摘要：设计施工一体化（DB）模式在建设工程中日益重要，但传统的协同管理在成本、进度、质量方面仍面临挑战。建筑信息模型（BIM）技术为解决这些问题提供了机遇。本文研究基于BIM技术的DB协同管理机制及其绩效提升。首先分析了DB模式的协同需求及现有问题。然后，通过案例分析验证了机制在成本控制、进度管理和质量提升方面的效果。最后，构建了绩效评价体系并进行评估。研究表明，该机制能有效提升DB项目的综合管理绩效。

关键词： BIM技术；设计施工一体化；协同管理；成本控制；进度管理；质量管理；绩效评价

引言

传统的建设模式难以适应日益复杂的工程项目建设需求。设计施工一体化（DB）模式虽有优势，但在实际操作中仍常因缺乏有效协同而导致成本、进度、质量等目标难以实现。建筑信息模型（BIM）技术凭借其信息集成、可视化和协同特性，为DB模式下提高协同效率、解决信息孤岛问题提供了可能。本研究通过对当前问题、BIM潜力、机制构建、案例实践和绩效评价的系统研究，为DB模式下应用BIM技术提升项目管理水平提供理论和实践支持。

1. BIM技术支持下设计施工一体化协同管理现状与需求分析

1.1 设计施工一体化模式的协同需求

设计施工一体化模式要求设计与施工环节深度融合，对协同管理提出更高要求。这需要项目各参与方在目标上保持一致，共同服务于项目整体利益；信息需在设计、施工、成本、进度、质量等各环节间及时、准确、无缝地流转与共享，消除信息壁垒；关键业务流程应紧密耦合，实现早期介入和并行作业；涉及多方的关键决策需建立高效沟通机制；人员、设备、材料等资源调配也需基于全局优化，以充分发挥一体化优势。

1.2 当前协同管理在 成本、进度、质量 等方面的主要问题

当前设计施工一体化实践中，协同管理仍面临诸多挑战。成本控制常因估算精度不足、设计变更频繁且影响评估滞后、成本数据分散而困难重重。进度管理则易受计划与实际脱节、设计延误影响施工、各专业施工冲突以及进度信息反馈滞后等问题困扰。质量保障亦面临设计源头缺陷、图纸表达不清导致的错漏碰缺、施工工艺理解偏差及质量追溯体系不健全等难题。

1.3 BIM技术促进成本、进度、质量协同管理的潜力

BIM技术以其可视化、信息集成、参数化和协同共享特性，为促进设计施工一体化协同管理提供了强大潜力。它能通过精确模型算量和5D模拟优化成本控制；利用4D模拟进行施工预演和冲突检测，提升进度管理水平；通过碰撞检查、可视化交底和质量信息关联，有效保障工程质量。更重要的是，BIM可构建统一信息平台，打破信息壁垒，促进各方在成本、进度、质量目标上的深度协同与高效沟通。

2. 协同管理机制的应用实践分析

2.1 案例工程概况

本研究选取某大型综合医院新建项目（建筑面积15万㎡，采用DB模式）作为案例。该项目机电系统复杂、医疗专项接口众多、工期紧迫。项目启动即确立基于BIM的协同管理机制，组建了包含BIM经理的集成项目团队（IPT），制定了覆盖LOD300-350的BIM建模标准与交付要求，并部署了Autodesk BIM 360云协同平台，应对项目挑战。

2.2 协同管理机制实施过程分析

机制实施过程中，设计阶段利用BIM 360 Design实现多专业实时协同设计与模型版本管理，通过Navisworks进行自动化碰撞检测，累计识别并解决硬、软碰撞及净高问题1500余处，显著优化了复杂手术室、ICU等区域的管线综合排布。施工方早期介入，基于模型进行虚拟建造与可施工性分析，优化了钢结构吊装方案。施工阶段则应用4D模拟优化关键路径，并利用BIM 360 Field将质量、安全检查表单与模型构件关联，实现了基于移动端的现场数据采集与问题闭环追踪。

2.3 案例实施 效果分析

案例效果分析表明，该协同机制成效显著。成本方面，基于LOD350模型提取的工程量精度提升10%，设计优化减少返工，项目最终成本较目标节约5%，因设计问题引发的变更量减少30%。进度方面，4D模拟优化及冲突解决使关键路径工期缩短3周，项目提前2个月竣工。质量方面，模型可视化交底与精确定位减少了施工错误，RFI数量降低40%，关键医疗区域一次验收合格率达98%。信息共享透明度与团队沟通效率亦得到大幅提升。

3. 基于BIM的协同管理绩效评价研究

3.1 绩效评价的意义与目的

对基于BIM的设计施工一体化协同管理机制进行绩效评价至关重要。其意义在于量化BIM技术和协同机制在提升项目成本、进度、质量等关键目标上的实际效果，客观验证所构建机制的科学性与有效性。评价目的在于识别机制运行中的优势与不足，为持续优化提供依据。

3.2 绩效评价指标体系构建

构建绩效评价指标体系需系统、科学且可操作，并突出成本、进度、质量核心维度。成本绩效指标可包含成本节约率、成本绩效指数（CPI）、变更成本占比等。进度绩效指标涵盖工期符合率、进度绩效指数（SPI）、关键节点准时率等。质量绩效指标则关注设计错误减少率（如RFI数量变化）、返工率、一次验收合格率（FPY）、质量问题关闭率等。同时，纳入协同效率与技术应用指标，形成全面评价框架。

3.3 绩效评价方法选择

为确保评价的科学性与客观性，需选择合适的绩效评价方法。可采用层次分析法（AHP）确定各级指标（成本、进度、质量、协同等）的相对权重，反映其重要程度。基于权重，可运用模糊综合评价法处理评价中的模糊性和主观性因素，或采用平衡计分卡（BSC）从多维度进行综合衡量。数据包络分析（DEA）可服务于评估多投入多产出的相对效率。

3.4 案例项目绩效评价与对比分析

将构建的评价体系应用于前述案例项目进行评估。通过收集项目数据计算得出：成本绩效指数（CPI）为1.06，进度绩效指数（SPI）为1.08，质量一次验收合格率达98%，RFI数量较基准减少40%。将这些绩效值与采用传统DB模式的类似项目进行对比分析，结果显示本案例在成本控制、工期管理、质量保障及协同效率方面均有显著提升（分别提升约5%-30%），直观展现了基于BIM的协同管理机制带来的绩效优势。

3.5 成本、进度、质量绩效提升的关键影响因素分析

分析案例及评价结果，识别出提升成本、进度、质量绩效的关键因素。首先是高层管理者的坚定支持与资源投入。其次是完善且严格执行的BIM标准、流程与协同制度。高效运作的集成项目团队（IPT）及开放沟通文化是保障。深度应用BIM协同平台及其功能（如精确模型支持算量、4D模拟优化进度、碰撞检查减少返工）是技术核心。最后，项目全员具备相应的BIM能力和积极的协同意识亦不可或缺。

4. 结论

本研究系统构建并验证了基于BIM技术的建设工程设计施工一体化协同管理机制。研究表明：该机制通过集成化的组织、优化的核心业务流程（成本、进度、质量）、统一的BIM协同平台及配套保障措施，能够有效克服传统DB模式下的协同壁垒。案例实践与绩效评价证实，该机制显著提升了项目的成本控制精度、进度管理效率和工程质量水平，促进了设计与施工的深度融合。高层支持、完善标准、平台深度应用及团队协同是成功的关键。本研究为BIM技术在DB项目中的深化应用和绩效提升提供了有价值的理论框架与实践参考。

参考文献

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