工程采购模式下协同现状进行了深入分析，得出工程采购模式对协同的需求。最后研究了BIM在建筑行业的发展，深入分析了目前BIM协同研究，并从全球BIM标准和文献研究中总结出目前BIM的主要应用点。为下文从宏观上工程项目全过程的BIM协同研究和微观上每个BIM应用点的各方协同研究提供了理论基础。

第三章，本章详细阐述了BIM宏观协同的定义，介绍了在工程项目不同阶段的BIM价值。从BIM环境下BIM工作流程设计和BIM环境下参与方任务分配与信息协同路径设计两个层次分别介绍了BIM环境下项目参与方宏观协同机制设

1 绪论

计。参考Autodesk公司BIM在不同工程采购模式中协作流程图，规划出本文的协同流程图。

第四章，本章详细介绍了BIM微观协同的定义，介绍了6个BIM应用点在项目中应用的BIM价值。从BIM应用在工程中的实施路线设计和BIM应用下的参与方协同机制设计两个层次介绍了BIM应用的详细路径，变更管理、方案模拟和施工模拟的协同机制设计。本小节微观协同机制设计主要参考工程实际项目中各方的工作交互路径，结合BIM作为信息协同平台，重新规划和定义各方的工作流程。

第五章，本章通过A项目案例分析，进一步阐述了BIM环境下的多方协同和BIM应用下的参与方协同，属于对前文第三章和第四章中设计机制的应用和验证。在第三章和第四章的叙述中，建立了各方协同的框架，明确了各部分的职责。本文所选的案例，来源于实际工程项目，一方面印证了协同机制的可行性，另一方面也通过对机制的运行，发现问题和不足。首先对项目的背景信息、项目团队框架和信息沟通途径进行了介绍。在项目确定BIM应用后，对各阶段BIM应用、成果、价值和主要参与方进行了详细分析和介绍。其次基于前文所提出的宏观协同框架，搭建了本项目的全过程BIM协同应用流程，介绍了工程全过程协同中的任务分配。最后选取变更管理展示BIM应用下的微观协同路径和工作程序。

最后对全文进行归纳总结，并对未来进一步深入研究提出了展望。

1.4.2 研究方法

本文基于文献研究，全球BIM标准分析和案例分析三个方面。因此本文研究可以分为三个阶段，各阶段研究方法相互支持。第一阶段，广泛的文献研究以了解目前BIM协同发展现状以及建立协同理论基础。第二阶段，收集全球各国发布的BIM标准和指导，统计分析全球在工程建设周期各阶段的主要BIM应用点，以及各应用点中的参与方协同框架；分析全球各工程采购模式下参与方协同现状，建立各工程采购模式下参与方在工程各阶段协同框架。第三阶段，以实际案例，论证基于BIM的项目管理协同框架。

深入广泛的文献研究可以使研究人员了解研究领域的未来走向及不足，已有研究成果是未来研究工作的核心基础。本文文献研究，首先，以中国知网和SciVers Scopus 数据库作为文献检索来源，文献检索关键字选取―协同‖，―协同论‖，―协同理论‖用于协同理论研究；―BIM‖，―Building Information Modelling‖，―BIM协同‖，―BIM coordination‖与―工程采购‖，―project procurement method‖，―DBB‖，―DB‖，―IPD‖，―EPC‖等名词组合搜索BIM在不同采购模式下的协同现状；另外―BIM‖，―Building Information Modelling‖与―guideline‖，―standard‖放在

重庆大学硕士论文一起作为搜索词条收集全球已在网络发布的并能够通过Google检索到的BIM标准和指南。本文研究涉及协同理论，项目管理，工程项目采购模式，BIM等研究领域和学科，各理论表达方式多样，因此定性分析与定量分析相结合的方式才足以表达不同理论的层次和维度。本论文采用定性分析与定量分析相结合，以定性分析为主。协同理论与BIM结合的理论架构，本文主要采用文字描述为主的定性分析方式；建设工程项目采购模式下的全过程协同路径和BIM应用下的参与方协同框架采用路径设计与文字描述相结合的定性方法；对于BIM应用分析研究采用统计分析等定量分析方法。

1.4.3 技术路线

问题提出BIM国内外应用基础理论研究BIM环境下的工程项目管理协同机制建设工程项目管理领域协同研究BIM环境下工程项目参与方宏观协同机制BIM环境下工程项目参与方微观协同机制DBB建设工程采购模式协同路径参与方在变更管理下的协同机制设计DB建设工程采购模式协同路径参与方在施工方案模拟下的协同机制设计IPD建设工程采购模式协同路径参与方在施工进度模拟下的协同机制设计协同机制案例论证结论与展望图1.1 技术路线 Fig. 1.1 Research Roadmap

2 理论研究

2.1 协同科学与协同学理论概述

2.1.1 协同科学理论综述

―协同科学‖的思想和方法具有深刻的哲学内涵，体现了辩证法的观点。恩格斯[69]在《自然辩证法》中写道：―整个自然界形成一个体系，各物体间相互联系，相互作用‖。自然科学发展中，能量守恒和转化定律的发现以及由此而引起的许多其他科学成果，表明自然界中的一切运动都处于普遍联系之中，并不断由一种质态转化为另一种质态。整个自然界各种现象之间是一个相互联系的有机整体。不同系统、不同的物质层次间相互作用、制约，相互依存、合作，构成一个和谐的整体。中国古代自然科学的发展也提出了―天时‖，―地利‖，―人和‖，―和谐‖等协同作用的观点。

“协同科学”即此类揭示学科―协同‖本质，为事物向―协同‖转变创造条件和环境而形成的专门科学。因此，“协同科学”作为一门研究不同物质间协同作用的一门综合学科，从各学科自身的研究内容出发，研究不同学科间―协同‖现象综合的协同研究[70]。―协同科学‖内含的群体协作心理和模式研究是社会学中人类社会工作协同的本质特点；包括组织学中关于企业战略协同、战略联盟、跨国企业的文化管理研究以及组织结构和组织效率的研究、组织内部协同工作行为的研究；包括经济学中对于经济运行各部门相互协同的研究和经济全球化、一体化的研究；随着社会的快速发展，信息技术如通信技术、网络技术和计算机软件技术等技术的发展为人类的协同工作提供丰富强大的协同工具和一体化工具，因此信息技术中的支持协同工作技术的研究也属于―协同科学‖研究领域[8]。

2.1.2 协同学理论概述

协同学是协同科学一个重要分支。协同学是20世纪70年代由德国斯图加特大学学者赫尔曼·哈肯 (Hermann Haken) 教授创立的以研究完全不同的学科间存在着的共同特征为目的的一门跨自然科学和社会科学的横断学科 [71]。协同学主要研究远离平衡状态的开放系统下的性质截然不同的各子系与外界发生物质或质量交换的情况下，通过组织内协作而形成系统空间结构，时间结构[71]。它以信息论、控制论、突变论等现代学科理论为基础，通过运用类比的方法，针对各学科广泛存在的无序到有序的现象建立了一整套数学模型和处理方案[71-74]。协同学把不同学科共同存在的协同现象抽取出来，作为其研究基准对象，研究协同的本质、结构、描述模型、作用、研究方法及支撑工具等，从而可把在一门学科中所取得的研究成果，很快地推广到其他学科的类似现象上去[75]。

重庆大学硕士论文

协同学研究内容可以概括为，研究从自然界到人类社会各种系统的发展演变，总结出发展所遵循的一般原理，支配着所有这些系统彼此协同作用[8]。协同学一个重要内容即自组织，所谓自组织是指无序状态向有序状态的转变，或者有序状态向新的有序状态转变中，在一定环境条件下，环境中的物质、能量和信息交换并未产生质的变化，这种组织结构自身在没有外界因素驱使下的状态转变就称为自组织，相应的理论即自组织理论。协同学是一种关于自组织的理论, 它研究系统各要素之间、要素与系统之间、系统与环境之间协调、同步、合作、互补的关系, 研究新的有序结构的形成，揭示系统进化的动力 [76]。

协同管理即是一种通过对该系统中各子系统进行时间、空间和功能结构的重组，产生一种具有“竞争一合作一协调(Competition Cooperation Coordination)”能力，其效应远远大于各子系统之和的新的时间、空间、功能结构借助协同学“自组织”概念，把协同管理定义为：运用协同学自组织原理,通过建立“竞争一合作一协调”的协同运行机制，把虚拟企业系统中价值链形成过程的各要素组织成一个紧密的“自组织”体系，共同实现统一的目标，使系统利益最大化。

2.1.3 协同机制概述

孟琦[131]对协同机制的定义与特征做了详细的说明：机制(mechanism)一词始于机械工程学，原指机器的构造和动作原理。“机”指机器，“制”指约束、控制，本意是就是机器的自我运转机能和关联。它伴随着系统科学的发展而演生，现在被广泛应用于各种学科之中，籍以类比系统的构造、功能和相互关系。系统机制实际上指系统运动赖以生存的物质结构、动因和控制方式。它是系统为维持其潜在功能并使之成为特定的显现功能，而以一定的规则规范系统内部各子系统或各要素之间相互作用、相互联系、相互制约的形式和运动原理以及内在的、本质的工作方式。从系统演化的角度来讲，作为系统演化的内部动力，机制就是系统内部的一组特殊的约束关系，它通过微观层次的运行的控制、引导和激励来使系统微观层次的相互作用转化为宏观的定向运动。一般来讲，系统要进化，内部必须存在适当的生长机制，这种机制对应了某种非线性关系。它是一种非对称的选择放大或衰减机制，能根据系统进化的需要对内部或外部关系与事物进行选择、控制、协调和引导。这里的选择，一方面是选择构成系统所需要的材料和能源，另一方面是选择合适的组织路线、方针、步骤、程序、途径等。这里的放大，就是一种内部的正反馈激励机制,激励内部成员相互配合，积极工作。本文中所指的协同机制即是工程项目管理中项目参与方由于相互协同与竞争，在共同实现项目总体目标和各种项目目标基础上，所形成的项目管理内在特定工作机制。

2 理论研究

2.2 建设工程项目管理理论与建设工程项目管理下的协同管理概

述

2.2.1 项目管理基础理论概述

项目管理是二十世纪五六十年代发展起来的，以当时比较成熟的组织学、控制论和管理学作为理论基础，结合建设工程和建筑市场的特点形成的一门新兴管理技术学科。项目管理体系(Project Management Body of Knowledge, PMBOK) 2000将项目管理内容划分为九大领域：质量管理、进度管理、成本管理、范围管理、整体管理、人力资源管理、沟通管理、风险管理和采购管理[77]。为了更好的理解项目管理的概念，重要的一项是了解项目、项目管理和工程项目管理的定义。虽然不同的组织和机构对项目，项目管理，工程项目管理的定义基于统一的内涵有不同的表述。

① 项目

项目管理协会(Project Management Institute, PMI)将项目定义为[77]：―项目是为创造某个独特产品或服务所作的暂时的努力。‖独特的产品是指所服务的产品对象具有和其他类别显著的特点，暂时性是指每个项目都有明确的开始和结束的时间。

② 项目管理

项目管理的定义，最早的尝试是二十世纪五十年代，Oisen[78]定义项目管理：―项目管理是一系列工具和方法（例如关键线路法和矩阵组织）的集合应用，去指导不同资源的使用，以实现在时间、成本和质量的约束下，完成一项独特的、复杂的、不可重复的项目。‖该定义中所使用的一些词语和标准依然是现代项目管理定义的核心。项目管理知识体系[79] 将项目管理定义为：―项目管理是指具有特定职能的人员，为实现已经建立的相对短期的目标，对项目和资源进行计划、组织、指导和控制，以完成特定的目的和结果。‖英国项目管理协会出版的英国知识体系将项目管理定义为 [80]：―对项目全方面的计划、组织、监督和控制，实施对参与人员的激励，根据既定的时间、成本和完工标准，安全实现工程目标。项目经理是实现该目标的唯一责任人。‖

③ 工程项目管理

工程项目管理是项目管理一大类，是指―项目管理者为了使项目取得成功即实现所要求的功能和质量、所规定的时限、所批准的费用预算，用系统的观念、理念、理论和方法进行有序、全面、科学、目标明确地管理工程项目，发挥计划职能、组织职能、控制职能、协调职能、监督职能的作用，其管理对象是各类工程项目，既可以是建设项目管理，又可以是设计项目管理和施工项目管理

重庆大学硕士论文

等‖[81]。工程项目管理的独特性体现在工程项目的一次性、整体性强、全过程管理和协作要求高的特点。

④ 工程项目管理特点

1）工程项目管理一次性是指工程项目建设的单件性特征，不同于工业产品生产过程中的可重复性批量生产，每一个工程项目具有的不同的地质环境和外在管理环境决定了工程项目管理是以某个建设项目为对象的一次性任务。每一个工程都在质量、成本、工期目标的约束下，实现既定任务。

2）工程项目管理整体性体现在工程项目是由人，材，物，信息，空间和时间等多种要素所组成整体系统，工程项目实施过程中，必须以整体效益为目标，合理规划和管理各要素的排列。

3）工程项目的全过程管理。工程项目管理的全过程指项目从可行性研究、勘察、设计、招投标、施工、采购使用和运营维护等阶段的全过程管理，各阶段有明显界限又相互衔接。在每个阶段都包含了进度、质量、成本、安全的管理。

4）工程项目建设的协同性要求。工程项目全过程参与人员多，工序复杂，要求各参与方在工程建设的全过程中参与方高度协作。

2.2.2 建设项目管理采购模式概述

项目管理科学兴起于二十世纪五十年，特别是在六十年代美国运用关键线路法(Critical Path Method, CPM)和计划评审技术(Program Evaluation and Review Technology, PERT)在阿波罗登月计划取得成功后，项目管理开始推向全球。建设工程项目管理模式是指将管理的对象作为一个系统，通过一定的组织和管理方式，使系统能够正常运行，并确保其目标的实现。虽然国际工程项目管理的发展和中国的发展起步时间不同，但从发展的特点和阶段可以划分为四个阶段。四个阶段并没有严格的顺序区分，而是相互交叉，并行发展。

① 业主自行组织建设阶段。该方式被称为工程项目管理模式的基本建设方式。其特征为建设单位自己筹集资金、选择项目地点、编制工程项目建议书，自己组织设计、施工和工程材料采购，直接进行项目监督和管理等。这种模式下，建设单位兼具项目发包人、融资主体、设计方、监理方和施工方等所有角色。随着国际工程建设项目越来越复杂，这种完全依靠项目发包人的项目管理模式受到冲击。

② 业主委托承包商承包建设（传统模式）阶段。传统建设工程采购模式是指设计-招标-建设(Design-Bid-Build, DBB)，是一种国际上出现最早、最通用、最广泛的工程管理模式，并在现在的工程项目管理中占有一席之地。该种模式业主与设计方、承包方分别签订合同，一般由业主委托设计单位对工程项目进行设计，

2 理论研究

在施工详细设计完成后，进行施工招标进行工程建设。该种模式建设周期长，设计和施工脱离，设计变更较多。

③ 业主委托承包商建设和聘请管理承包商建设阶段。二十一世纪之后，全球经济飞速发展，项目规模越来越大，复杂程度越来越高，参与者越来越多并且越来越国际化。为适应项目复杂化的特征，建设工程采购模式逐渐向专业化分工，由此出现的设计施工总承包模式(Design-Build, DB)、项目管理承包模式(Project Management Contract, PMC) 、建筑工程管理模式 (Construction Management, CM)，交钥匙模式(Engineering, Procurement and Construction, EPC)等。这些建设工程采购模式的特征是业主交易成本低，管理简单，协调工作量少，建设周期短；工程风险大部分转移到承包商，总承包商风险增大，对承包商能力要求高。

④ 业主与承包商高度协同阶段。业主、承包商、设计方等各方相互割裂，信息隔离等问题导致的冲突和争端，一方面使得工程建设成本增加，工期延长；另一方面设计不清楚业主需求，承包商不了解设计方的设计意图，导致工程最终结果不符合业主的最终要求。随着工程难度的增加、参与人员的增多和工程约束条件更加严格，工程项目的发展逐渐向多方协同方向发展。协同合伙模式(Partnering)、一体化采购模式(Integrated Project Delivery, IPD)等都强调工程项目参与方利益共享，风险共担，贯穿工程全过程的协同工作方式。

项目团队协同（一体化）可以定义为：―具有各自目标、需求和文化的不同专业或组织，紧密结合、相互支持成为目标一致的组织整体[82]，组织内部建立协同文化，致力于工程全过程的高度协作[83]‖。建筑业中，协同通常指建设过程，建造方法和工作方式的协同一致创建各方信息自由共享的协同环境，在此环境下各方专业知识和信息的共享，打破传统采购模式的各阶段信息隔离，实现设计与建造阶段统一，提高项目采购效率[84]。本文选取DBB建设工程采购模式、DB建设工程采购模式、EPC建设工程采购模式和IPD建设工程采购模式作为协同研究对象，分别研究在该建设工程采购模式下的各方协同问题。

2.2.3 DBB、DB、EPC和IPD建设工程采购模式研究概述

① DBB建设工程采购模式

DBB建设工程采购模式是指业主与工程设计方签订专业服务合同，设计方根据合同中业主方要求提供设计服务，提供的服务包括项目前期机会研究、可行性研究，对项目评估立项后进行设计；设计阶段包括施工招标文件准备、工程设计方案和项目施工方案。业主基于设计方提供的文件和资料进行工程施工招标。业主在设计方协助下，通过竞争性招标的方式与根据设计文件报价的最低投标人签订承包合同。非工程主要部分的分包和设备、材料的采购，经业主同意，由承包商和专业分包商、设备供应商分别独立签订合同并组织实施。因此DBB建设工

重庆大学硕士论文

程采购模式包含两份合同，两次采购（图2.1）。项目施工过程中，业主请监理单位对工程进行监督，确保承包商安装设计图纸和技术要求施工。承包商承担各分包商的总体协调和监督作用。发包人代表、施工总承包人、监理人员共同监督项目成本、质量、进度。DBB建设工程采购模式下对业主的管理水平要求较高。

DBB建设工程采购模式是使用时间最长，使用范围最广泛的建设工程采购模式，管理方法比较成熟，各方均了解DBB建设工程采购模式下的工作流程。因此DBB建设工程采购模式的特点具有清晰的定义。1）各项目参与方按照线性顺序加入工程中，主要顺序为设计完成后招标，由中标的承包商进行施工，各参与方之间工作独立，没有重复、交叉；2）参与方关系明晰，职责划分清楚；3）业主在设计完成后进行招标，对工程最终形式具有绝对控制权；3）线性工作顺序使工程实施时间较长；4）设计方案可施工性较差，施工过程中工程变更较多，由于业主与设计方、承包商分别签订合同，导致设计方和承包商协调困难。

业主设计方信息沟通路径信息沟通路径合同关系合同关系承包商

图2.1 DDB建设工程采购模式合同关系 Fig.2.1 Contract relationships in DBB 来源：本文作者根据文献综述绘制

② DB建设工程采购模式

DBB建设工程采购模式下设计与施工分离，产生设计方案可施工性差、频率较高的设计变更、施工积极性差、周期较长等问题。DB建设工程采购模式即是为了解决这些问题而在DBB建设工程采购模式基础上变革产生的新的建设工程采购模式。

DB建设工程采购是指一种建设工程采购模式，业主对特定的项目提出要求并与一家公司签订合同，该公司承担该项目的设计和施工。因此在DB合同中，只有一次采购，签订一份合同（图2.2）。在单一的负责设计和施工的总承包公司约束下，可以消除DBB建设工程采购模式中各方对立的情绪。另外，设计和施工可以同时开始，在设计阶段可以加入施工人员的知识，提高了设计方案的可

2 理论研究

施工性，施工过程中变更减少，缩短了工期。但在该种模式下，业主的管理权限较少，对工程质量难以控制。

DB建设工程采购模式作为将设计与施工由一个总承包商完成的模式，它所具有的特点包括：1）业主与设计施工总承包商签订一份合同，因此工程风险由一个机构承担，责任单一；2）施工可以在设计没有完成前开始―边设计、边施工‖，缩短了项目工期；3）设计过程中施工方的介入，增加了设计方案的可施工性；4）业主对项目的控制减弱；5）相较DBB建设工程采购模式，DB建设工程采购模式招标、评标工作更加复杂，对业主前期筹划阶段工作要求增加。

业主总承包商设计方信息沟通路径信息沟通路径合同关系合同关系分包商

图2.2 DB建设工程采购模式合同关系 Fig.2.2 Contract relationships in DB 来源：本文作者根据文献综述绘制

③ EPC建设工程采购模式

EPC建设工程采购模式也称为项目总承包模式、―交钥匙‖（Turnkey）工程采购模式。这种模式最先由美国于20世纪80年代提出，用于解决在工程早期就可以确定投资总额和建设周期的问题。EPC建设工程采购模式是指业主通过招标形式选择项目总承包商，总承包负责项目前期融资，设计、施工、设备采购、安装、调试、试车到最后工程竣工移交。工程风险主要由项目总承包商承担（图2.3）。

EPC相较DB建设工程采购模式，1）整体化程度更高，充分发挥了各专业间协作的优点，减少了计划、设计、施工等各各阶段过程中的矛盾和问题；2）工期缩短，节约投资；3）业主所需的项目管理水平较低，对项目的管控更少。

重庆大学硕士论文

业主融资总承包商投资方信息沟通路径信息沟通路径合同关系合同关系设计方分包商

图2.3 EPC建设工程采购模式合同关系 Fig.2.3 Contract relationships in EPC 来源：本文作者根据文献综述绘制

④ IPD建设工程采购模式

美国建筑师协会（American Institute of Architects ，AIA）率先推出的《综合项目采购定义》将IPD定义为一种项目采购方法，即：将人员、系统、商业结构和实践全部集成到一个流程中，在该流程中，所有参与者将充分发挥自己的智慧和才华，在设计、制造和施工等所有阶段优化项目成效、为业主增加价值、减少浪费并最大限度提高效率[85]。综合不同IPD项目对IPD的定义以及IPD的原则，将IPD定义为（1）签订多方合同，（2）利益共享、风险共担，（3）所有参与方的早期参与，在合作的基础上使项目团队的目标一致，优化项目成果 [16]。IPD将工程项目各参与方之间的合作由期望变成了实际可行成果，为真正实现合作型项目建立了管理和风险分担的框架结构。各参与方基于同一个合同约束之下，相互协作，实现共同目标[16]。

多方合同。IPD的目标是实现项目合作与协作程度的最大化。IPD合同原则：① 共同决策制定；② 联合开发项目目标。即参与方共同决策与制定项目关键工作与项目目标，每一参与方既要承担其传统角色赋予的工作和责任，而且需在工程的每个阶段及工作界面投入并共担与之完成工作相关的风险[16]。

利益共享，风险共担。建立合作环境需要长期不懈的投入和精心的呵护，需要对参与方不容质疑的信任，需要共同承担风险等。IPD提倡的利益共享，风险共担的方式有：基于价值、激励池、创新与突出的表现、优秀工程红利和利益共享。强调根据多方合同，将各参与方的利润收入与项目成果相联系[16]。

早期参与。IPD的一项重要优势是各参与方在项目设计阶段的早期参与，实现后期变更的减少和成本的有效控制。

2 理论研究

业主工程师总承包商专业分包商设计方分包商供应方图2.4 IPD建设工程采购模式合同关系 Fig. 2.4 Contract relationships in IPD 来源：本文作者根据文献综述绘制

2.2.4 工程项目管理下的协同管理概述

协同管理是现代建设项目的需求和发展的产物，同时它将项目管理的理论和实践提高到一个新的阶段。协同是构造系统的一种理念，同时又是解决复杂系统问题、提升系统整体功能的综合方法。从企业的角度，协同包括三个层次：功能协同、技术协同、信息协同。协同管理的核心是运用协同的思想，保证管理对象和管理系统完整的内部联系，提高系统的整体协调程度，以形成一个更大范围的有机整体。协同管理包括组织协同、过程协同、管理职能协同和计算机协同。本文所讨论的BIM环境下的建设工程参与方全过程协同与BIM应用下的参与方协同作业主要设计过程协同与组织协同两个方面。

① 工程项目全过程协同

虽然不同工程项目属性和类型千差万别，但工程项目的全过程可以划分为四个阶段，这四个阶段构成了工程项目的全寿命期。通常情况下，这四个阶段指决策阶段、设计阶段、施工阶段和运营阶段。工程项目全过程的协同管理就是业主方或其代表的根据协同论的思想和方法对工程项目全过程进行计划、组织、协调、控制，以实现工程项目全过程的动态协同和目标的综合协调与优化的过程。

② 工程项目参与方协同

工程项目各参与方的协同必须与工程项目的目标、过程、计划相匹配，这对工程项目组织体系有了新的要求，工程项目过程的集成和整体计划的协调需要工程项目各参与方在前期策划和决策、设计阶段就积极参与到工作中来，要求各参与方不仅仅是站在项目合同层面进行配合，更要站在企业战略合作层面。

重庆大学硕士论文

2.3 本章小结

本章对本课题研究的理论基础进行了回顾和分析。通过协同学基础理论与建设工程项目管理理论的综述，提出了本文研究的理论基础。详细分析了目前工程项目采购模式的定义和特征，阐述了工程项目管理下BIM应用特点，提出BIM环境下的建设工程管理应当解决协同管理的问题。为下第四章，第五章BIM协同环境下的协同框架提出提供了理论支持。

3 BIM应用概述

3.1 BIM简介

美国国家建筑科学研究院(National Institute of Building Sciences, NIBS)将BIM定义为：―建筑信息模型，即应用先进的数字技术，创建一个可计算的展示模型，该模型包含设施所有的物理信息、功能特征和与项目全生命期相关的管理信息，作为设施使用者或操作者的信息库，实现对设施全生命期的管理和维护‖[86]。该定义并未提及三维数字化建模，定义中所提及的―可计算的展示模型‖即设施特征的三维展示模拟。可计算性可表现为可以提取、分析模型中的数据，并在适合的软件中操作处理，这一概念强调了BIM―参数化‖和―数值化‖的特征。

BIM―参数化‖、―数值化‖特征使BIM中所包含的信息不同于CAD设计中所指的信息。传统的CAD设计中，建筑的墙或其他元素只是线的集合，最多定义墙的几何规格。BIM中，墙作为―对象‖包含除了物理维度外的所有信息，而不是简单的线段表示。除了包含详细的元素信息，BIM模型也建立不同元素、不同对象的关联关系。―参数化‖可以实现模型设计变更的整体修改，而不是传统的逐个单独更改。BIM参数化设计可以自动―发现‖需要延伸的高度和宽度。以一堵墙为例，基础墙自动识别出延伸至一楼的墙体高度，如果与此相关的任何参数发生变更，墙的高度自动调整以适应新的变更。此项增加了设计的有效性并减少潜在的错误。

BIM作为―可计算的展示模型‖，BIM的每一项显示都是自动产生。例如，截面图和正面图只是BIM的不同展示界面，如果对平面图做出变更，来自同一个建筑模型的截面图和正面图都会自动发生改变，进度计划、算量明细表或者其他相关信息也都自动变更。这一项增加了设计的有效性，也消灭了图纸间的不一致。对于后续的工作团队，不需要依靠大量的图纸、文件等二维信息了解建筑项目，避免了从二维信息转为三维模型过程中的信息缺失和理解误差。另外，BIM包含关于对象属性的数据，这些属性可以提取到进度计划、材料清单或者其他可以打印、评价或可以在其他软件中进行分析的数据中。所有这些数据均来源于中央模型，模型反应了最当前的设计，再次减少了错误的可能性。

BIM不仅仅是设计阶段的应用，BIM定义中也包含―项目全生命期相关的所有信息‖。工程团队根据模型中的信息关联，预先了解工程在施工时可能会发生的问题，事先改变施工方案和路径等，降低建筑过程中的风险，减少了变更成本；BIM可以实现各个参与方基于同一个模型进行沟通。各参与方工作整合到同一模型平台，提前发现潜在的冲突，各方也更加清楚各自的工作范围和内容，降

重庆大学硕士论文

低了传统二维图纸的沟通成本；另外，这一项也意味着BIM包含评价设备操作和优化效用、可持续性等功能信息，在建筑物使用阶段，业主或使用方可以应用BIM模型进行设施的维护和管理。

3.2 BIM应用介绍

BIM是数据丰富、目标导向、智能化和参数数字化的设施展示平台[87]。BIM模型包含地理、空间关系、几何信息、工程量以及建筑要素性能、成本估计、材料存储和项目进度等所有信息 [88]。BIM所具有的这些特征使得BIM成为建设项目全寿命期的展示平台，业主和其他参与方能够重新定义工作范围，生成高质量3D设计图，支持4D进度规划和5D成本估算，并优化设施管理和维护。

美国buildingSMART联盟发布的BIM项目执行指南中总结了25个BIM在工程全生命期的应用点，如表2.1所示[89]。这个版本也将作为后面BIM应用点分析的指导模板。正如指南中所说，该表并不意味着每个项目都适用所有这25个应用点。重要的是要理解项目中为何要使用此项应用，并且设定应用目标。BIM应用点可以让我们理解BIM在项目不同阶段的功能以及目前实践中BIM的成熟度。

表3.1 BIM在项目全生命期的应用[89] Table 3.1 BIM uses in project life-cycle

阶段计划

创建现有环境模型

成本估算设计审查设计制作

设计

能源分析结构分析查明分析 3D协同

施工

场地利用计划施工系统设计记录模型

运营

维护进度计划建筑系统分析

BIM应用

阶段计划场地分析机械分析其他工程分析可持续性评估规范审查

数字化建造 3D控制和计划

资产管理空间管理/追踪灾害预防

来源：本文作者根据buildingSMART联盟发布的BIM项目执行指南改绘

3 BIM应用概述

3.2.1 BIM标准中的BIM应用

根据研究方法中的关键字搜索，从搜索引擎中获取42份由不同国家和地区发布的BIM标准/指南都是关于建筑业的BIM应用（表3.2）。从数量上初步判断，BIM在建筑领域的应用和讨论还在持续增加。这42份BIM标准/指南来自10个国家，其中一半由美国发布。

图3.1 BIM标准/指南中BIM应用点统计 Fig. 3.1 BIM uses statistics in BIM standards/guidelines

来源：本文作者根据统计结果绘制

BIM应用是指BIM在项目全生命期的BIM应用，一个BIM应用点是一项独特的任务，在BIM与项目过程结合中发挥功效。通过对42份BIM标准/指南的分析，总结出31个BIM应用点。与上文所列美国BuildingSMART联盟总结的BIM应用相比，设计阶段增加了设计可视化和虚拟测试两项，施工和设施管理阶段BIM标准/指南中开始关注4D进度计划和施工顺序和COBie。图3.1展示了标准/指南中BIM应用统计。统计数据清楚的展示了目前BIM在建筑业的应用状况。从中也可以看出，目前BIM的应用主要在计划、设计和施工阶段。该图也强调了目前BIM的典型应用：创建建筑空间和材料设计模型、创建结构模拟和水电管网模型。

传统的建筑实践要求同样的信息被不同的组织结构多次使用，相同的信息进入不同的系统中发挥特定的功能，例如结构分析、规范审查、材料清单或者成本

重庆大学硕士论文

估算。每一次信息重复都有可能发生信息的不连续或错误，而且即使是以电子数据的形式传输的数据也会发生更改或错误。以二维图纸为主要形式的建筑设计，工程各参与方在使用过程中都十分小心，以确保所使用的图纸版本更新的及时性。承包商和投资人通常使用设计人员提供的纸质材料，将工程设计方案二次输入自己所用的系统中。在设计发展中，每一次的设计变更都必须通知每一方并在每一份相关文件中做出修改，在此过程中，经常发生修改不及时或遗漏，导致工程的延期和浪费发生。建造过程中，由于设计、施工二者间的隔离和信息闭塞，导致设计方案无法施工或者施工错误，基于图纸的沟通也让各方之间信息沟通困难。BIM广泛的应用弥补了设计、建造、维护等全过程中可能存在的错误和浪费。

表3.2 BIM标准/指南中的BIM应用点 Fig. 3.2 BIM uses in BIM standards/guidelines

定义，计划和设计前阶段创建已有条件阶段计划场地分析空间计划和设备检验设计审查设计制作建筑设计模型空间和材料设计模型设计可视化用于交流和功能分析设计建造设施管理规范检查可持续性评估结构模拟和分析MEP模拟和分析能源分析虚拟测试照明测试其他工程测试工程量提取和成本计划冲突检测和协调建筑系统设计数字化建造建造进度和顺序计划-4D建筑进度和顺序交流-4D场地利用分析生命周期规划记录模型COBie/工程试车竣工模型主要应用点次级应用点安全评估和灾害预防资产管理建筑维护进度计划建筑系统分析空间管理与追踪来源：本文作者根据统计结果并参考buildingSMART联盟发布的BIM项目执行指南绘制

3 BIM应用概述

3.2.2 BIM在文献案例中的应用

通过BIM应用相关的文献搜索，整理出40篇BIM应用文献。对文献中的BIM应用案例进行分析，将该40个BIM应用案例归为13种BIM应用（表3.3）。本节研究目的在于分析出13个BIM应用的研究水平以评估BIM的整体应用程度。

由于已有的BIM工具和平台不够成熟和完善，通过文献回顾发现一些研究人员通过开发出新的解决方案以提高BIM的应用表现。一种方式是创建新的系统。例如Ma等 [90, 91]开发了基于BIM的自动工程量计算和成本估算的工具，以减少人工劳动和错误。另一种方式是基于已有的BIM系统开发附加功能。例如Guo等[92]在已有的可视化模型技术上开发了提高工程安全管理工具，提高建设项目的安全表现。也有研究人员展示目前BIM工具集成化提高项目成果方面研究。Rebolj等[93]介绍了联合方式的自动工程活动管理系统，该系统包含以下3个子系统：基于图形识别的自动活动追踪子系统，自动材料追踪子系统，以及一个移动计算支持的交流环境。

通过40个从期刊文献中整理的案例分析，BIM目前在实践中的应用具有以下三个方面的特征：

全生命期（全过程）信息管理：BIM应用从项目初始策划阶段到最后的拆除，在项目全生命阶段提高项目信息管理能力。

自动化工具：大部分BIM模型或工具的应用主要用于减少人工劳动和错误，以提高项目整体生产效率。

技术集成平台：新技术的出现，包括RFID(Radio Frequency Identification Devices, RFID), laser scanning, mobile computing 和cloud computing, 集成到BIM平台，提高项目成果。

表3.3 已发表的期刊文献中40个案例分析和13个主要BIM应用 Table 3.3 13 BIM uses screened from 40 cases in published journals

BIM应用

项目类型工业研究和开发项目

重点

集成BIM模型驱动的建筑设计、服务导向的建筑设计和云计算，实现电子采购

建立基于BIM可持续性分析和LEED鉴定流程二者间的

Salisbury大学

关系；

使用基于BIM的可持续性分析软件结果可以直接或间接的准备支持的LEED认证的文件

[95]

参考文献

[94]

采购

可持续性设计和分析

重庆大学硕士论文

基础参数化方法开发，将气候和场地数据集成到大型建

学生宿舍

筑项目的动态模型中，以支持在早期设计阶段建筑设计决策

新社区应急服务站设施总部大楼

使用新数据技术开发资源有效的建筑设计流程，帮助项目团队探索提高建筑设计质量的新模式

BIM可以极大协作外形复杂项目的完成情况分析，确保项目设计不断优化

基于商业的BIM平台，开发基于安全规范的建筑模型和进度计划的自动安全检查

projects开发在大型建设项目中基于虚拟原型（Virtual Prototyping， VP）的安全管理系统

集成BIM, location tracking, augmented reality (AR), 和game technologies提出安全管理和可视化系统框架开发结构化基于BIM的设计程序，增加方案选择效率和

高层建筑结构获得优化结果，提高建筑的可建造性、结构安全和建筑

资金有效性

Concordia 大

学校园建筑

运营和维护

环境研究机构

建筑消防车库

集成BIM和RFID用于防火设备的检查和维护基于BIM的设施管理用于维护计划

应用虚拟传感器于建筑中地板下资源消耗和暖气舒适度估算

提出了一个新的严谨的基于BIM的运作方式，用于探索建筑条件对人群在疏散过程中行为的影响

开发了基于BIM的用于设施管理经理和所有工作人员的设施管理系统

将BIM和GIS(Geographic Information Systems, GIS)结合为一个独立系统，对采购材料实现供应链状态追踪和发出警告

使用工程VP，将工程项目产品、流程和资源模型集成为一体，可以支持在虚拟环境中的工程计划

Propose an interface system that uses the BIMs ability with regard to quantity take-off of required materials (such as steel, forms, and concrete) to support site-level operations

[109] [107] [106] [105] [102] [101] [100] [99] [98] [97] [96]

住宅建筑

安全设计和管理

香港TKO运

动场学校建筑

设计方案的选择和优化

[92]

[103]

[104]

台湾学校

供应链(Supply chain) 管理

70层办公大楼

施工计划和管理

台湾北部建筑

项目 West Georgia

大学

[108]

3 BIM应用概述

simulation, ultimately leading to the generation of a project schedule.

提出一个界面系统，使用BIM工程量提取功能，提取制定材料工程量以支持场地层级的运营模拟，最后产生项目进度计划。

Concordia 大

学

BIM与RFID集成，用于热能，通风和空调(Heating, Ventilation and Air Conditioning, HVAC)构件的进度监测和全生命期管理

Integrate BIM and RFID for optimization in steel construction

应用多维度CAD模型，Object Sequencing Matrix (OSM) 和 genetic algorithms (GAs)在建设项目中，产生时间-成本集成化工程进度

开发BIM和基于4D集成的，建设过程中冲突和结构安全问题的分析和管理解决方案

[112, 113] [111] [110] [102]

Steel structure

台湾高校建筑

项目国家体育场，广州西塔，青岛海湾大桥 Worcester铁路

法院

BIM在建筑后勤和进度追踪中的应用

建筑活动自动化管理系统，包括三个方面：基于图像识

[114]

工业建筑别的自动获得追踪子系统、自动材料追踪子系统和移动计算支持的交流环境。

[93]

[115]

英国医院

开发BIM支持的工具，可以实现现场工人使用移动平板电脑获取设计信息，获取现场工作质量和进度数据。误差分析法用于点云模型生成的既有BIM模型的质量评

厂房设施和附

质量管理

[116]

属的居住建筑估校园建筑美国法院

使用BIM和laser scanning 与质量评估空间数据库用于建筑设计自动审查系统

安全规范审查技术，不取代人工判断，但是支持安全专家，设计人员，工程师和现场工人的人工决策制定基于仿真结果和建筑规范的建筑立面设计，新的集成方式用于自动规范审查基于BIM设计和预制工具基于BIM的设计到建造的建筑采购

[121] [122] [120] [117] [118]

自动建筑设计审查

固定资产

[119]

居民建筑居民建筑医药馆

制造

重庆大学硕士论文

机场居民设施

信息集成、管理和可视化

BIM用于设计、制造和安装

建立自动设计和制图的方法，用于基于平台建设框架的居民设施制造

提出有效解决不同参与方和工程应用系统的集成项目信息和系统平台问题的方案

研发基于BIM的建筑成本应用软件建立基于IFC的建筑产品信息成本估算模型 BIM工程量估算

基于BIM的工程试车和采购多维度建筑数据管理用于持续试车识别BIM在医院项目设车运用的益处

[123]

[124]

国立台湾大学工程项目教学楼

[125]

[90, 91] [91]

成本管理

教学楼钢筋混凝土结

构住房建筑

[126]

[127] [128] [129]

工程试车建筑项目医院

来源：本文作者根据文献综述绘制

3.3 本章小结

本章结合目前已经发布的BIM标准/指南与文献期刊中的BIM应用实践，对BIM标准与文献期刊中的BIM应用点与BIM应用状况进行了总结和分析。BIM应用已经延伸至工程项目全过程中，BIM作为信息集散的综合协同作业平台，在建设工程项目管理中，BIM应用将能推动工程建设领域生产效率的提升和发展。如何实现BIM在工程项目中完整应用将是本文解决的问题之一。同时，本章为第五章BIM应用下的参与方协同机制提供了数据支持。

4 BIM 环境下工程项目参与方宏观协同机制设计

4 BIM环境下工程项目参与方宏观协同机制设计

4.1 项目参与方宏观协同

4.1.1 宏观协同定义

工程项目管理的全过程是指工程的全生命期，从项目构思开始到工程项目报废回收的全过程。本文将全过程的协同管理称为宏观协同管理。工程项目管理中，虽然不同类型和规模的工程项目生命周期不一样，但均可以划分为四个阶段。项目的前期策划和确立阶段：这个阶段的主要工作和内容包括：项目的构思、目标设计、可行性研究和批准立项；项目的设计和计划阶段：这个阶段的工作：设计、计划、招标投标和各种施工前的准备工作；项目的施工阶段：这个阶段包括从现场开工到工程建成交付使用期间的所有工作；项目的使用（运行）阶段。我国的基本建设程序包括六个步骤：项目建议书、可行性研究、设计工作、建设准备、建设实施、竣工验收与交付使用，每一个阶段和过程不可分割。

工程项目全过程的协同是指工程项目全生命期的数据、资源的共享和各方协同工作，将原来孤立的工程项目各过程进行整合形成一个协调的系统，建立在信息协同基础上的过程之间的协调，通过消除过程中各种冗余和非增值的字过程（活动），以及由人为因素和资源问题等造成的影响过程效率的一切障碍，使项目过程总体达到最优[130]。

工程建设过程中，项目相关者包括项目投资者、业主、管理和咨询单位、设计单位、工程承包单位、供应单位、政府、用户（购买者）和周边组织。图3.1显示了项目相关者之间的管理关系。工程项目全过程各参与方的协同包括五个要素：协同主体、协同客体、协同媒介、协同环境和协同渠道。协同主体是指有目的、有步骤对协同客体施加影响的团体或组织。协同客体是指协同的对象，是协同主体作用的对象，是整个协同过程存在的必要条件。协同媒介是指协同主体对协同客体产生影响，发生作用的中介，建立协同主体与协同客体之间的联系，保证协同过程的正常开展，包括协同内容和方法。协同环境是指协同主体与协同客体存在的客观外在环境，协同主体与协同客体根据协同环境发生变化。协同渠道是指协同媒介在协同主体和协同客体间，以及主体与主体间信息传输的途径，协同渠道一方面广泛的收集协同客体的信息，并将信息准确反应给协同主体；另一方面实现协同主体之间的信息共享和交流。本文将工程项目中的协同要素定义为：协同主体即指工程项目从初始到结束的工程参与方；协同客体也就是各参与方共同参与、以实现既定目标的工程项目；协同媒

重庆大学硕士论文

介即工程参与各方在工程项目过程中所完成的工作和所掌握的工程项目信息；协同环境是指各参与方基于特定的工程交付模式，在该交付模式的工作流程和合同条件的约束下，完成工程项目；协同渠道在本文中定义为BIM协同交流平台，搭建各参与方之间以及参与方与工程项目之间信息共享和沟通的渠道。

项目投资者周边组织业主政府管理和咨询单位用户（购买者）设计单位工程承包单位供应单位图4.1 项目相关者之间的管理关系

Fig.4.1 management relationship in construction project stakeholders

来源：本文作者根据文献综述结果绘制

4.1.2 宏观协同下BIM的价值

从建筑的生命周期来看，BIM的价值主要体现在几个方面：

在方案规划阶段，BIM可以辅助业主进行商业定位，建筑效能分析。如对建筑选址进行周边环境模拟，交通分析等；对绿色建筑的规划优化，从风能、日照等方面进行建筑性能分析。通过BIM的应用使方案设计更加科学高效。

在设计阶段，应用BIM可以很好地将设计理念和设计效果直观地展现出来，有效地解决设计阶段各专业的碰撞问题，减少施工阶段的设计变更，通过工程量统计控制造价等方面来帮助业主管理设计单位，提高设计水平和设计效率，同时为招标、施工打下良好的基础。

在施工阶段，应用BIM可以使设计成果更好地指导施工，通过三维模型模拟施工方案、展现施工进度，帮助业主精确复核施工单位的工程量，最终形成的竣工模型又可辅助验收和交付。

在运营阶段，应用BIM技术的项目在竣工时会将带有丰富项目信息的BIM模型交给业主，这些模型在项目今后漫长的运营期内将发挥重要的作用，通常一个项目的运营成本是其工程造价的三倍，因此主要生成于建筑阶段的BIM模型对自营型项目的业主带来巨大价值。

4 BIM 环境下工程项目参与方宏观协同机制设计

4.2 BIM环境下项目参与方宏观协同机制设计

4.2.1 BIM环境下BIM工作流程设计

BIM与工程项目全过程的结合，从工程计划到工程竣工，BIM既提供工程建模、硬件配套等硬件支持，另外规范建模原则、标准，应用BIM可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性的特点，对工程组织进行变革，制定BIM环境下的配套制度、质量控制程序和风险防范措施等。BIM在工程项目全过程中的工作流程可以划分为三个阶段（图3.2）。

规划阶段，基于传统的工程项目建议书和可行性研究报告，在此阶段定义项目应用BIM的目标，确定BIM应用，并规划整体BIM应用流程。

组织阶段，在设定项目BIM应用目标、应用点和流程后，根据BIM对各方信息协同的要求，确定BIM参与方并定义各方职责，定义各方协作的流程。

实施阶段，在此阶段，根据项目进行阶段和参与人员职责划分，建立每阶段BIM应用和信息共享流程。

规划定义BIM目标确定BIM应用总体应用流程组织确定相关方组建实施团队定义成员职责定义协作程序实施应用输入/条件应用实施流程应用成果调整评审信息交换转入下一阶段支持BIM建模原则、标准、组织变革、制度配套、质量控制程序风险防范措施、建模软件、硬件配备图3.2 BIM在工程项目全过程中的工作流程 Fig. 3.2 BIM workflow in construction project life-cycle

来源：本文作者绘制

4.2.2 BIM环境下参与方任务分配与信息协同路径设计

根据国际通用的工程项目建设阶段划分为概念设计、初步设计、深化设计、实施文件、机构审查、施工和设施管理7个阶段。本文采用以上所列的工程角色分配和阶段划分，详细定义在DB建设工程采购模式、EPC建设工程采购模式和IPD建设工程采购模式下各角色在不同的工程阶段加入BIM后，各参与方的任务分配和信息协同路径。

各BIM工作参与方应按要求完成自身的BIM工作，同时应与其他BIM工作相关方进行积极协作，共同推进BIM工作的实施。各参与方对自身所负责的BIM模型应确保及时更新，保证模型的实时有效性。负有整合、审核、查验、

重庆大学硕士论文

审批责任的BIM参与方应对模型和模型应用成果及时进行相应的工作，并及时反馈意见，确保工作准时顺利进行。

本文BIM环境下参与方任务分配与信息协同路径设计，参考Autodesk公司BIM在不同工程采购模式中协作流程图，设计方负责整体BIM模型的创建和完善，负责各方信息的整合和协同，在概念设计阶段即开始工程模型的设想和创建；业主在施工前，持续的向设计方提供必要信息，并听取设计方和施工方的反馈意见；施工方从概念设计阶段即开始加入智慧，并从深化设计阶段开始创建施工模型，在工程完工前，持续不断的向业主和设计方提供可建造信息和施工模型信息。材料供应方和特殊分包商在工程初步设计阶段加入专业工程信息，创建各专业模型并于工程施工模型相整合。施工阶段建立设计方和施工的模型关联。最后由业主在工程维护阶段基于BIM模型进行设施管理。

以下几个小节给出了在DBB、DB、IPD建设工程采购模式下的协同流程图，左边图表列出了工程展开阶段、项目参与方的任务分配和各参与方之间预期的协作路径，右边框架中是各阶段可选择的BIM支持软件和功能。

① BIM环境下DBB项目参与方任务分配与信息协同路径设计

DBB建设工程采购模式，业主和设计方、承包商分别签订合同，设计方只负责设计，承包商只负责施工。在上一章已经提及DBB建设工程采购模式设计与施工分离，容易造成设计方案和施工条件的脱节，产生的设计方案可施工性差、频率较高的设计变更、施工积极性差、周期较长等问题，业主承担主要的协调工作。因此在DBB建设工程采购模式的协同主要由业主完成，业主分别与设计方、承包商沟通，在整个过程中无论是设计方到业主的设计信息传递，还是从承包商到业主的信息反馈，信息流方向单一、路径长，在实际执行中沟通时间长，信息传递不准确，导致信息传送滞后和缺失。信息的正向传送和反向反馈的单一路径，决定了信息流都需要经过业主的审查与批准。由于业主专业知识的缺乏，业主处的信息停滞导致整个项目信息流的中断。因此此种模式下的协同关键是解决设计方与承包商、分包商、专业分包商的信息沟通。

该路径设计的重点是：根据我国工程阶段的划分，DBB模式下的协同作业开始于项目规划阶段，主要涉及业主、设计方，在此阶段的协同重点是：设计方充分了解业主的项目意图和要求，根据业主提出的外形、功能、成本和进度等相关的指导建立基本概念模型；初步设计阶段，此阶段包含对概念设计阶段协同工作的深化，加入了工程承包商的成本、质量和工期的反馈意见；深化设计阶段，此阶段协同重点是对设计模型与施工模型中的各专业间信息进行冲突检测，发现潜在的问题；施工图设计阶段主要是对最终施工模型的完善，通过BIM模型快速通过规范审查，整合各方请求信息；工程招标阶段，施工方信息

4 BIM 环境下工程项目参与方宏观协同机制设计

与设计方信息的双向传递，并且施工方信息直接在业主方的呈现；施工阶段，通过统一的模型展示，使各参与方同步了解工程进度与变更情况，共同为竣工模型服务；设施管理阶段，业主将竣工模型信息用于后续管理。

业主设计方工程承包商施工方供应方专业承包商解决方案1. 协同项目管理2. 模型创建者概念设计提出与外形、功能、成本和进度等相关的指导要求从业主、承包商、分包商等主要参与方处获得信息建立基本概念模型初步设计概念设计审查并提出进一步的项目要求根据业主、承包商等各方反馈意见修改设计方案为深化的项目要求提供进一步的反馈意见，开始初始设计1. 协同项目管理2. 模型创建者3. 模型分析工具深化设计设计审查并指导设计决策进一步深化和改进模型，集成各专业子模型并进行冲突检测创建分模型1. 协同项目管理2. 模型创建者3. 模型分析工具4. 模型中间调节人5. 模型整合人施工图设计对项目设计和参数最终审核最终设计模型和规范最终项目分模型1. 协同项目管理2. 模型创建者3. 模型分析工具4. 模型中间调节人5. 模型整合人工程招标协助建筑规范的检查和通过协助规范检查机构，回答施工前期的信息请求确保工程系统符合施工规范并协助施工前期的信息请求深化施工模型，管理招标流程，管理预建造相关的信息请求1. 协同项目管理2. 模型创建者3. 模型分析工具4. 模型中间调节人5. 模型整合人6. 排程工具施工监管施工，对施工中的问题和变更提供信息实施合同管理，对工程变更及时更改设计模型协助信息请求，基于现场条件和范围变更更新模型与专业分包商、供应商等一起管理施工，实时更新竣工模型交付工程所需的系统和信息请求，为竣工模型提供信息安装系统，提交信息请求，为竣工模型提供信息1. 协同项目管理2. 模型创建者3. 模型分析工具4. 模型中间调节人5. 模型整合人6. 排程工具施工管理设施维护并更新竣工模型1. 协同项目管理2. 模型创建者3. 设施管理工具图3.3 BIM环境下DBB项目参与方任务分配与信息协同路径

Fig. 3.3 work assignment and information collaboration road of DBB stakeholders in BIM 来源：本文作者根据Autodesk公司BIM在不同建设工程采购模式中协作流程图改绘

② BIM环境下DB项目参与方任务分配与信息协同路径设计

DB建设工程采购模式是由一个总承包单位基于一个工程发包合同承担建筑/工程设计和施工。DB建设工程采购模式在公共和私人项目中都越来越受欢迎，主要原因是DB建设工程采购模式中，业主和设计施工总承包商通过单一

重庆大学硕士论文

的设计建造总承包合同，使双方的关系更加紧密。很多研究表明，DB建设工程采购模式的单责任制可以有效的降低工程风险并为创新和新技术的应用创造了条件。

然而DB建设工程采购模式引人注目的工作量大，参与方多，流程复杂，业主与承包商共同承担项目失败风险等问题，让业主在选择DB建设工程采购模式时，在项目计划阶段慎重思考设计和施工的质量，确保业主与设计施工总承包商之间信息对等，设计施工总承包商充分了解业主的要求。DB设计施工总承包商必须具备较高的管理水平，同时管理设计和施工流程以实现效益最大化。

DB建设工程采购模式下，基于同一工程总包商（设计施工总承商）的设计方和施工方之间的协作加强，紧密搭接。项目设计阶段考虑施工因素，充分发挥承包人优势，减少设计错误或遗漏出现的工程变更次数。但业主的参与度降低，业主无法控制最终设计和细节效果，在此种情况下，如果总承包商没有准确理解业主的意图将会导致工程最终成果的失败。因此此种模式下的协同关键是解决业主与设计方的信息交流。该路径设计的重点是：

1）全生命周期纵向管理协同框架，根据我国工程阶段的划分，DB模式下的协同作业开始于概念设计阶段，概念设计阶段主要涉及业主、设计方与DB总承包商，在此阶段的协同重点是：设计方充分了解业主的项目意图和要求，根据业主提出的外形、功能、成本和进度等相关的指导要求与DB总承包商提供的与项目质量、成本、进度和可建造性等方面的反馈意见，建立基本概念模型；初步设计阶段，此阶段包含对概念设计阶段协同工作的深化，加入了供应商建设系统相关的成本、质量和工期的反馈意见与专业分包商的与安装相关的成本、质量和工期的反馈意见；深化设计阶段，此阶段协同重点是对设计模型与施工模型中的各专业间信息进行冲突检测，发现潜在的问题；施工图设计阶段主要是对最终施工模型的完善；机构审查阶段，通过BIM模型快速通过规范审查，整合各方请求信息；施工阶段，通过统一的模型展示，使各参与方同步了解工程进度与变更情况，共同为竣工模型服务；设施管理阶段，业主将竣工模型信息用于后续管理。

2）全专业集成横向协同作业，业主在工程全过程主要承担工程监督管理的工作，将业主的意愿持续的传递给设计方，并在初步设计、深化设计与施工图设计阶段对DB总承包商施工模型的创建进行指导和建议，在工程全过程获取DB总承包商的关键信息反馈；设计方的模型设计开始于概念设计阶段，信息来源于业主、DB总承包商、供应商与专业分包商，在工程全过程中将项目参与方的信息紧密结合；DB总承包商持续的向业主和设计方提供项目关键信息反

4 BIM 环境下工程项目参与方宏观协同机制设计

馈，并整合供应商和专业分包商的供应和安装信息；供应商与专业分包商在设计阶段，向DB总承包商和设计方提供设备供应和安装的信息。

业主设计方总承包商供应方专业承包商解决方案1. 协同项目管理2. 模型创建者项目规划提出与外形、功能、成本和进度等相关的指导要求从业主、承包商、分包商等主要参与方处获得信息建立基本概念模型提供与项目质量、成本、进度和可建造性等方面的反馈意见初步设计概念设计审查并提出进一步的项目要求根据业主、承包商等各方反馈意见修改设计方案提供设计审查并持续提供与成本、质量、工期和可建造性相关的问题反馈设计审查并提供与建设系统相关的成本、质量和工期的反馈意见设计审查并提供与安装相关的成本、质量和工期的反馈意见1. 协同项目管理2. 模型创建者3. 模型分析工具深化设计设计审查并指导设计决策进一步深化和改进模型，集成各专业子模型并进行冲突检测创建施工模型，用于模拟协同和分析，实施设计审查创建供应系统模型创建设备安装模型1. 协同项目管理2. 模型创建者3. 模型分析工具4. 模型中间调节人5. 模型整合人施工图设计对项目设计和参数最终审核最终设计模型和规范深化施工模型，实施各专业分包商的冲突检测供应系统的最终模型设备安装系统的最终模型1. 协同项目管理2. 模型创建者3. 模型分析工具4. 模型中间调节人5. 模型整合人6. 排程工具机构审查协助建筑规范的检查和通过回答规范检查机构，回答施工前期的信息请求深化施工模型，管理招标流程，管理预建造相关的信息请求提交施工前的信息请求提交施工前的信息请求1. 协同项目管理2. 模型创建者3. 模型分析工具4. 模型中间调节人5. 模型整合人6. 排程工具施工监管施工，对施工中的问题和变更提供信息实施合同管理，对工程变更及时更改设计模型与专业分包商、供应商等一起管理施工，实时更新竣工模型交付工程所需的系统和信息请求，为竣工模型提供信息安装系统，提交信息请求，为竣工模型提供信息1. 协同项目管理2. 模型创建者3. 模型分析工具4. 模型中间调节人5. 模型整合人6. 排程工具施工管理设施维护并更新竣工模型1. 协同项目管理2. 模型创建者3. 设施管理工具图3.4 BIM环境下DB项目参与方任务分配与信息协同路径

Fig. 3.4 work assignment and information collaboration road of DB stakeholders in BIM 来源：本文作者根据Autodesk公司BIM在不同建设工程采购模式中协作流程图改绘

③ BIM环境下IPD项目参与方任务分配与信息协同路径设计

BIM将是IPD流程变更的核心。由BIM提供支持的IPD：跨职能项目团队以基于模型的协作式技术作为平台，就建筑的设计、施工和生命周期管理进行协作，从而为业主优化成效。BIM能够为项目的所有参与方提供更高效、出

重庆大学硕士论文

色的协作方法，为实现利益相关方共享成果、共享利润、共担风险为特点的综合数字协作转变这一趋势提供支持。因此IPD建设工程采购模式重点解决的问题是各参与方在工程全过程的高度信息整合。

业主设计方承包商分包商供应方专业承包商解决方案1. 协同项目管理2. 模型创建者项目规划提出与外形、功能、成本和进度等相关的指导要求从业主、承包商、分包商等主要参与方处获得信息建立基本概念模型为工程项目初始目标提供信息，发现项目特殊要求提供与项目质量、成本、进度和可建造性等方面的反馈意见初步设计概念设计审查并提出进一步的项目要求根据业主、承包商等各方反馈意见修改设计方案为深化的项目要求提供进一步的反馈意见，开始初始设计提供设计审查并持续提供与成本、质量、工期和可建造性相关的问题反馈设计审查并提供与建设系统相关的成本、质量和工期的反馈意见设计审查并提供与安装相关的成本、质量和工期的反馈意见1. 协同项目管理2. 模型创建者3. 模型分析工具深化设计设计审查并指导设计决策进一步深化和改进模型，集成各专业子模型并进行冲突检测创建分模型创建施工模型，用于模拟协同和分析，实施设计审查创建供应系统模型创建设备安装模型1. 协同项目管理2. 模型创建者3. 模型分析工具4. 模型中间调节人5. 模型整合人施工图设计对项目设计和参数最终审核最终设计模型和规范最终项目分模型深化施工模型，实施各专业分包商的冲突检测供应系统的最终模型设备安装系统的最终模型1. 协同项目管理2. 模型创建者3. 模型分析工具4. 模型中间调节人5. 模型整合人6. 排程工具机构审查协助建筑规范的检查和通过回答规范检查机构，回答施工前期的信息请求确保工程系统符合施工规范并协助施工前期的信息请求深化施工模型，管理招标流程，管理预建造相关的信息请求提交施工前的信息请求提交施工前的信息请求1. 协同项目管理2. 模型创建者3. 模型分析工具4. 模型中间调节人5. 模型整合人6. 排程工具施工监管施工，对施工中的问题和变更提供信息实施合同管理，对工程变更及时更改设计模型协助信息请求，基于现场条件和范围变更更新模型与专业分包商、供应商等一起管理施工，实时更新竣工模型交付工程所需的系统和信息请求，为竣工模型提供信息安装系统，提交信息请求，为竣工模型提供信息1. 协同项目管理2. 模型创建者3. 模型分析工具4. 模型中间调节人5. 模型整合人6. 排程工具施工管理设施维护并更新竣工模型1. 协同项目管理2. 模型创建者3. 设施管理工具图3.5 BIM环境下IPD项目参与方任务分配与信息协同路径

Fig. 3.5 work assignment and information collaboration road of IPD stakeholders in BIM 来源：本文作者根据Autodesk公司BIM在不同建设工程采购模式中协作流程图改绘

4.3 本章小结

BIM环境下的参与方全过程协同不是简单的将各参与方的职责和工作进行混合再加工，而是在遵循各参与方在不同模式下的角色任务，以BIM作为协同工具，引进新的角色和对既有工作流程的优化和改进。在BIM环

4 BIM 环境下工程项目参与方宏观协同机制设计

境下，对各参与方的角色和任务清晰定义，共同发现并解决每个工作阶段的关键问题。

本章结合不同建设工程采购模式的特点，参考Autodesk公司BIM在不同建设工程采购模式中协作流程图，提出并设计了DBB、DB、IPD建设工程采购模式在BIM环境下的参与方任务分配与信息协同路径。目前，DBB建设工程采购模式在BIM环境下的协同主要以设计方作为信息集合地，在设计阶段的信息建立设计方与承包商的信息交流。DB建设工程采购模式下，从设计初期，即建立业主、设计方、设计施工总承包商三者间的信息传送和交流的路径。IPD建设工程采购模式是以多方合同为基础，因此，在此模式下，除业主、设计方、承包方之外，在设计之初，供应商和专业承包商就加入信息共享平台。本章提出了三种建设工程采购模式在BIM环境下的协同框架，特征一，详细规定了各方在工程各个阶段的任务、职责和所需共享的信息，在建设工程不同阶段，定义了不同参与方对各自专业下的BIM模型创建要求；特征二，规划了各方信息流通的路径，突出强调业主、设计方、承包方之间信息沟通和传递的双向性；特征三，对建设项目不同阶段对BIM的不同要求，在解决方案中框中，列出了该阶段所需的BIM工具。

本章节从宏观方面提出了BIM环境下的参与方协同框架，下章将从微观方面提出BIM环境下的参与方协同路径。

重庆大学硕士论文

5 BIM环境下工程项目参与方微观协同机制设计

5.1 项目参与方微观协同

5.1.1 微观协同定义

理论研究部分，分别从全球BIM标准/指南和学术文献中总结出了在工程全生命期中的BIM应用。BIM作为信息资源共享平台，每一个应用的实施都包含多个参与方的协同工作。本文将每个BIM应用下的参与方协同称为微观协同。根据BIM应用筛选，结合Autodesk公司发布的BIM应用案例，选取冲突检测、管线综合、工程变更、施工方案模拟、施工进度模拟、工程算量六个BIM应用，分别介绍BIM的应用价值。这六个应用点包含了BIM基本应用点，以及3维、4维和5维三个纬度的BIM应用。另外，由于篇幅所限，本文只详细阐述变更管理、施工方案模拟、施工进度模拟的协同机制设计。

5.1.2 微观协同下的BIM价值

冲突检测：是指通过建立BIM三维空间几何模型，在数字模型中提前预警工程项目中各不同专业（建筑、结构、暖通、消防、给排水、电气桥架、设备、幕墙等）在空间上的冲突、碰撞问题。通过预先发现和解决这些问题，提高工程项目的设计质量并减少对施工过程的不利影响。

管线综合：在CAD时代，工程设计主要由建筑师或者专业工程师负责，通过不同专业设计纸质图纸的重合，目视发现冲突问题，由于技术的落后，管线综合这块成为工程设计的主要问题聚集地。在BIM技术环境下，各专业设计人员通过3D虚拟模型的整合，在虚拟环境中直观的发现问题，大大提高了工作效率。另外，通过有效的管线冲突解决方案，显著减少了后期建设过程中的工程变更，提高了建设施工效率，降低了变更成本和节约了建设工期。

变更管理：工程变更（EC， Engineering Change ），指的是针对已经正式投入施工的工程进行的变更。在工程项目实施过程中，按照合同约定的程序对部分或全部工程在材料、工艺、功能、构造、尺寸、技术指标、工程数量及施工方法等方面做出的改变。施工过程中反复变更导致工期和成本的增加，而变更管理不善导致进一步的变更，使得成本和工期目标处于失控状态。

施工方案模拟：施工方案模拟的目的，是在重要施工区域或部位，以BIM方式表达、推敲、验证施工方案的合理性，检查方案的不足，协助施工人员充分理解和执行方案的要求。

施工模拟应以实际施工操作为模拟对象，对所模拟的部位通过BIM手段进行表达，包括是三维多角度展示、构造拆解、工序搭接顺序、专业配合、作业

重庆大学硕士论文

尺度预留等。施工方案模拟展示应能真实充分地反映施工重点难点，并对实际操作起到良好的预判和指导作用。

施工进度模拟：施工进度模拟的目的，用于在总控时间节点要求下，以BIM方式表达、推敲、验证进度计划的合理性，充分准确显示施工进度中各个时间点的计划形象进度，以及对进度实际实施情况的追踪表达。

工程算量：工程量是以自然计量单位或物理计量单位表示的各分项工程或结构构件的工程数量。工程造价以工程量为基本依据，工程量计算的准确与否，直接影响工程造价的准确性，以及工程建设的投资控制。工程量是施工企业编制施工作业计划，合理安排施工进度，组织现场劳动力、材料以及机械的重要依据，也是向工程建设投资方结算工程价款的重要凭证。

5.2 BIM环境下工程项目参与方微观协同机制设计

5.2.1 BIM应用在工程中的实施流程

BIM环境下的项目管理实施路线，主要内容是BIM应用下参与方任务和责任的详细界定。以下根据项目参与方工作阶段划分，规划了BIM应用在工程项目中的具体实施整体流程。

① 制定项目章程

通过召开项目启动会，介绍项目基本情况，界定项目参与方，明确项目整体目标、项目范围、项目总体计划等信息，确定业主方总负责人、各参与方负责人、总协调人等主要人员信息，使参与方朝着一致目标开展工作。

② 确认BIM范围

由于不同BIM应用均涉及多个参与方，需要对各方的工作内容进行书面界定，重点包括基于BIM应用的配合工作、参与周期、输出成果等。

③ 组建实施团队

组建包括各参与方的联合项目团队，明确各方人员职责和人员配备情况，形成项目通讯录。

④ 编制实施计划

各参与方基于各自服务范围，结合项目目标和总工期要求，编制各自实施计划，详细分解服务内容，体现本单位与其他单位的配合工作，各项工作的输入输出、持续时间、所需资源等信息，统一汇总到业主方，形成项目整体计划。

⑤ 跟踪实施过程

各参与方按照各方实施计划开展工作，定期向业主汇报工作成果，实施计划及时根据项目进度和业主意见进行调整。

5 BIM环境下工程项目参与方微观协同机制设计

⑥ 验收实施成果

根据建筑生命周期阶段，根据各方服务范围和验收标准，对各方各阶段BIM应用场景的成果进行验收，双方签署意见。

⑦ 项目总结

各阶段BIM场景应用结束后，业主负责对实施成果进行最终评价，分析应用成果、过程问题等，并形成总结报告，以指导下一轮BIM应用。

BIM应用工作遵从PDCA循环策略，以保证工作质量：

P（plan），各参与方在启动某项/某阶段BIM应用前，必须提交工作计划由业主审核通过方可执行，工作计划至少由时间、资源、成果三部分构成，计划的+完成以工作成果的提交为依据；

D（do），各方按照批准的计划安排工作，并定期向业主汇报工作进展； C（check），由业主定期审核计划执行情况，分析BIM应用过程中存在的问题，形成问题清单；

A（action），对总结检查的结果进行处理，在下一轮BIM应用工作中避免。

5.2.2 BIM应用下的参与方协同机制设计

BIM应用在工程引进BIM时就已经清楚定义，在工程实施过程中，各参与方需要根据应用点的需求，履行职责。本小节微观协同机制设计主要参考工程实际项目中各方的工作交互路径，结合BIM作为信息协同平台，重新规划和定义各方的工作流程。以下几个部分给出了变更管理、方案模拟、进度模拟的协同流程图。图表从发生阶段和参与方两个纬度介绍了微观协同机制。根据BIM应用在工程中的实施路径，首先确认该BIM应用下的工作内容范围，确定所设计的参与方，制定实施路径，追踪任务的完成流程，审核完成成果。

① 参与方在变更管理下的协同机制设计

变更管理是指在施工阶段承包商提出的对施工图纸等的变更。通过在变更过程中引入BIM，可以有效验证变更方案的可行性，并对变更可能带来的风险进行评估。BIM模型随设计变更而即时更新，消除信息传递障碍，减少设计师与业主、监理、承包商间的信息传输和交互时间，从而使索赔签证管理更有时效性，实现变更的动态控制和有序管理。通过BIM模型计算变更工程量，可有效防范承包方随意变更，为变更结算提供数据依据。

本机制按照工程实际项目中变更从提出到完成的整体途径，设计各方的协同工作。变更流程划分为提出变更、论证变更、变更实施。变更管理主要包含三个参与方：承包商、业主和设计方。根据PDCA循环策略，由施工总包提出变更申请，经BIM模型验证后，交业主和设计方共同评审。如果评审通过，设

重庆大学硕士论文

计方变更图纸，业主进行变更估算等工作。承包商在变更执行时更新BIM施工模型。通过此路径实现三方信息同步（图5.1）。

变更管理流程图施工总包提出变更签证申请BIM模型验证驳回业主设计方论证变更变更评审通过批准签证通过变更图纸变更实变更模型施实施变更模型复核图5.1参与方在变更管理下的协同机制

Fig. 5.1 stakeholders‘ collaboration mechanism in change management

来源：本文作者绘制

② 参与方在施工方案模拟下的协同机制设计

施工方案模拟主要发生在施工阶段，涉及业主和总包方。通过BIM可以对项目的重点或难点部分进行可建性模拟，按月、日、时进行施工安装方案的分析优化。对于一些重要的施工环节或采用新施工工艺的关键部位、施工现场平面布置等施工指导措施进行模拟和分析，以提高计划的可行性；也可以利用BIM技术结合施工组织计划进行预演以提高复杂建筑体系的可造性。借助BIM对施工组织的模拟，项目管理方能够非常直观地了解整个施工安装环节的时间节点和安装工序，并清晰把握在安装过程中的难点和要点，施工方也可以进一步对原有安装方案进行优化和改善，以提高施工效率和施工方案的安全性。

施工组织模拟主要分三个阶段：组织方案编制、施工组织模拟和施工。包括业主，承包商和设计方。业主对承包商提出的施工组织方案进行审核，审核

5 BIM环境下工程项目参与方微观协同机制设计通过的施工组织方案，业主在BIM模型中定义模拟节点和精度，由施工方完成施工方案模拟（图5.2）。施工组织模拟管理流程图业主组织方案编制施工总包开始否施工组织方案编制设计方BIM咨询审核是施工组织方案施工重点难点分析施工组织模拟定义模拟节点和精度施工方案模拟指导总包方应用审核指导施工施工转入下道工序图5.2参与方在施工方案模拟下的协同机制 Fig. 5.2 stakeholders‘ collaboration mechanism in construction planning simulation 来源：本文作者绘制 ③ 参与方在施工进度模拟下的协同机制设计建筑施工是一个高度动态的过程，随着建筑工程规模不断扩大，复杂程度不断提高，使得施工项目管理变得极为复杂。当前建筑工程项目管理中经常用于表示进度计划的甘特图，由于专业性强，可视化程度低，无法清晰描述施工进度以及各种复杂关系，难以准确表达工程施工的动态变化过程。通过将BIM与施工进度计划相链接，将空间信息与时间信息整合在一个可视的4D（3D+Time）模型中，可以直观、精确地反映整个建筑的施工过程。4D

重庆大学硕士论文

施工模拟技术可以在项目建造过程中合理制定施工计划、精确掌握施工进度，优化使用施工资源以及科学地进行场地布置，对整个工程的施工进度、资源和质量进行统一管理和控制，以缩短工期、降低成本、提高质量。此外借助4D模型，BIM可以协助评标专家从4D模型中很快了解投标单位对投标项目主要施工的控制方法、施工安排是否均衡、总体计划是否基本合理等，从而对投标单位的施工经验和实力做出有效评估。

施工进度模拟包括进度计划编制（招投标阶段）、计划执行阶段（施工阶段）、进度调整/变更阶段（图5.3）。主要包括业主、承包商和设计方。承包商根据业主提供的初级工作计划，编制详细的工程总体施工进度计划，并建立4D进度模拟模型，提交业主初步审核；在施工阶段根据工程进度制定详细的年度/月度计划，经业主逐项审批后更新4D模型；执行过程中，从设计方获得信息支持，另外及时与业主沟通，将最终的进度4D模型与初期模型进行对比，为下次计划编制积累经验。

BIM模拟可以反映主要时间节点和相关工序进场顺序，土建工程、机电安装和其他专业工程模型的所有内容与进度计划相关联，以三维方式模拟展示进度计划。

5 BIM环境下工程项目参与方微观协同机制设计施工进度模拟实施流程图业主开始施工总包设计方BIM咨询BIM 4D建模标准进度计划编制（招投标阶段）总体控制计划否审核是第一版计划进度4D模型总体施工进度计划提交业主4D进度模拟编制三、四级计划否编制年度/月度计划计划执行与反馈（施工阶段）审核是滚动执行对比计划执行/反馈进度月报审核更新4D模型指导施工单位应用进度调整/变更调整计划变更进度计划滚动计划执行指导施工单位应用新版计划进度4D模型提交业主4D计划模型调整结束图5.3参与方在施工进度模拟下的协同机制 Fig. 5.3 stakeholders‘ collaboration mechanism in schedule simulation 来源：本文作者绘制 5.3 本章小结本章主要基于6个BIM应用点在项目中应用的BIM价值，从BIM应用在工程中的实施路线设计和BIM应用下的参与方协同机制设计两个层次介绍了BIM应用的详细路径，提出了变更管理、方案模拟和施工模拟的协同机制设计。目前BIM应用虽然还主要停留在设计阶段，这也与我国建设工程项目技术发展侧重点有关，但可以肯定，随着BIM的价值逐步体现，BIM应用将会扩大到增个项目建设过程中，参与方在不同BIM环境下的协同问题也将更加突出，这块的经验和知识也将不断积累。

重庆大学硕士论文

6 案例分析

6.1 项目概况

目前DBB建设工程采购模式依然在工程项目中使用范围最广，因此本文分析案例选取DDB建设工程采购模式下协同方案验证。

A项目位于南京市，总建筑面积约58万平方米，是一个集综合商业、办公、居住、酒店、休闲广场、文化娱乐等于一体的大型城市综合体项目，建成后将在南站区域形成集购物、餐饮、休闲娱乐、生活服务为一体的一站式商业广场。

6.1.1 项目团队介绍

A项目业主的BIM实施团队的组建以建设单位为主导，涵盖项目全阶段、各参建方，其组织图如下（图6.1），业主由设计部、成本部、工程合约部、BIM团队构成，聘请专业BIM咨询顾问，与MAD方案顾问、CCDI设计顾问、专业设计分包和施工总包分别签订服务合同。

设计部成本部工程合约部业主BIM团队BIM咨询顾问MAD方案顾问CCDI设计顾问设计分包（幕墙、室内、景观等）施工总包图6.1 项目团队 Fig. 6.1 project team

来源：本文作者根据实际项目改绘

项目组织的共同目标，是通过规范各单位职责和与其他单位的联系，形成共同围绕BIM数据平台工作的高效组织。如下图6.2所示：

重庆大学硕士论文

业主CCDI设计方案BIM数据平台专业设计分包CCDIBIM咨询施工总包图6.2 项目组织数据交互图

Fig. 6.2 project organisation data exchange figure

来源：本文作者根据实际项目改绘

6.1.2 项目BIM应用

A项目通过BIM应用，旨在最大可能地衔接设计与施工阶段，以D4C（Design For Construction）理念为指导原则，最大限度实现设计施工一体化，提高设计质量和施工效率，最终在进度、成本、质量、管理等方面，为业主带来切实的效益。具体到各个阶段的目标，可描述为：

设计阶段：减少错漏碰缺，辅助优化设计，提高设计质量。

建造阶段：降低施工成本、施工难度，优化施工过程，缩短施工周期。为了实现上述目标，结合项目现状，挑选以下应用：

表6.1 各阶段BIM应用、成果、价值和主要参与方

Table 6.1 BIM uses, results, values and main stakeholders in construction stages

阶段

应用 净高验证

初设阶段

碰撞检测

幕墙优化 工程算量

施工图设

净高验证

幕墙分格优化报告 地下室算量报告

净高验证报告

成果 净高验证报告

碰撞检测报告

价值 初设阶段净高论证

发现设计各专业碰撞问题 优化幕墙分格 评估BIM算量准确性

施工图阶段净高论证

主要参与方 业主、设计单位、BIM咨询顾问 业主、设计单位、BIM咨询顾问 业主、幕墙顾问 业主、东方投资、BIM咨询顾问 业主、设计单位、BIM咨询顾问

6 案例分析

计

管线综合 碰撞检测

管线综合报告 碰撞检测报告

发现设计各专业碰撞问题 提出管线综合优化设计建议

招标配合

工程量统计

幕墙算量

碰撞检测

施工图深化设计

变更管理

施工

施工进度模拟 施工方案模拟

验收交付

竣工模型

重点施工方案模拟

管线综合

变更验证

4D进度模拟

变更验证、变更风险评估 施工进度直观监控

优化施工方案、指导施工 运维数据集成

管线综合优化报告 碰撞检测报告

发现施工图深化设计问题

提出管线综合优化建议

合同条文

清单招标依据

约束总包方 验证算量结果

业主、设计单位、BIM咨询顾问 业主、设计单位、BIM咨询顾问 业主、幕墙顾问、BIM咨询顾问 业主、施工总包、BIM咨询顾问 业主、幕墙顾问、BIM咨询顾问 业主、施工总包、设计分包、BIM咨询顾问

业主、施工总包、设计分包、BIM咨询顾问

业主、施工总包、BIM咨询顾问 业主、施工总包、BIM咨询顾问 业主、施工总包、BIM咨询顾问 业主、物业管理单位、BIM咨询顾问

招投标

来源：本文作者根据实际项目改绘

6.2 BIM总体应用流程

BIM应用是一项贯穿于项目各阶段的系统工程，一个BIM项目的实施需要涉及到不同的项目阶段、不同的项目参与方和不同的应用层次等三个维度的多个方面，每项应用不是孤立的，各BIM应用之间都有信息交换和共享，为了清晰表达项目中涉及各方应用间的关系，需要预先明确BIM总体应用流程。本项目BIM总体流程如下图6.3。

在此流程下，以主流程为主导，实现每个阶段的信息互换。BIM建模开始于初步设计阶段，施工图设计阶段反复进行设计方的冲突检测、管线综合和净

重庆大学硕士论文

高验证；承包商根据最终施工图建立施工模型，进行施工方案的冲突检测和管线综合；施工过程中进行施工进度模拟、施工方案模拟和变更验证；将最终竣工模型交付给业主。在此流程中每一次信息交换都会反馈信息到设计方，进行模型更新。

6 案例分析

图6.3 BIM环境下总体应用流程 Fig. 6.3 BIM application schedule 来源：本文作者根据实际项目改绘

在项目全过程，方案设计顾问在方案设计阶段提出方案设计并进行方案交底；施工图设计顾问在整个设计阶段负责初步设计和施工图设计，提交设计图纸和相关的设计文档，在建模前进行图纸审查并负责设计交底；聘请的BIM咨询顾问从初步设计阶段进入，直到项目结束，负责在不同设计团队的工程成果基础上建立和更新BIM模型，协助A项目BIM团队制定BIM相关工作标准和各方提交给BIM团队的模型质量检查；承包商在施工图深化阶段负责施工深化设计和更新BIM模型，并在施工阶段及时更新模型，实施BIM应用，最后将竣工模型提交给业主。

表6.2 项目全过程的任务分配

Table 6.2 work assignments in project life-cycle 阶段角色方案设计顾问

方案设计 1.方案设计 2.方案交底

初步设计施工图设计

施工图深化设计运营施工验收交付

1.初步设计及施工图设计

施工图设计顾问

2.提交设计图纸及相关设计文

档

3.建模前的图纸审查 4.设计交底

BIM

咨

负责在不同设计团队的工程成果基础上建立和更新BIM模型

协助A项目BIM团队制定BIM相关工作标准

协助A项目BIM团队对各参与方提交的BIM模型进行质量检查

1.协调各参建单位BIM工作与设计、施工的关系； 2.发布各项BIM工作标准和要求； 3.协调解决建模、应用模型过程中的问题；

1.施工深化设

工程总包

计；2.更新BIM模型；

1.更新BIM模型；2.实施BIM应用；

1.提交竣工模型；

询顾问开发

BIM团

商队

重庆大学硕士论文

来源：本文作者根据实际项目改绘

6.3 BIM应用

由于篇幅所限，本文选取变更管理作为BIM应用展示，如图6.4所示，工程变更中涉及业主、设计顾问、BIM实施顾问和承包商。业主设计部门承担变更方案设计审核，合约部负责变更施工工程量审核，业主BIM团队协调各方BIM应用；成本部对变更成本进行测算，并进行变更实施结果进行费用结算；设计顾问对变更成本进行测算，结合BIM模型验证结论并绘制变更后的设计图纸；BIM实施顾问指导施工单位BIM应用，配合业主审核，以及指导局部模型的变更；承包商提出变更申请，对变更方案进行BIM模拟，预检变更的可行性和可能带来的风险，实施变更。

6 案例分析变更管理流程图施工总包业主设计部工程部成本部CCDI 设计CCDI BIM开始签证申请提出变更BIM模型验证变更预检报告驳回变更评审通过变更评审变更评审通过变更评审论证变更批准变更签证单费用估算单变更图纸绘制变更图纸签证审批、通知单对比变更实施更新BIM模型实施变更变更记录BIM模型复核变更费用结算单变更结算现场签证回执审核是费用结算备案归档阶段备案备案备案备案备案结束图6.4 变更管理流程图 Fig. 6.4 flowTable of change management 来源：本文作者根据实际项目改绘根据第三章3.2.1中介绍的BIM工作流程，在BIM应用下，实施阶段按照应用输入/条件、应用实施流程、应用成果、评审、信息交换、转入效益阶段的工作流程。本项目变更管理在工程施工阶段，从变更审核、变更实施和变更结算三个方面进行了分析，引入输入、信息交互和输出三步建立各方信息共享流程。

重庆大学硕士论文

表6.3 工作程序 Table 6.3 work progresses

阶编工作内容

输入

段号

周期

组织/部门

发起

接收

输出

1.变更审核

提出变更申

请

变更方案变更原因变更签证申请 BIM模型

施工总包施工总包业主工

程合约部

2. 变更实施

施工2.1 阶段

2.2

变更图纸绘

制变更图纸提交审核模型验证

变更签证通知

单 BIM模型变更图纸变更图纸 BIM模型经验证的变更

图纸

业主设计部 CCDI 设计顾问 A项目工程部 A项目工程部

初步风险评估报告

1.1 业主工程部

1.2 模型预检业主工程部预检报告

1.3 变更审核

预检报告变更申请

业主设计部 CCDI设计顾问

变更签证通知单

CCDI 设计顾问变更图纸

业主设计部业主工程部施工总包

变更图纸

2.3 验证报告变更签证回执单

2.4 变更实施施工总包

3.变更结算

3.1

变更审核

变更签证审批

单变更签证审批

单

施工总包业主工程部

业主工程部

变更签证审批单变更结算单

3.2 变更结算业主成本部

来源：本文作者根据实际项目改绘

6.4 本章小结

本章通过A项目案例分析，进一步阐述了BIM环境下的全过程协同和BIM应用下的参与方协同，属于对前文第三章和第四章机制设计的应用和验证。在第三章和第四章的叙述中，建立了各方协同的框架，明确了各部分的职责。本文所选的案例，来源于实际工程项目，一方面印证了协同机制的可行

6 案例分析

性，另一方面也通过对机制的运行，发现问题和不足。首先对项目的背景信息、项目团队框架和信息沟通途径进行了介绍。在项目确定BIM应用后，对各阶段BIM应用、成果、价值和主要参与方进行了详细分析和介绍。其次基于前文所提出的宏观协同框架，搭建了本项目的全过程BIM协同应用流程，介绍了工程全过程协同中的任务分配。最后选取变更管理展示BIM应用下的协同路径和工作程序。

本项目采用传统的DBB建设工程采购，在此模式下BIM总体流程实现了施工方在方案设计阶段的介入，对设计和施工的整合有很大的提升。基于BIM的变更流程实现了信息同步，第三方设计顾问在其中承担了很大的协调作用。本项目在项目开始之初就明确了BIM实施方案和BIM应用，创建了BIM协同协同流程。BIM应用下，定义各角色的任务分配，规划变更管理流程路线，详细说明了变更工作流程。虽然本文所设计的两种协同机制在案例中得到了很好的体现和应用，但DBB建设工程采购模式下的施工方信息获取依然比较滞后，工程施工阶段的工程变更依然较多。

宏观协同方面，BIM环境下的信息交流路径还只能实现单线的信息沟通，由设计方和承包方向业主信息反馈的路径还未实现，本项目中，从设计到运营，在DBB建设工程采购模式下的工作路径依然是直线流动，主要原因可以归纳为：设计、招标和施工的法规壁垒。目前中国的建设工程采购合同对设计方和施工方的进入顺序有严格规定，这限制了施工方的提早加入；目前BIM协同工作主要由第三方咨询公司完成，沟通难度加大；在BIM技术方面，协同管理平台需要有强大的数据库支撑，目前的技术能力还比较薄弱。

微观协同方面，由于信息沟通路径的详细规划，目前在BIM应用下的参与方协同工作进行得比较顺利，但整体协同环境的构建还是以业主为主，多参与方共同作业只有少数的工程建设过程中才得以出现。另外，由于统一信息平台搭建还未完成，目前各方的信息沟通路径较长，时间耗费较多。

虽然有许多问题还需要后续的、深入的研究解决，但本项目很好地实现了在BIM环境下全过程协同和BIM应用下的参与方协同，验证了DBB模式下的协同管理问题，既为建设工程行业其它案例提供了借鉴经验，也为后续协同问题的研究发掘了问题。

重庆大学硕士论文

7 结论和展望

本论文从建筑业技术发展落后和项目管理存在的问题开始，研究了国内外建筑业信息技术的发展和项目管理协同研究的现状。以工程项目管理采购模式下的协同管理研究和BIM研究作为基础，讨论了目前工程项目中实施BIM应用所面对的协同问题。提出了本论文的解决方法—建立一套适合BIM协同特征的项目管理流程图，明确各方的职责和任务。以此为基础，结合BIM思想的特点设计了BIM环境下项目参与方宏观协同机制，另外为了更好地实现BIM的应用价值，又讨论了BIM环境下项目参与方微观协同机制，确认在在不同BIM应用下的协同流程。通过案例的形式展示了BIM协同机制的可行性和实践成果。力图为未来BIM协同发展提供解决选择。

7.1 结论

本论文取得主要成果有：

① BIM环境下的工程项目参与方协同作业是改善我国建筑业信息封闭，提高工程管理效率的重要方法之一。本文作者认为，目前我国建设工程行业在BIM环境下的协同研究还处于初始阶段，BIM环境下的协同主要关注IPD建设采购模式的协同框架建设，将BIM环境下的协同讨论扩展到更多的工程采购模式中，将会更好的发挥BIM在建设工程项目的价值。

② BIM在工程项目管理领域的应用，主要体现在BIM在工程不同阶段的应用，体现BIM应用在建设项目中的价值主要依靠工程参与方的工作努力，而不是单一参与方对BIM软件的操作和使用。因此BIM环境下的协同作业在考虑全生命期的整体协同作业外，也要将BIM应用下的参与放协同作业框架囊括进去。将BIM作为项目管理的手段，而不仅是技术应用。

③ 通过对BIM的应用现状分析，本文作者认为，目前BIM在全世界建筑业已经成为主流技术应用趋势，中国的BIM发展在众多大型国际项目的支持下，也发展迅猛。但从各国BIM标准/指南分析，目前的BIM应用主要还在建筑设计阶段，根据13个BIM应用的案例分析了解到，目前BIM在建设项目中的应用依然有限。中国的BIM发展虽然有众多的工程项目支撑，但BIM标准的缺失是目前BIM推广应用的主要障碍。

④ BIM在我国发展虽然还处于起步阶段，但已经有众多的学者开始关注并进行BIM协同作业的研究，BIM环境下的建设项目协同作业将是BIM非技术

重庆大学硕士论文

方面的一项重要工作。要真正实现BIM的协同管理价值，还有很多的工作需要完成，努力需要付出。

⑤ 针对BIM环境下的协同作业问题，作者从以下两个方面提出了解决方案：

1）设计了BIM环境下项目参与方宏观协同机制，研究讨论了建筑的生命周期中BIM的价值，提出了BIM工作流程，从DBB建设工程采购模式、DB建设工程采购模式和IPD建设工程采购模式三种不同协同等级的工程交付模式，设计BIM环境下参与方任务分配与信息协同路径。

2）设计了BIM环境下项目参与方微观协同机制，研究选取了7个BIM应用的价值，提出了建立在PDCA循环上的BIM应用实施路线，定义了变更管理、方案模拟、进度模拟三个方面的协同流程。

7.2 展望

尽管本文基于BIM思想对工程项目管理各方协同管理进行了较为深入的基础性研究，提出了工程项目管理中微观和宏观协同机制，但仍然有很多有待于进一步研究的问题。

① 不同项目采购模式中的协同问题研究有待进一步深入，本文只从由作者建立的项目管理采购模式分类系统中，选取了3个代表性的采购模式进行分析。目前已有的项目采购模式在全世界不同类型的项目中均有应用，随着BIM的推广，需要对每种项目采购模式建立协同机制。

② 对项目管理的协同程度方面研究展开进一步实证研究。通过大量的项目案例，分析BIM思想与项目管理协同之间的关键点，提出更多可操作的方法和思想，还可以进一步通过定量化的研究揭示内在的协同影响因素排序大小，为项目管理与BIM结合的协同发展提供数据支撑。

③ 对工程项目BIM环境下参与方任务分配与信息协同路径和BIM应用下的参与方协同机制的框架和方法还可以展开进一步的研究。

致谢

本论文是在指导教师杨宇老师的悉心指导下完成。在此我要深深感谢我的导师杨宇老师，杨宇老师处处以学生的需求作为首要任务。在三年硕士学习期间，杨老师为我创造了优越的学习和研究环境，一方面倾注极大的精力，坚持每周对我的研究工作进行指导，将我带进了学术研究的世界；另一方面，在杨老师的帮助下，让我能够有机会得到到台湾，到澳洲的交流访问机会，去到国际高水平的高校学习。我为作为杨老师的学生感到自豪。

在论文的选题、搜集资料和写作期间，每当我有所疑问，杨老师都会放下繁重的工作，不厌其烦地指点我；初稿完成后，杨老师又在百忙之中抽出时间对我的论文认真地修改，字字句句把关，提出中肯的指导意见。杨老师自身渊博的知识、严谨的治学态度、精益求精的学术风格，是我毕生学习的榜样。

其次，感谢悉地国际公司（CCDI）过俊和江苏证大商业文化发展有限公司万祖勇二位在论文案例资料提供和分析上给予的帮助，感谢我的老公汪军在我硕士论文写作期间，在论文写作上的指导和精神上的支持。

另外，感谢台湾中央大学杨智斌教授、台湾中央大学姚乃嘉教授、台湾大学王明德教授、Curtin University Professor Xiangyu Wang在我硕士论文资料收集和写作期间给予的帮助和支持。

感谢我的研究生同学刘尚阳、刘畅、毕爱敏、李美娟、申婉平等同学在资料收集期间给予我的大力帮助。

最后，感谢所有关心和爱护我的老师、朋友，还有我的家人，谢谢你们！

寿文池

二0一四年五月于重庆

重庆大学硕士论文

参考文献

[1]Commerce, U.D.o., Construction & Non-farm Labor Productivity Index (1964-2003), 2004. [2]黄亚斌,徐钦.柏慕中国BIM应用体系及实施案例[J].建筑技艺， 2011. Z1. [3]邓雪原.CAD、BIM与协同研究[J].土木建筑工程信息技术, 2013. 05. [4]何关培.BIM和BIM相关软件[J].土木建筑工程信息技术, 2010. 04.

[5]何清华,钱丽丽,段运峰,李永奎.BIM在国内外应用的现状及障碍研究[J].工程管理学报, 2012(01):12-16

[6]McGrawHill Construction., Building information modeling: Transforming design and construction to achieve greater industry productivity[M], New York, 2008

[7] Gilligan, Brian, and John Kunz, VDC use in 2007: significant value, dramatic growth, and apparent business opportunity [R]. Center for Integrated Facility Engineering, Report TR171, 2007.

[8]吴绍艳.基于复杂系统理论的工程项目管理协同机制与方法研究[D].天津:天津大学,2006 [9] 李恒,郭红领,黄霆,陈镜源,陈景进.BIM在建设项目中应用模式研究[J].工程管理学报, 2010.05.

[10]王雪青,任远,杨秋波.BIM的国际发展态势—基于网站内容分析[J].工程管理学报,2012.04. [11]满庆鹏,李晓东.基于普适计算和BIM的协同施工方法研究[J]. 土木工程学报,2012.2 [12]陈宇军, 刘玉龙.BIM协同设计的现状及未来[J].中国建设信息,2010.04.

[13] Eastman, Charles M., Building Product Models: Computer Environments Supporting Design and Construction [M].CRC Press.1999

[14]Jones, V.R., B.K. Marion, and R.L. Zeiss, The Theory of Foraging. 2nd ed[M], ed. B.J. Bloggs.Book New York: Smith and Barnes. 1976, 534.

[15] Eastman, C., P. Teicholz, R. Sacks, and K. Liston., BIM handbook[M]. Hoboken, New Jersey, USA: John Wiley & Sons, Inc., 2008

[16]杨宇,寿文池,汪军.IPD-ish 在 BIM 项目中的应用研究—以重庆 DC 大厦为例[J]. 科技进步与对策, 2012. 29(18):115-118. [17]Administration（GAS）, 美.G.S.

[18]Sciences, N.I.o.B., United States National Building Information Modeling Standard，Version 1, 2007, National Institute of Buiding Sciences: http://www.wbdg.org/pdfs/NBIMSv1_p1.pdf. [19]Sciences, N.I.o.B., United States National Building Information Modeling Standard, Vision 2, 2012, National Institute of Buiding Sciences: http://www.nationalbimstandard.org/. [20]Chair, A.U. AEC (UK) CAD & BIM Standards Site.

重庆大学硕士论文

[21]Manager, C., BIM to be compulsory on all government projects, in Consturction Manager2011: http://construction-manager.co.uk/news/bim-be-compulsory-all-projects/.

[22]Authority, B.a.C., BCA‘s Building Information Modelling Roadmap, 2011, Building and Construction

Authority,

Singapore

Government:

http://www.bca.gov.sg/newsroom/others/pr02112011_BIB.pdf.

[23]Korea, B. , 庆熙大学, National Architectural BIM Guide, 2010, BuildingSMART Korea 庆熙大学.

[24]住房和城乡建设部, 2012年工程建设标准规范制订修订计划, 住房和城乡建设部, Editor 2012: http://www.mohurd.gov.cn/zcfg/jsbwj_0/jsbwjbzde/201202/t20120221_208854.html. [25]Wei, W., R.R.A. Issa, and J. Pan, The Status of BIM Application in China's AEC Industry[J]. Journal of Building Information Modeling, 2010

[26]张建新.建筑信息模型在我国工程设计行业中应用障碍研究[J].工程管理学报,2010.24(4). [27]何清华,钱丽丽,段运峰,李永奎.BIM 在国内外应用的现状及障碍研究[J].工程管理学报,2012.26(1).

[28]潘佳怡,赵源煜.中国建筑业BIM 发展的阻碍因素分析[J].工程管理学报,2012.26(1). [29]中国房地产业协会商业地产专业委员会, 中国商业地产BIM应用研究报告,2010, 2010中国房地产业协会商业地产专业委员会: http://www.chinabim.com/news/domestic/2010-10-24/1418.html.

[30]Construction, M.-H. and Autodesk, 中国BIM市场报告, 2010, McGraw-Hill Construction: http://images.autodesk.com/apac_grtrchina_main/files/bim_china_report_final.pdf.

[31]中国房地产业协会商业地产专业委员会等, 中国工程建设BIM应用研究报告2011, 2011, 中

国

房

地

产

业

协

会

商

业

地

产

专

业

委

员

会

等

http://blog.sina.com.cn/s/blog_620be62e0100x1xe.html.

[32]中国建筑业协会工程建设质量管理分会, 施工企业BIM应用研究报告2012, 2012, 中国建筑业协会工程建设质量管理分会: http://www.chinabim.com/school/heguanpei/2012-08-15/4089.html.

[33]Ashcraft, H.W., Building information modeling: A framework for collaboration[J]. Constr. Law., 2008. 28: 5.

[34]Singh, V., N. Gu, and X. Wang, A theoretical framework of a BIM-based multi-disciplinary collaboration platform[J]. Automation in Construction, 2011. 20(2): 134-144.

[35]Poerschke, U., et al. BIM collaboration across six disciplines[C]. in Proc., Int. Conf. on Computing in Civil and Building Engineering. Nottingham University Press, Nottingham, UK. 2010.

参考文献

[36]Grilo, A. and R. Jardim-Goncalves, Value proposition on interoperability of BIM and collaborative working environments[J]. Automation in Construction, 2010. 19(5): 522-530. [37]Kiviniemi, A. Ten years of IFC-development–Why are we not yet there[C]. in Keynote lecture at the 2006 Joint International Conference on Computing and Decision Making in Civil and Building Engineering, Montreal, Canada. 2006.

[38]Stangeland, B.K., BIM Collaboration Format (BCF), buildingSmart, 2011.

[39]Plume, J. and J. Mitchell, Collaborative design using a shared IFC building model—Learning from experience[J]. Automation in Construction, 2007. 16(1): 28-36.

[40]Nour, M., Performance of different (BIM/IFC) exchange formats within private collaborative workspace for collaborative work, ITcon, 2009

[41]Glick, S. and A. Guggemos. IPD and BIM: benefits and opportunities for regulatory agencies[C]. in Proceesings of the 45th Associated Schools of Construction (ASC) Annual Conference, Gainesville, FL, 1-4 April. 2009.

[42]Sebastian, R., Changing roles of the clients, architects and contractors through BIM. Engineering[J], Construction and Architectural Management, 2011. 18(2): 176-187.

[43]Ilozor, B.D. and D.J. Kelly, Building Information Modeling and Integrated Project Delivery in the Commercial Construction Industry: A Conceptual Study[J]. Journal of Engineering, Project & Production Management, 2012. 2(1).

[44]Khanzode, A., M. Fischer, and D. Reed, Benefits and lessons learned of implementing building virtual design and construction (VDC) technologies for coordination of mechanical, electrical, and plumbing (MEP) systems on a large healthcare project[J], ITcon, 2008

[45]Dossick, C.S. and G. Neff, Organizational divisions in BIM-enabled commercial construction[J]. Journal of construction engineering and management, 2009. 136(4): 459-467. [46]Porwal, A. and K.N. Hewage, Building Information Modeling (BIM) partnering framework for public construction projects[J]. Automation in Construction, 2013. 31(0): 204-214.

[47]Isikdag, U. and J. Underwood, Two design patterns for facilitating Building Information Model-based synchronous collaboration[J]. Automation in Construction, 2010. 19(5): 544-553. [48]姚远, BIM协同设计的现状[J]. 四川建材, 2011(01): 193-194.

[49]Homayouni, H., G. Neff, and C. Dossick, Theoretical Categories of Successful Collaboration and BIM Implementation within the AEC Industry[C], in Construction Research Congress 2010. 778-788.

[50]郭俊礼,滕佳颖,吴贤国,曹靖, 晏祎. 基于BIM的IPD建设项目协同管理方法研究[J]. 施工技术, 2012. 22.

重庆大学硕士论文

[51]滕佳颖,吴贤国,翟海周,丁保军,黎曦,邱博群.基于BIM和多方合同的IPD协同管理框架[J]. 土木工程与管理学报, 2013. 02.

[52]徐韫玺,王要武,姚兵.基于BIM的建设项目IPD协同管理研究. 土木工程学报[J], 2011. 12. [53]包剑剑,苏振民,佘小颉,精益建造体系下BIM协同应用的机制及价值流. 建筑经济[J], 2013. 06.

[54]马智亮,马健坤.IPD与BIM技术在其中的应用. 土木建筑工程信息技术[J], 2011. 04. [55]Hamdi, O. and F. Leite, Conflicting Side of Building Information Modeling Implementation in the Construction Industry[J]. Journal of Legal Affairs and Dispute Resolution in Engineering and Construction, 2013. 0(0):03013004.

[56]Ansoff, H.I., Corporate strategy: An analytic approach to business policy for growth and expansion.Book: Penguin Books. 1970.

[57]梁世连,工程项目管理[M]. 清华大学出版社有限公司.2006.

[58]Peña-Mora, F. and T. Tamaki, Effect of Delivery Systems on Collaborative Negotiations for Large-Scale Infrastructure Projects[J]. Journal of Management in Engineering, 2001. 17(2): p. 105-121.

[59]Ballard, G., The Lean Project Delivery System: An Update[J]. Lean Construction Journal, 2008.

[60]Eriksson, P.E. and M. Westerberg, Effects of cooperative procurement procedures on construction project performance: A conceptual framework[J]. International Journal of Project Management, 2011. 29(2): 197-208.

[61]Vaaland, T.I., Improving project collaboration: start with the conflicts[J]. International Journal of Project Management, 2004. 22(6): 447-454.

[62]Kadefors, A., Trust in project relationships—inside the black box[J]. International Journal of Project Management, 2004. 22(3): p. 175-182.

[63]Matthews, O. and G.A. Howell, Integrated project delivery an example of relational contracting[J]. Lean Construction Journal, 2005. 2(1): p. 46-61.

[64]Turner, J.R. and S.J. Simister, Project contract management and a theory of organization[J]. International Journal of Project Management, 2001. 19(8): p. 457-464.

[65]Dewulf, G. and A. Kadefors, Collaboration in public construction—contractual incentives, partnering schemes and trust[J]. Engineering Project Organization Journal, 2012. 2(4): p. 240-250. [66]Jaafari, A., Concurrent Construction and Life Cycle Project Management[J]. Journal of Construction Engineering and Management, 1997. 123(4): p. 427-436.

[67]Cheng, M., C. Su, and H. You, Optimal Project Organizational Structure for Construction Management[J]. Journal of Construction Engineering and Management, 2003. 129(1): p. 70-79.

参考文献

[68]Griffith, A. and G. Gibson Jr., Alignment during Preproject Planning[J]. Journal of Management in Engineering, 2001. 17(2): p. 69-76.

[69]Engels, F., C.P. Dutt, and J.B.S. Haldane, Dialectics of nature[M]. International publishers New York. 1940.

[70]张杰, 工程项目的协同管理研究[M], 天津大学，2004

[71]Haken, H., Synergetics[J]. Naturwissenschaften, 1980. 67(3): p. 121-128.

[72]Haken, H., Introduction to Synergetics, in Synergetics[M], H. Haken, Editor. Vieweg+Teubner Verlag. 1973, p. 9-19.

[73]Haken, H., Synergetics: Introduction and advanced topics[M]. Springer. 2004. [74]

Haken, H., Synergetics: An approach to self-organization[J]. Self-organizing systems:

The emergence of order, 1987: p. 417-434.

[75]李湘洲, 协同学的产生与现状[J]. 科技导报, 1997(4).

[76]杜栋, 协同，协同管理与协同管理系统[J]. 现代管理科学, 2008(2).

[77]Pm, I. A guide to the project management body of knowledge (PMBOK guide)[C]. Project Management Institute. 2000.

[78]Olsen, R.P., Can project management be defined?Book. 1971.

[79]Kerzner, H.R., Project management: a systems approach to planning, scheduling, and controlling[M]. John Wiley & Sons. 2013.

[80](APM), A.o.P.M., Body of Knowledge (BoK) Book. 1995.

[81]吴涛, 丛培经, 工程建设项目管理知识体系[M]. 北京: 中国建筑工业出版社. 2003. [82]Baiden, B.K., A.D.F. Price, and A.R.J. Dainty, The extent of team integration within construction projects[J]. International Journal of Project Management, 2006. 24(1): p. 13-23. [83]Ochieng, E.G. and A.D. Price, Framework for managing multicultural project teams. Engineering[J], Construction and Architectural Management, 2009. 16(6): p. 527-543.

[84]Austin, S.A., A.N. Baldwin, and J.L. Steele, Improving building design through integrated planning and control[J]. Engineering Construction and Architectural Management, 2002. 9(3): p. 249-258.

[85]Definition, A.W., Integrated Project Delivery, AIA. 2007

[86]Smith, D. and A. Edgar, Building Information Modeling (BIM) [M]. Natonal Institute of Building Sciences, Washington, 2008. [87]America,

A.,

The

Contractors

Guide

BIM.

URL:

http://iweb.

agc.

org/iweb/Purchase/ProductDetail. aspx, 2005.

[88]Azhar, S., Building Information Modeling (BIM): Trends, Benefits, Risks, and Challenges for the AEC Industry. Leadership and Management in Engineering[J], 2011. 11(3): p. 241-252.

重庆大学硕士论文

[89]Group, C.I.C.R., BIM project execution planning guide. Pennsylvania State University, 2010. [90]Zhiliang, M., et al., Intelligent Generation of Bill of Quantity from IFC Data Subject to Chinese Standard. Department of Civil Engineering, Tsinghua University. Glodon Co., Ltd. Beijing, China, 2011.

[91]Ma, Z., Z. Wei, and X. Zhang, Semi-automatic and specification-compliant cost estimation for tendering of building projects based on IFC data of design model[J]. Automation in Construction, 2013. 30(0): p. 126-135.

[92]Guo, H., H. Li, and V. Li, VP-based safety management in large-scale construction projects: A conceptual framework[J]. Automation in Construction, 2012.

[93]Rebolj, D., et al., Automated construction activity monitoring system[J]. Advanced Engineering Informatics, 2008. 22(4): p. 493-503.

[94]Grilo, A. and R. Jardim-Goncalves, Challenging electronic procurement in the AEC sector: A BIM-based integrated perspective[J]. Automation in Construction, 2011. 20(2): p. 107-114. [95]Azhar, S., et al., Building information modeling for sustainable design and LEED rating analysis[J]. Automation in Construction, 2011. 20(2): p. 217-224.

[96]Chronis, A., K.A. Liapi, and I. Sibetheros, A parametric approach to the bioclimatic design of large scale projects: The case of a student housing complex[J]. Automation in Construction, 2012. 22: p. 24-35.

[97]Kim, H., A. Stumpf, and W. Kim, Analysis of an energy efficient building design through data mining approach[J]. Automation in Construction, 2011. 20(1): p. 37-43.

[98]Azhar, S., J. Brown, and A. Sattineni. A case study of building performance analyses using building information modeling[C]. in Proceedings of the 27th International Symposium on Automation and Robotics in Construction (ISARC-27), Bratislava, Slovakia. 2010.

[99]Zhang, S., et al., Building information modeling (BIM) and safety: Automatic safety checking of construction models and schedules[J]. Automation in Construction, 2013. 29: p. 183-195. [100]Park, C.-S. and H.-J. Kim, A framework for construction safety management and visualization system[J]. Automation in Construction, 2012.

[101]Lee, S.-I., J.-S. Bae, and Y.S. Cho, Efficiency analysis of Set-based Design with structural building information modeling (S-BIM) on high-rise building structures[J]. Automation in Construction, 2012. 23: p. 20-32.

[102]Motamedi, A. and A. Hammad. RFID-assisted lifecycle management of building components using BIM data[C]. in Proceedings of the 26th International Symposium on Automation and Robotics in Construction (ISARC 2009), Austin, USA. 2009.

参考文献

[103]Akcamete, A., B. Akinci, and J. Garrett. Potential utilization of building information models for planning maintenance activities[C]. in Proc., Proceddings of the International Conference on Computing in Civil and Building Engineering. 2010.

[104]Ploennigs, J., et al., Virtual sensors for estimation of energy consumption and thermal comfort in buildings with underfloor heating[J]. Advanced Engineering Informatics, 2011. 25(4): p. 688-698.

[105]Rüppel, U. and K. Schatz, Designing a BIM-based serious game for fire safety evacuation simulations[J]. Advanced Engineering Informatics, 2011. 25(4): p. 600-611.

[106]Su, Y., Y. Lee, and Y. Lin. Enhancing Maintenance Management Using Building Information Modeling in Facilities Management[C]. in Proceedings of the 28th International Symposium on Automation and Robotics in Construction. 2011.

[107]Irizarry, J., E.P. Karan, and F. Jalaei, Integrating BIM and GIS to improve the visual monitoring of construction supply chain management[J]. Automation in Construction, 2013. 31: p. 241-254.

[108]Li, H., et al., Integrating design and construction through virtual prototyping[J]. Automation in Construction, 2008. 17(8): p. 915-922.

[109]Wang, W.-C., et al., Integrating building information models with construction process simulations for project scheduling support[J]. Automation in Construction, 2014. 37: p. 68-80. [110]Xie, H., W. Shi, and R.R. Issa, Using rfid and real-time virtual reality simulation for optimization in steel construction[J]. Journal of Information Technology in Construction, 2011. [111]Feng, C.-W., Y.-J. Chen, and J.-R. Huang, Using the MD CAD model to develop the time–cost integrated schedule for construction projects[J]. Automation in Construction, 2010. 19(3): p. 347-356.

[112]Zhang, J. and Z. Hu, BIM-and 4D-based integrated solution of analysis and management for conflicts and structural safety problems during construction: Principles and methodologies[J]. Automation in Construction, 2011. 20(2): p. 155-166.

[113]Hu, Z. and J. Zhang, BIM-and 4D-based integrated solution of analysis and management for conflicts and structural safety problems during construction: Development and site trials[J]. Automation in Construction, 2011. 20(2): p. 167-180.

[114]Salazar, G., et al. The use of the building information model in construction logistics and progress tracking in the Worcester trail courthouse[C]. in Joint International Conference on Computing and Decision Making in Civil and Building Engineering. 2006.

[115]Davies, R. and C. Harty, Implementing ‗Site BIM‘: A case study of ICT innovation on a large hospital project[J]. Automation in Construction, 2013. 30: p. 15-24.

重庆大学硕士论文

[116]Anil, E.B., et al., Deviation analysis method for the assessment of the quality of the as-is Building Information Models generated from point cloud data[J]. Automation in Construction, 2013. 35(0): p. 507-516.

[117]Tang, P., et al., Efficient and Effective Quality Assessment of As-Is Building Information Models and 3D Laser-Scanned Data, in Computing in Civil Engineering[J]. American Society of Civil Engineers. 2011, p. 486-493.

[118]Lee, J.-K., et al., Development of space database for automated building design review systems[J]. Automation in Construction, 2012. 24: p. 203-212.

[119]Zhang, S., et al. Automated Safety-in-Design Rule-Checking for Capital Facility Projects[C]. in 13th International Conference on Construction Applications of Virtual Reality, London. 2013. [120]Tan, X., A. Hammad, and P. Fazio, Automated code compliance checking for building envelope design[J]. Journal of Computing in Civil Engineering, 2010. 24(2): p. 203-211.

[121]Moya, Q. and O. Pons, Improving the design and production data flow of a complex curvilinear geometric Glass Reinforced Concrete façade[J]. Automation in Construction, 2014. 38: p. 46-58.

[122]Clevenger, C. and R. Khan, 2014 CEC: Impact of BIM-Enabled Design-to-Fabrication on Building Delivery[J]. Practice Periodical on Structural Design and Construction.

[123]Gazdus, H. and T. Futó, Kopitnari International Airport–Structure of Terminal Building–Design, Fabrication, Erection, in Design, Fabrication and Economy of Metal Structures[J]. Springer. 2013, p. 519-524.

[124]Alwisy, A., M. Al-Hussein, and S. Al-Jibouri, BIM Approach for Automated Drafting and Design for Modular Construction Manufacturing[J], Computing in Civil Engineering . 2012, p. 221-228.

[125]Wu, I. and S.-H. Hsieh, A framework for facilitating multi-dimensional information integration, management and visualization in engineering projects[J]. Automation in Construction, 2012. 23: p. 71-86.

[126]Cheng, Y.M. and J.Y. Chen, Application of BIM on Quantity Estimate for Reinforced Concrete[J]. Applied Mechanics and Materials, 2013. 357: p. 2402-2405.

[127]Wu, W. and R.R.A. Issa, BIM-Enabled Building Commissioning and Handover[J], Computing in Civil Engineering . 2012, p. 237-244.

[128]Ahmed, A., et al., Multi-dimensional building performance data management for continuous commissioning[J]. Advanced Engineering Informatics, 2010. 24(4): p. 466-475.

参考文献

[129]Chen, C., H.Y. Dib, and G.C. Lasker, Benefits of Implementing Building Information Modeling for Healthcare Facility Commissioning[J], Computing in Civil Engineering. 2011, p. 578-585.

[130]过俊.BIM 在国内建筑全生命周期的典型应用[J]. 建筑结构 2012. 42(3): I0003-I0006. [131孟琦.战略联盟竞争优势获取的协同机制研究[D]. 黑龙江:哈尔滨工业大学,2007

重庆大学硕士论文

附录

A 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录：

[1]. 杨宇，寿文池，汪军. IPD-ish 在 BIM 项目中的应用研究—以重庆 DC 大厦为例[J]，科

技进步与对策，2012(18): 115-118.

[2]. Shou, W, Wang, X. and Wang, J, Integration of BIM and Lean Concepts to Improve

Maintenance Efficiency A Case Study [C] , ICCCBE 2014, 23-25 Jun., 2014, Florida, USA [3]. Wang, J., Wang, X., Shou, W. Guo, J. and Hou, L. Development of BIM Model Fitness

Review System for modelling quality control [C], ICCCBE 2014, 23-25 Jun., 2014, Florida, USA

[4]. Wang, J., Shou, W. and Yang Y., Go to Collaboration Comparison between Partnering and

Integrated Project Delivery[C], Proceedings of Australasian Conference on Innovative Technologies in Construction (ITC), 6-7 December, 2012, Wuhan, China.

[5]. Wang, J., Wang, X., Shou, W. and Guo, J., An Approach of Utilizing Building Information

Modelling to Optimize MEP Layout[C], 30th International Conference on Applications of IT in the AEC Industry（CIB W78 2013）, 9-12 Oct., 2013, Beijing, China

[6]. Wang, J., Shou, W., Wang, X. and Xu, B. (已接收), Integrating BIM and Augmented Reality

for Interactive Architectural Visualization [J], Journal of Construction Innovation

[7]. Wang, J., Shou, W., Wu, C., Wang, X., Sun, W., and Chong, H. (已接收), Integrating BIM

and LiDAR for Construction Quality control [J], Journal of Intelligent and Robotic Systems

因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容

查看全文