4.5.3 基于BIM的工程项目管理信息系统的架构及功能
4.5.3.1 工程项目管理信息系统架构
系统采用B/S（Browser/Server）结构，用户通过Web浏览器，访问广域网即可实现信息的共享。大多数事务通过服务器端来实现，终端和服务器以及终端之间通过网络的连接，数据可以得到即时的传输和集成加工。这样的系统架构分为3层，即操作层、应用层和数据服务层，如图4-5-1所示。
图4-5-1 基于BIM的工程项目管理信息系统架构
第1层是操作层，也叫用户界面，供终端用户群（包括业主、设计单位、总承包方、分包方、施工方、最终用户等）使用。通过网络提供的浏览器，用户群在网络许可范围内（专线、VPN甚至整个广域网），通过Http网络协议，经过身份识别，并进行相应操作权限赋权后进入系统，进行相关操作。
第2层是应用层，将管理信息系统应用程序加载于应用服务器上，通过中间件接收用户访问指令，再将处理结果反馈给用户。
第3层是数据服务层，通过中间件的连接，负责将涉及数据处理的指令进行翻译和处理，如读取、查询、删除、新增等操作。
其中，数据流同步触发器是一个实现BIM的重要组件。在系统数据库进行实现的时候，该触发器是加载在数据库所有数据表空间上的一个应用程序。利用该组件，当前端应用程序发出任何操作指令（如检索、增加、删除等），同步触发器就可以将各数据库进行集成后，反馈给相应操作用户。在普通信息管理系统中，因为没有利用该组件对所有数据库的数据进行集成，所以系统无法提供各数据。
4.5.3.2 工程项目管理信息系统模块及其功能
基于项目集成化和全生命周期管理的理念，工程项目管理信息系统共分为9大模块。
（1）项目前期管理模块。主要是对前期策划所形成的文件进行保存和维护，并提供查询的功能。
（2）项目策划管理模块。在这个模块当中，最重要的是编码体系和WBS。编码体系一旦定下来，是不可以更改的。每一项工作的编码都是唯一的，一个编码就代表了一项工作。在项目管理过程中，网络分析、成本管理、数据的储存、分析、统计都依靠编码来识别，编码设计对项目的整个计划及管理系统的运行效率都有很大的影响。
（3）招标投标管理模块。对工程招投标而言，只要模拟相关招投标法规定的程序即可。另外，对招标投标的管理应该根据工期计划和采购计划，合理安排招标的工作。
（4）进度管理模块。该模块的主要组成部分有工期目标和施工总进度计划，单位工程施工进度计划，分部（项）工程施工进度计划，季度、月（旬）作业计划，等。此外，该模块还应能提供进度控制的分析方法，如网络计划法、S曲线法、香蕉曲线法等。
（5）投资控制管理模块。项目总投资确定以后就需按各子项目、按项目实施的各个分阶段进行投资分配，编制建设概算和预算，确定计划投资，进而在工程进展的过程中，控制每个子项目、每一阶段的实际投资支出，确保项目投资目标实现。投资控制模块就是为实现这一目标而设立的。投资控制模块可用于制订投资计划，提供实际投资支出的信息，将实际投资与计划投资的动态跟踪比较，进行项目投资趋势分析，为项目管理人员采取决策措施提供依据，同时还应具备提供S曲线法、香蕉曲线法等投资控制的分析方法。
（6）质量管理模块。质量管理是一个质量保证体系，包括设计质量、施工质量和设备质量，是通过以验收为核心流程的规范管理。它主要通过各种质量文档的分类管理来实现。质量控制模块是用于对设计质量、施工质量和设备安装质量等的控制和管理，它的功能是提供有关工程质量的信息。另外，还提供质量控制的分析方法，如排列图法、因果分析图法等。
（7）合同管理模块。工程合同管理是对工程项目中相关合同的策划、签订、履行、变更、索赔和争议解决的管理。合同的控制信息包括：合同当事人、标的、数量和质量、工期、价款或酬金、履行的地点、期限和方式、违约责任、风险分担、争议解决等，可通过不同归口进行相应的操作。其中，变更管理分模块是合同管理模块中的重要部分。
（8）物资设备管理模块。针对工程项目不同阶段和状态，对具体的物资和设备进行输入输出调用的管理，并采用相关的分析方法，如ABC法等。
（9）后期运行评价管理模块。这个模块主要是反映项目运行以后的状况，也对反映工程项目整体管理工作的数据进行汇总，为业主、最终用户、承包商、分包商、监理机构、施工方等提供了一些后期总结数据。
4.5.3.3 基于BIM的工程项目管理信息系统的运行
基于BIM模型的工程项目管理信息系统的运作，就是用户通过局域网（乃至整个互联网范围内），向系统服务器发送查询、信息变更等操作请求，由系统根据该用户所有权限的定义，按操作方式、用户权限等的差异，从系统数据库服务器中集成其所需，从项目前期至检索的时点的所有相关工程项目信息。以文字和2D或3D图纸的形式，由系统应用服务器进行界面组织，集成反馈给用户，供用户进行相关操作。基于BIM模型的信息管理系统在项目全寿命期内的具体运作如下：
（1）项目前期、策划阶段。此阶段主要利用项目前期管理模块和项目策划管理模块，可以在系统中形成一个3D模型，前期参与各方可以对该三维模型进行各方面的模拟试验，进而做出可行性判断、设计方案的修正。由于数据的集成共用，最终可以得出理想、设计精准的项目3D模型、前期文档、平面设计图纸等一系列的成果。
（2）项目招投标阶段。此阶段主要利用招标投标管理模块，可以进行一些基于网络的开放性操作。将项目前期形成的若干成果进行适度公布，并组织公开招投标。招标单位可以在一定程度上，规避投标单位由于对项目理解误差造成的费用和时间的损失，还可以避免一些串谋、权力寻租等行为的发生；投标单位也可以从这些开放性的集成文件里，做出合理、准确的标案，而且各方都可以基于一个公正合理的平台进行竞标。当最终标案经过系统公示产生后，将招投标文件输入系统，形成产生项目合同依据的有效电子文档，并以此产生项目的总承包等一系列合同文件。招投标过程中信息流动状态改变。
（3）项目施工阶段。此阶段利用质量、进度、投资控制模块，对所有系统模块（此时系统所有模块才全部参与运作）进行有效控制。在该过程中，随着项目的进展，将产生各种合同文件、物资采购及调用记录、合同及项目设计等的变更记录以及施工进度、投资分析图等一系列系统文件。在有效的系统使用范围内，项目参与各方可以随时调用权限范围内的项目集成信息，可以有效避免因为项目文件过多而造成的信息不对称的发生。
（4）项目运营阶段。在运营管理阶段主要利用后期运行及评估模块，可以及时提供有关建筑物使用情况、入住维修记录、财务状况等集成信息。利用系统提供的这些实时数据，物业管理承包方、最终用户等还可对项目做出准确的运营决策。
BIM是建筑工程信息化历史上的一个革新。通过建立基于BIM的工程项目管理信息系统，使计算机可以表达项目的所有信息，信息化的建筑设计才能得以真正实现。系统可以实现项目基本信息管理、进度管理、质量管理、资金管理的整合，通过管理和利用项目统计数据，挖掘数据的潜力，发挥其决策支持功能；系统可以为行业规划与决策提供多维的信息支持，突破项目信息管理的传统方式。随着BIM的发展，不仅仅是现有技术的进步和更新换代，也将促使生产组织模式和管理方式的转型，并长远地影响人们对于项目的思维模式。
【注释】
[1]注：D＝LEC
式中：L——发生事故的可能性大小；
E——人体暴露在这种危险环境中的频繁程度；
C——且发生事故会造成的损失后果；
D——危险性。