《BIM技術應用研究（論文）》

BIM技術在工程造價管理中的應用研究TOC\o"1-3"\h\u27575第一章緒論 第一章緒論研究背景、目的和意義1.1.1研究的背景和目的目前在建筑工程領域中，BIM技術的應用范圍逐漸拓寬，在工程造價管理中的應用效果也有所提升。然而，在建筑工程管理的領域中，BIM技術對造價管理會產生一定影響，因此，在工程造價管理的工作中，應樹立正確的觀念，正確采用BIM技術方式，打破傳統(tǒng)工作模式的局限性，為其后續(xù)的發(fā)展夯實基礎[1]。BIM技術在建筑工程造價管理中的使用，是建筑領域進一步發(fā)展的未來趨勢，更是對我國建筑領域的產業(yè)優(yōu)化和現代化有著十分重要的促進作用。BIM技術在建筑工程造價管理中的應用最為廣泛，該技術的使用能夠有效彌補造價管理出現的問題。所以，積極的探究BIM技術在建筑工程各個階段的造價管理應用是十分有必要的。由此可見大力發(fā)展BIM技術在建筑領域的應用，必定是時代大趨勢，更是加速建筑領域發(fā)展的重要措施?，F階段，工程項目大多是復雜項目，以往的算量計價方法與當前工程需求已經不相符合。對于工程項目來說，最重要的內容之一就是控制經濟效益，想要使項目的經濟效益提升，歸根結底就是對工程造價進行控制。對于工程造價來說，其最關鍵的內容就是對工程項目的精確算量。而BIM技術面向對象多，這一建筑工程技術具有智能化、參數化的特性，將其在工程全過程造價管理中進行運用，能夠使BIM技術的作用充分發(fā)揮出來，使算量自動化、智能化得以實現。BIM技術擁有的諸如可視化、動態(tài)模擬性、能夠出圖性等突出的有點能夠給大大的提高工程量統(tǒng)計的速度和精確度，并且與國際水平接軌，浙江大大改善我國工程造價的現狀。這也是本文研究基于BIM技術工程造價應用研究的最終目的[2]。1.1.2研究意義伴隨著建筑市場蓬勃發(fā)展的，在建筑工程領域逐漸形成了投資多元化，各相關方利益主體多元化的現象，這將有利于推進我國建設行業(yè)的快速和高效的發(fā)展。但是建筑行業(yè)市場的競爭日益加劇，加強工程造價管理從而使經濟利益最大化現在引進成為施工企業(yè)提高本身競爭力的必要途徑。將合同具體化，指的就是將建筑設計圖紙變成擁有供人使用價值的建筑實物的過程，建設資金投放量在這個階段可以說是相當龐大，同時這也是進行工程造價的一個關鍵環(huán)節(jié)。工程造價管理具有非常強的專業(yè)性，不僅涉及到工程的算量和計價，還包括工程各方面的專業(yè)知識。不僅計算規(guī)則多，而且綜合性強，專業(yè)系統(tǒng)復雜，如果僅僅依靠技術人員進行計算，會造成強大的工作服單。建立了BIM平臺后，項目的各個合作方都可以通過平臺實現信息的查詢、更改和插入等，同時還可以利用BIM平臺反映各個參與部門和合作方的各項職責及協同作業(yè)情況。BIM技術的應用可以在很大程度上提高項目作業(yè)過程中的利用率，并且為項目各參與方和作業(yè)階段之間信息的共享和集成提供平臺，實現項目建設的集成式管理。在保證工程質量和按時完工的前提下能夠顧最大幅度的降低工程造價，從而保證節(jié)約投資目標的實現。使用BIM中的動態(tài)數據統(tǒng)計工程量，并通過分享各部分統(tǒng)計工程量的數據，建設主管部門能對現場施工進行指導，幾家部門也可以作為工程計價的根據，材料設備供應部門則可以根據這些數據來準備工程材料和設備。進而為工程施工節(jié)省大量的材料采購準備時間和引起各項間接費用[3]。1.2BIM技術國內外研究綜述1.2.1國外研究和發(fā)展狀況建筑業(yè)信息化技術的研究在美國開展較早，其研究與應用都走在全球前列。根據麥格勞·希爾公司的商業(yè)調研，美國工程建設行業(yè)應用BIM技術的比例從2007年的28%增長到2012年的71%，其中74%的承包商已經在實施BIM，超過建造師（70%）及機電工程師（67%）[4]。2011年，新加坡BCA與一些政府部門合作確立了示范項目。BCA將強制要求提交建筑BIM模型（2013年起）、結構與機電BIM模型（2014年起），并且最終在2015年前實現所有建筑面積大于5000平方米的項目都必須提交BIM模型目標。BCA于2010年成立了一個600萬新幣的BIM基金項目，用于激勵新加坡的高等院校開設BIM課程以及為面臨就業(yè)的畢業(yè)生組織培訓課程，并為行業(yè)人士特別建立了BIM專業(yè)學位體系[5]。韓國公共采購服務中心（PPS）于2010年4月發(fā)布了BIM路線圖，內容包括：2010年1-2個大型工程項目應用BIM；2011年，在3-4個大型工程項目應用BIM；2012-2015年，超過50億韓元大型工程項目都采用4DBIM（3D+成本管理）；2016年前，全部公共工程應用BIM技術。并于2010年12月發(fā)布《設施管理BIM應用指南》，針對設計階段和施工階段的BIM應用進行指導[6]。1.2.2國內研究和發(fā)展狀況我國住房與城鄉(xiāng)建設部2011年發(fā)布了《2011-2015建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》，2012年住建部《關于印發(fā)2012年工程建設標準規(guī)范制定修訂計劃的通知》正式宣告中國BIM標準制定工作的啟動。國內著名的高等院校和科研院所所在BIM的科研上也做了很多探索，如清華大學參考NBIMS，結合調研提出了中國建筑信息模型標準框架，中國建筑科學研究院提出專業(yè)BIM理論。我國的BIM技術應用雖然剛剛起步，起點較低，但發(fā)展速度快，國內大多數大型建筑企業(yè)都有強烈的應用BIM提升生產效率的意識，并逐漸在一些項目上開展了試點應用，各級政府不斷推出BIM應用推廣的政策，呈現政府和企業(yè)雙管齊下，多渠道推動的態(tài)勢。部分高校開展了BIM方向的本科教學及工程碩士的培養(yǎng)。許多國際知名的設計公司和我國相關的協會曾經組織過相關的技術比賽。這些吸引了很多高校參與，使得BIM在學術界能夠迅速傳播與推廣。到2012年末，我國在建與已建工程已經有很多運用BIM，其中比較有名的就是上海中心大廈、背景的中國尊等等由于建筑及相關產業(yè)的迅猛發(fā)展，大力引入和學習新技術。增強工程管理水平，已經成為建筑行業(yè)健康向上的大趨勢。在2015年住建部頒布的意見中明確指出到十三五末，中國的施工企業(yè)應該熟練掌握BIM。并實現其余企業(yè)管理系統(tǒng)及其他相關信息系統(tǒng)的一體化應用。到那時，特別強調在以國有資金投資或為主的大中型和公共建筑中應用BIM技術的比率要達到90%。國家在政策上大力引導BIM技術規(guī)范發(fā)展，伴隨著工程行業(yè)對BIM技術的重視程度逐漸提高，建筑業(yè)信息化必將得到快速發(fā)展[7]。1.3研究意義改革開放以來，建筑業(yè)作為國民經濟發(fā)展的重要決定因素，隨著生活水平的提高，各項建筑成本也在逐漸增加，在經濟全球化的背景下，利用信息技術對工程造價進行控制，提高工程造價管理的效率，增添建設項目的投資收益具有重要意義。實踐證明，使用可行的管理制度加上信息化的手段可以實現工程造價管理的高效控制，BIM技術在工程造價管理中的應用，解決了傳統(tǒng)工程造價管理中的信息不對稱，造價信息難以共享以及工程頻繁變更等嚴重問題，BIM5D技術在施工階段的應用，讓工程項目各參與方可以更高效、準確的獲取工程項目成本動態(tài)信息，使得工程項目各參與方達到效益最大化，因此將BIM技術應用于工程造價全壽命周期的管控將會為建筑產業(yè)信息化奠定良好的基礎。1.4研究內容第一章主要內容：首先介紹本論文的研究背景、目的和意義，并通過國內外研究現狀的對比分析提出本文的論點，BIM技術在工程造價中的管理的全過程，較為詳細的介紹BIM相關理論。第二章主要內容：本章主要介紹BIM技術的相關概念,包括BIM技術的基本原理、特點，并針對BIM技術的特點進行了詳細的介紹；其次介紹了國內外BIM技術的標準發(fā)展歷程以及國內外BIM技術的應用現狀，并通過國內外發(fā)展情況的對比分析，了解到國內BIM技術仍然處于初級發(fā)展階段，并沒有在工程建設項目中得到廣泛的應用，并且通過借鑒國外BIM技術的發(fā)展的經驗，為我國BIM技術及建筑信息化發(fā)展提供良好的參考。第三章主要內容：本章主要介紹BIM技術在工程造價管理中應用的阻礙因素分析及建議。第五章是對BIM在工程造價管理中的案例分析。最后，對整個論文進行總結。1.5研究方法及技術路線1.5.1研究方法本論文主要采用案例實證分析與理論分析相結合的方法，理論分析菜奈德方法是文獻研究、對比歸納。對比國內外文獻研究現狀，歸納分析出現階段我國造價管理中存在的問題，然后提出基于BIM技術的工程造價管理的知識結構，找出其應用有事，并對其應用的阻礙因素進行分析。最后針對阻礙因素提出理論建議。實證案例分析主要是分析BIM技術應用的實際案例，運用BIM技術對實際工程項目進行造價管理的模擬，實際案例分析與理論分析相輔相成，為BIM技術在我國的應用和推廣奠定了良好的理論基礎和技術支撐。1.5.2理論研究路線圖1.1技術路線圖Figure1.1technicalroadmap第二章相關理論概述2.1BIM技術基本原理2.1.1BIM技術概念BIM是英文術語的縮寫，即BuildingInformationModeling，中文譯為“建筑信息模型”，它是對一個項目的實體和功能特性轉化的數字化表達方式，建筑信息模型對于建筑類和工程類都是一種新工具，利用建設項目信息的輸入，建立虛擬建筑物的概念模型，它具有可視化、協調性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性五大特點。在BIM數據存儲信息的建設中主要是基于各種數字技術，將數字信息模型作為各項目建設的基礎，并在此基礎上開展相關工作。在建設項目的全壽命周期中,BIM可以實現綜合信息管理，該信息模型結合了對應的施工項目管理行為信息。因此，在某些情況下，建筑信息模型可以用來模擬真實的建筑施工工程分析。將BIM技術應用下所創(chuàng)建的3D模型中加入第四維度一段時間，便形成具有可視化模擬施工過程功能的4D模型，該模型可以用來研究施工任務的可行性、進行施工計劃的安排與優(yōu)化等，從而減少了施工風險。BIM5D技術則是在BIM4D模型的基礎上加入成本維度，從根本上打破了傳統(tǒng)虛有其表的動畫展示建設過程的方式，重新定義了BIM技術中的可視化虛擬建造功能，這一功能實現了工程管理者在工程建設行為發(fā)生之前，對工程建設中的各個關鍵部位的施工組織方案、資金使用計劃、材料及勞動力需求計劃的預測，在事先發(fā)現問題并及時優(yōu)化解決可能遇見的問題。BIM5D模型是工程量、工程進度、工程進度、工程造價數據的集合體，不僅能實現傳統(tǒng)意義上的工程量統(tǒng)計，還能夠將構建三維可視模型與WBS工作銜接，實現施工過程中進度成本的實施監(jiān)控[8]。2.1.2BIM技術特點（1）“可視化”：就是能看的見的形式，如果可以真正在建筑行業(yè)運用BIM的可視化，其產生的作用是非常巨大的。比如說，一般設計院給出的建筑施工圖紙都是平面的，并且均是線條繪制而成的構建信息，但是整個建筑的立體圖形需要依靠各參與人員的想象能力，這種現象對于造型簡單、常見的建筑圖紙來說沒有什么太大的問題。但是人往高處走，水往低處流。許多現代化設計師講求創(chuàng)新精神，而由其設計而成的建筑往往在建筑形式上與傳統(tǒng)建筑不相符，更多的是形式各異、奇特。如此復雜的形勢只能依靠參見人員的現象，一時間可能不太現實。因此，將BIM技術應用于工程項目建設施工，便是利用了BIM技術的可視化這一特點，將傳統(tǒng)工程項目的構建信息經過軟件建立起三維模型，并且BIM在工程建設的各個階段都是可以在可視化的狀態(tài)下進行的，比如項目決策、設計、建造、甚至于試用階段，都可以做到可視化。（2）協調性：協調性是BIM技術的主要內容，業(yè)主、設計、施工單位都存在著相互配合協調工作，在施工過程中遇到的一些問題，就需要將項目建設各介入方組織起來進行開會研究，通過尋找原因提出變更，作出相應的解決措施等手段解決問題。但出于實際情況考慮，往往將各介入方組織起來難度相對較大，但是BIM技術的協調性可以解決此類問題，BIM軟件可以在設計圖紙完成后，見圖紙構建信息輸入至BIM軟件中去，軟件會自動進行碰撞檢查并生成協調報告，以供各類人員設計人員及時發(fā)現碰撞問題，做到事前控制，而不是在事后再去采取相應的補救措施，既費時又費力。這樣就可以大大節(jié)約時間與資金成本，避免造成在施工過程中的浪費。（3）模擬性：BIM技術可以對建筑物進行外觀形態(tài)和實操實物進行模擬，比如可以對設計的事物進行的節(jié)能模擬、熱傳導模擬、安全通道疏散模擬等等。在施工階段，還可以使用BIM4D技術對施工組織計劃，可以用來確定更加合理、更接近現實情況的施工組織方案[9]。2.2國內外BIM技術標準發(fā)展歷程2.2.1國外BIM技術標準發(fā)展歷程21世紀初，美國總承包商協會頒布了總承包商使用BIM指南。2009年，英國頒布了AECBIM標準；在此基礎上，2010年發(fā)布了“AEC（UK）BIMStangdardforAutodeskRevit”，該標準是針對Revit平臺的；2011年又發(fā)布了Bentley平臺的BIM實施標準2010年，韓國某研究院制定了《三維建筑設計指南》；韓國公共采購服務中心建設事業(yè)局制定了BIM實施指南和路線圖，該指南規(guī)定先在小范圍內試點應用，然后由小及大，其發(fā)展目標是：到2016年實現使用BIM技術建造全部公共基礎設施項目2012年，新加坡發(fā)布了《新加坡BIM指南》澳大利亞于2012年開始也制定了國家BIM執(zhí)行方案。澳大利亞智能建筑協會在6月份頒布了一套《國家BIM方案》，該方案制定了國家級BIM藍圖[10]。2.2.2國內BIM技術標準發(fā)展歷程我國早在1998年國內專業(yè)人員開始接觸和研究IFC標準，IAI組織2000年開始與我國政府相關方面進行溝通，使我國了解了IAI的組織目標、規(guī)章以及IFC標準應用等問題。清華大學與Autodesk公司聯合與2009-2010年開展了BIM技術標準框架的學術研究，同時與歐盟就該項目展開了合作。該項目就是歐盟在歐洲建筑行業(yè)的統(tǒng)一標準研究項目。2014年9月，上海申通地鐵集團發(fā)布了BIM在城市軌道交通中應用的標準，主要包括指導意見、設施分類編碼、交付以及建模標準。2015年5月，深圳頒布了《政府公共工程BIM應用實施綱要及標準》，標準是我國第一個政府公共工程的BIM標準，包括BIM應用的形勢與需求、目標、指導思想、必要性、需求分析、實施內容、保障措施以及成效預測等8章內容[12]。2.3國內外BIM技術應用現狀2.3.1國外BIM應用現狀美國是較早涉獵建筑信息化研究的國家，2012年，根據McGrawHill的項目研究結果顯示：工程建設行業(yè)采用BIM技術的比例在2007-2012這五年間不斷攀升，由開始的28%上升到71%，其中承包商使用BIM技術的比重最大為74%，其次是建造師占比70%，最后是機電工程師占比67%。新加坡在2010年開始也加入了BIM技術應用行列，建筑管理學院要求分別從2013、2014年起強制提交建筑信息BIM模型、結構與機電模型。建筑管理學院還在2010年成立了BIM基金項目，以資金鼓勵的形式為大學生和專業(yè)人士設立提供BIM專業(yè)學位，以此來促進BIM應用的廣泛推廣。2.3.2國內BIM應用現狀我國屬于BIM技術應用發(fā)展較晚的國家，但是其發(fā)展速度不警小腳，現階段，大多數企業(yè)已經建立起了強烈的使用BIM技術的意識，在政府政策的支持下也出現許多BIM技術應用典范項目。下面對我國BIM技術在設計、施工、運營維護管理方面的應用進行簡述?，F階段我國設計企業(yè)應用BIM主要集中在以下幾方而：（1）方案設計：BIM技術應用于方案設計的主要原因是BIM技術可對建筑設計方案進行形體、體量、空間、耗能和建造成本等方面的分析；（2）施工圖設計：BIM模型可以給出建筑物各平、立、剖以及統(tǒng)計報表；（3）設計工作重心前秘BIM模型的應用，可以減少設計師在施工階段方案變更工作，使其將工作重心轉移到創(chuàng)新勞動即方案的設計和擴初設計上[13]。2.5BIM在工程造價管理中的階段應用2.5.1BIM技術在決策階段的應用項目投資決策是選擇和決定投資方案的過程，決策直接導致企業(yè)建設成敗，導致建設成本的高低和投資效果的好壞[14]。因此，合理的決策是決策和施工成本的前提。在工程項目的決策過程中，造價工程師運用工程師設計的BIM模型或者與BIM類似的模型，來初步獲取工程量的相關數據，結合當前所掌握的指標型數據，例如土地建設每平方米的造價、安裝每平方米的造價之類，就可以利用BIM模型來算出項目的造價信息。獲得粗糙工程量數據，結合指標類型數據，如土木建筑每平方米的成本，安裝每平方米的成本等，可以估計所提議的項目的成本信息，而無需繪圖或精確的BIM模型。2.5.2BIM技術在設計階段的應用根據不同的設計水平，設計的預算與施工圖的預算都要在設計階段將其完成，設計階段是一個項目成本控制的比較關鍵的時候，據相關經驗表明，設計階段的成本占整個項目成本的百分之一到百分之三，但是這個部分對項目成本的影響卻可以達到百分之七十到百分之八十。現階段，設計階段和成本控制最有效的方法是進行限值的設計，就是指根據施工單位批準的投資估算的相關項目來進行設計，通過建筑單位的相關設計，來對預算和費用的定額進行設計施工圖。隨著BIM技術概念的引入，設計者應迅速執(zhí)行分配設計，從BIM模型數據庫中提取歷史數據，并確保設計的經濟性和合理性。同時，工程造價管理者從BIM模型中獲取建筑參數和相應數據，比較指標數據庫和前景數據庫，結合設計的合理性和經濟性，快速準確地計算出價格。從相同的目的價值構建方法從生命周期的角度控制建設成本與使用成本。進而優(yōu)化工程的總投資。業(yè)主、建筑師及相關管理部門確認批準工程預算后，進入施工相關預算階段。設計完成后，根據施工圖設計的結果，可以改進精確的BIM模型的設計，造價工程師可以得到準確的工程信息，編制準確的施工計劃預算，為以后的工作打下基礎。在設計階段，利用BIM模型的三維可視化效果，進行碰撞檢測和虛擬構建。通過盡早發(fā)現設計錯誤和不合理情況，有效地減少施工過程中的變更，可以有效地減少機會的發(fā)生和變更，是控制自身成本的有效措施[15]。2.5.3BIM技術在招投標階段的應用在這個階段，雖然國內電子招標的理論框架已經被學者提出，但仍然處于中國當前國情的傳統(tǒng)招標階段。在傳統(tǒng)的招投標階段，業(yè)主要求施工成本咨詢單位根據設計單位的圖紙制定招標控制價格，然后，根據招標文件為承包商和招標咨詢機構準備招標文件。施工單位購買招標文件后，按工程量清單編制施工清單，然后投標并選定。在整個投標過程中，最后期限是通過投標方法確定的。購買招標文件后，在編制招標文件和確認要約的過程中，必須根據設計圖紙和工程量清單重新計算過程，最后必須按公司固定金額計算。由于時間限制，導致重復測量的出價很容易出現偏差，BIM技術的應用解決了這些問題。在投標過程中，業(yè)主可以直接使用設計單位設計的BIM模型計算項目數量，避免了施工階段缺失工作量等問題。此外，BIM模型可作為投標文件的一部分出售給投標人。投標人可以根據BIM模型直接計算項目數量，并根據公司的配額數據庫編制投標價格，從而為更好的投標策略節(jié)省時間。2.5.4BIM技術在施工階段的應用投標完成后，施工單位確認并開始圖紙審核。在傳統(tǒng)模式下，基于二維平面圖紙，建設單位，施工單位，設計單位和監(jiān)理單位分為專業(yè)分階段檢查和設計圖紙，沒有辦法形成協作和共享，很難從整體項目中發(fā)現問題。BIM技術最重要的意義是將建筑設計流程重新整合在一個數據平臺中，實現各種任務的協同設計和數據集中。在使用BIM模型進行圖紙審查時，更容易集成各種專業(yè)數據，進行三維碰撞檢測，更直觀地發(fā)現問題，減少施工方由設計問題而導致的設計問題的索賠，而且成本控制提供技術的支持。施工單位也可以使用SD-BIM模型安排資金計劃并審查進度支付。例如，在魯班成本管理平臺中，用于計算的軟件與成本軟件無縫連接，并且圖形的變化與成本的變化同步。同時，可以實現框圖投標的效果。定期工程造價單可以通過條件統(tǒng)計和區(qū)域選擇制作，有利于施工單位進度款的支付統(tǒng)計。對建筑公司來說，BIM是一項創(chuàng)新技術。在參數化BIM模型的基礎上，組件信息的任意組合可以根據進度、過程構造段和組件類型分別為工程造價或統(tǒng)計工程量，便于過程成本控制，便于實現精細化管理。對于施工單位，使用SDBIM模型編制財務計劃并檢查進度率。例如，在魯班成本管理平臺中，用于計算的軟件回合成本軟件進行連接，并且設計圖形的變化與成本的變化也是同步的。同時，實現了框圖招標的效果。在統(tǒng)計和條件方面，可以建立定期施工的定單，使建設單位的建筑工程造價的支付統(tǒng)計更加有利。對于建筑企業(yè)來說，BIM是創(chuàng)新技術。在BIM模型的參數上，組件信息的隨意組合可以按照進度、過程構造段和組件的類型來分別為工程造價統(tǒng)計所做的工程量，這些操作都有利于成本的控制與精細化管理的實現。如果需要基于時間的信息來篩選當日需要完成的工作量，那么施工單位就可以方便地準確地執(zhí)行分配計劃并合理安排人力計劃。材料價格是影響項目成本的重要因素。通過使用BIM模型中的物料數據庫信息，可以在施工階段嚴格控制合同中的物料使用情況，合理確定物料價格，使配額物料真正起作用，從而動態(tài)控制成本，有利于進行比較分析和實時控制項目成本信息。BIM技術使得數據共享成為現實，官員們在其權限范圍內推出了施工數據，極大地提高了施工管理過程的信息化水平。根據竣工結算階段的有關統(tǒng)計資料現代工程問題大多發(fā)生在施工到運行的最后一公里內，即完成轉移。在這個階段，通常會發(fā)生諸如數據不完整、信息丟失和圖紙錯誤等問題。在傳統(tǒng)模型下，完成結算對于成本管理者來說是一個相當考驗的任務，特別是對工程量的檢查。施工單位和建設單位的造價施工人員平日需要結算平面圖紙、現場簽證和自己的預算積累項目等大量文件，在檢查每個梁、柱和墻的工作量方面非常大是不言而喻的。按照人工檢索的辦法，準確度又難以保證，而且工程造價人員的業(yè)務水平參差不齊，容易造成結算失真。在施工階段填寫和完善模型后，信息量能充分表達已建成的項目實體。通過保證結算效率、減少討論和提高結算速度，模型的準確性也是降低雙方成本的有效手段。2.6本章小結本章首先介紹了BIM技術的相關概念，其中包括了BIM技術的基本原理、特點，并且針對BIM技術的特點進行詳細的介紹；其次介紹國內外BIM技術的標準發(fā)展歷程以及國內外BIM技術的應用現狀，并通過國內外發(fā)展情況的對比分析了解到國內BIM技術仍然處于一個初級發(fā)展階段，距離美國這種熟練使用BIM技術的階段還有很長的一段路需要走，并且國內BIM技術雖然得到政府及建筑企業(yè)的支持，但是在工程建設項目中還沒有得到廣泛的應用。第三章BIM技術在工程造價管理中應用的阻礙因素分析及建議3.1BIM技術在工程造價管理中應用的阻礙因素分析3.1.1技術方法方面阻礙因素分析工程造價流程限制：整個流程周期項目成本包括投資估算、設計預算、工程預算和完工結算。在這個階段，國內的BIM技術被用于設計階段，使用模型軟件進行相關的專業(yè)建模，然后使用該模型計算工作量，然后將工作量的計算結果應用到其他方面，這可以減少人員成本的工作量，節(jié)省時間并節(jié)省成本。但是，這一工作流程存在缺陷，因為中國的建筑法律要求項目成本責任人員負責該系統(tǒng)。如果要應用BIM技術，則需要項目成本核算人員參與以前設計的管理工作，但實際情況很難實現。軟件信息不對稱導致數據接口不一致：國產成本軟件如廣聯達、魯班等，成本計算人員按照施工圖紙使用的軟件進行模型設置，然后軟件符合中國公布的標價規(guī)范，根據施工部件和施工情況。在過程條件下相關工程項目數量的增加會減少，但BIM軟件在建模過程中不考慮這些規(guī)則和條例。當然，組件不是按工藝或材料分類的。如果工程造價人員想要使用BIM模型來編譯成本，他們需要過濾模型信息以找到符合成本精度的項目信息。軟件信息的不對稱使項目成本管理不能直接利用BIM模型。如果要使這些功能實現，就還要考慮到設計模型過程中的不同。3.1.2應用環(huán)境方面阻礙因素分析由于BIM技術標準的不足，洛杉磯大學在這個世紀初制定了DBB項目的BIM實施標準，在這之后，英國和亞洲國家也頒布了BIM標準的使用，而中國的2012年初的BIM技術標準初期基本得到推廣，住房和城鄉(xiāng)建設部批準了5項BIM建設項目國家標準的編制工作。在全面公布的技術標準中，建立了建筑設計模型的相關標準和模型的精度。然而，在工程造價管理中，簡要說明了只建立構件信息和模型的應用流程，而BIM技術在工程造價管理中的應用非常少。BIM在業(yè)主技術中的應用中技術意識不強：王光斌等在2009年指出BIM的應用可以給建設項目帶來很多好處，業(yè)主、承包商和設計師等項目參與者都可以從中受益，但參與者獲得的利益內容是不同的。其中，業(yè)主應該得到最大的利益。據了解，BIM技術的組織者被雇主應用于建設項目。承包商要求強制使用BIM技術。項目參與方將采用BIM技術來滿足業(yè)主的要求，但根據2014年的一項相關調查，只有兩成的企業(yè)在施工過程中使用BIM技術才能滿足業(yè)主的強烈要求。業(yè)主對BIM技術的認識的不足也促進了BIM技術項目成本管理的障礙之一。3.1.3組織管理方面阻礙因素分析在這個階段，國內BIM技術人才短缺，計算機技術人才不可能迅速從專業(yè)領域轉向建設項目。人才的缺乏導致了BIM在成本過程中的應用不能得到真正的實現。成本核算人員需要同時對成本知識和計算機基礎知識都有一定的掌握。這對人才素質提出了更高的要求，并且為BIM在工程造價領域廣泛的技術應用帶來挑戰(zhàn)。BIM軟件共享不足：工程建設項目的參與者需要在使用過程中重新輸入數據。他們沒有充分認識到BIM的共同功能，這是浪費成本和時間。根據調查結果，合作能力占BIM應用影響因素占四成，表明影響程度仍然很大。假如沒有辦法提高BIM軟件的相關的協作能力，在項目成本管理中應用BIM的難度將會一步步增加。建設成本增加：如果將BIM技術應用于一般工程建設項目的項目成本管理，首先必須確保硬件和軟件條件滿足基本要求。一般企業(yè)將根據項目自身情況和資金計劃確定硬件需求，但軟件成本的比例不容低估。計算機和硬件等部件的成本可以達到近萬元，如果項目需要更多，配置組件金額可達1萬元以上，但此類硬件和軟件的固定成本不包括在項目總造價的。3.1.4阻礙因素模型分析綜合以上分析，得出BIM技術在工程造價管理中的阻礙因素主要是以下幾個方面：①BIM技術標準缺失；②業(yè)主應用BIM技術意識淡?。虎酃こ淘靸r管理流程制約；④軟件信息不對稱導致數據接口不統(tǒng)一；⑤缺乏“復合型”人才；BIM軟件共享性差；⑦施工方成本增加。3.2BIM技術在工程造價管理中應用的建議分析阻礙BIM技術在工程造價管理中應用的因素，提出如下建議：（1）基礎層級：在阻礙因素模型分析中第三層級因素是最基礎層級的因素，要想讓BIM技術在工程造價管理領域中得到更好的發(fā)展必須首先從這一層級中解決問題。首先，中國應盡快制定項目成本領域的BIM技術相關技術標準，制定項目成本管理工作分解結構標準。BIM技術標準的缺失影響了BIM技術從3D轉換為SD。因此，BIM技術在工程造價領域的廣泛應用是建立在一套合理、完善的BIM技術標準體系基礎上的。第一、二層級：第一和第二層次因素是基于基本層面的因素。因此，在基礎層級因素被解決的前提下，才能解決一，二級障礙。首先，我們應該積極鼓勵項目參與方應用BIM技術，并為使用BIM技術進行成本管理的項目提供相關的政策激勵措施。其次，中國還應該改進軟件開發(fā)，實現統(tǒng)一的數據接口模型。最后，各國需要培養(yǎng)大批復合型人才，這些高素質人才不僅熟悉工程造價管理知識，而且具備一定的計算機技術基礎。

第四章案例分析本論文的案例模型是某學校的圖書館，利用BIM技術來進行全過程造價管理，這個工程的所有建筑面積為30501平方米，總建筑高度23.5米，地上有5層，地下有2層，地下２層一般都是作為車庫，運用的是框架剪力墻的結構。4.1設計階段的工程造價管理4.1.1模型BIM構建按照本文提出的BIM技術應用于全過程工程造價管理的過程，首先針對原圖紙利用AutodeskRevit軟件進行土建和機電專業(yè)的BIM建模，構建土建專業(yè)BIM模型如圖4-1所示，機電專業(yè)BIM模型如圖4-2所示。圖4-1某圖書館土建專業(yè)BIM模型Figure4-1BIMmodelforcivilengineeringofalibrary經過碰撞檢查共排查出了90%的圖紙錯誤，以此優(yōu)化施工圖后可減少60%左右的施工過程中返工，節(jié)省約10%的工程進度，有效地縮短工期，提高了施工質量。圖4-2某圖書館機電專業(yè)BIM模型FIG.4-2BIMmodelofalibrary'selectromechanicalspecialty4.1.2模型整合渲染進行全專業(yè)模型的整合，并用Lumion軟件進行渲染，渲染后的全專業(yè)BIM模型如圖4-3所示。圖4-3渲染后的圖書館全專業(yè)BIM模型Figure4-3.ThelibraryfullprofessionalBIMmodelafterrendering各專業(yè)模型4.1.3碰撞檢查各專業(yè)模型模型是按照新版藍圖或者設計變更更新模型碰撞模型搭建模型是按照新版藍圖或者設計變更更新模型碰撞模型搭建自檢自檢否按圖施工否按圖施工圖4-4碰撞檢查優(yōu)化工程設計方案Figure4-4collisioninspectionoptimizationengineeringdesignscheme利用AutodeskNaviswork軟件進行碰撞檢查，檢查過程如圖4-4所示。將BIM模型導入廣聯達BIM土建算量軟件和經過碰撞檢查共排查出了90%的圖紙錯誤，以此優(yōu)化施工圖后可減少60%左右的施工過程中返工，節(jié)省約10%的工程進度，有效地縮短工期，提高了施工質量。4.1.4廣聯達算量軟件在造價管理中的應用廣聯達軟件以建筑信息模型（BIM）為基礎，將天香府7#樓的建筑模型導入到廣聯達的GFC軟件，在Revit軟件中構建圖元，以提高廣聯達軟件的算量精度，在廣聯達土建算量GCL軟件中，讓每一個構件都配備相應的定額清單及相應的計算規(guī)則，模型的構件信息將會完整的顯示在廣聯達軟件中，此算量法相對于傳統(tǒng)的人工算量，花費時間少，更為精確，省時省力。圖4-5廣聯達GCl圖書館模型Figure4-5GCllibrarymodel圖4-6廣聯達計算規(guī)則FIG.4-6calculationrulesofquanta在奧特克模型導入廣聯達軟件后，GCL會對模型進行智能處理和自動匹配，使其模型更加符合廣聯達算量規(guī)則。從而保持了整個設計階段的模型的完整性和正確性，為建筑工程量的統(tǒng)計提供了可靠地依據圖4-6為廣聯達算量規(guī)則。最后使用廣聯達軟件的“匯總計算”功能對模型構件進行計算。圖4-7為廣聯達算量清單圖4-7基于廣聯達圖書館清單匯總表（部分）Figure4-7summarytablebasedonthelistofquantalibrary(part)4.2招投標階段的工程造價管理4.2.1進行商務標的編制將BIM模型導入廣聯達BIM土建算量軟件和廣聯達BIM安裝算量軟件，補充不完整信息后，分別將建好后的BIM土建算量及BIM安裝算量及BIM鋼筋算量文件導入計價軟件，如圖4-8所示，根據市場價格，對主材進行套價，對部分人、材、機費用進行調整，進行工程投標報價計算，按“營改增”政策記取工程費用，算得工程投標報價為11550萬元。圖4-8BIM在土建算量模型中的協同應用Figure4-8collaborativeapplicationofBIMincivilengineeringcalculationmodel4.2.2進行技術標的編制依據招標文件的相關要求、施工進度計劃、施工方案、安全文明施工和環(huán)境保護的要求進行BIM施工場地布置，如圖4-9所示。通過安全文明施工標準，做到場地布置緊湊合理。為保證交通順暢，設置員工通道。根據安全文明施工方案，將不同材料分別放置在臨時房屋內，使工程現場永遠處于整潔、衛(wèi)生、有序合理的狀態(tài)。查看現場情況，發(fā)現學?？商峁┑氖┕さ缆肪o張，主體施工階段，正處于風沙較大時期，為確保本工程進度順利實現，所以設置了2臺塔吊。圖4-9BIM三維場地布置Figure4-9bim3dsitelayout利用斑馬夢龍軟件編制施工進度計劃，考慮以下3個因素：（1）評估施工現場條件、資源供應條件、氣象資料；（2）確定好里程碑計劃，和工作內容、程序、持續(xù)時間和銜接關系結合好。合理安排好工作的進度。（3）盡可能地考慮平行施工和最大限度的搭接，采用流水施工方法進行設計。最終確定施工進度計劃，工程總工期為739天。4.2.3應用合理的投標策略投標時采用不平衡報價的投標報價策略，保持總價不變的前提下，將分部工程中先完工部位報高價，可實現為投標方節(jié)約利潤的目的。利用不平衡報價策略將工程先施工的主體工程報高價，最終節(jié)約利潤100.25萬元，如表4-1所示。4.3施工階段的工程造價管理4.3.1模型導入將建好的多專業(yè)模型導入RIMSD軟件中進行集成，如圖4-10所示。圖4-10BIM5D集成管理Figure4-10BIM5Dintegrationmanagement4.3.25D集成管理進度管理。當月實際進度與計劃進度出現滯后時，可以查閱當月與下月進度報量，合理安排人、材、機資源投入量，加快施工進度。成本管理。進行成本三算對比，例如對材料等資源收入虧損問題，通過分析，原因是由于進度較慢、投入超前、工作效率低所引起，因此采用工作效率高的人和機械，使得經濟效率最大化。4.3.3項目各階段的BIM應用投資立項階段，利用三維模型可以更鮮活地展示對項目的設想，建筑項目一次性、復雜性縱然加大了項目的難度，但各個項目之間有一定的共同性。BIM強大的文件庫功能，構件的參數化設置，將各類相關數據有效儲存在BIM模型中，方便對模型進行調整和修改。圖4-11BIM操作界面Figure4-11BIMoperationinterface利用revit技術在建模的同時，實現了“模型等于圖紙”、“模型高于圖紙”的目標，具有可視化，協調性，模擬性，優(yōu)化性和可出圖性五大特征，有效解決二維圖紙不夠精準，忽略空間性這一通性，不僅能識別出圖紙不能發(fā)現的問題，更是加強了各個專業(yè)之間的協同。用revit進行建模不僅能準確地統(tǒng)計出項目的實際信息、工程量，更是發(fā)現了圖紙創(chuàng)建中的失誤，建模過程中根據施工組織設計、定額等對項目做好標記，便可導出工程量明細表，方便對投資估算的審核。Revit建模完成后，將其導入Navisworks軟件中進行錯漏碰撞檢查，共檢查出風管、水系統(tǒng)管道以及電纜橋架和剪力墻、結構柱、框架梁、防火卷簾門硬碰撞74處。通過BIM進行凈空分析，并對管線進行優(yōu)化后，使標高從2.3米提升至2.7米，保證吊頂高度。原始模型位于地下室-2F，位于橫軸R-P，縱軸6-7,層高3.8m,最大梁高600mm，梁下凈高3.2m。原始建模：風管貼梁底、消防管道自頂板下偏移675mm、噴淋支管自頂板下偏移950mm，消防管道和噴淋管道與風管發(fā)生碰撞。此時最小凈空為2.70m。優(yōu)化方案一：消防管道與風管碰撞處消防管道下翻，噴淋支管與風管碰撞處噴淋支管上翻繞過風管。此優(yōu)化方案成本增加，最小凈空降低，美觀度小，施工難度增大。此時凈高為2.47m。優(yōu)化方案二：消防管道與風管碰撞處消防管道下翻，噴淋支管與風管碰撞處噴淋支管上翻繞過風管。此優(yōu)化方案成本增加，最小凈空降低，美觀度小，施工難度增大。此時凈高為2.47m。圖4-12碰撞報告Figure4-12collisionreport圖4-13優(yōu)化方案1FIG.4-13optimizationscheme1圖4-13優(yōu)化方案2FIG.4-13optimizationscheme2圖4-14優(yōu)化后三維模型FIG.4-14Optimized3dmodel到了招投標階段，利用BIM模型可進行動態(tài)的展示，更好的展示對項目的效果藍圖，利用Navisworks，可對模型進行錯漏碰撞檢查，深化施工圖，并能進行方案比選。利用視頻方式進行施工交底，尤其對一些施工難度大的部位，減少由于工作人員理解不到位引起的施工失誤，給下游的工作團隊帶來極大的便利；還可對施工的進度進行動態(tài)的展示，對項目節(jié)點更為直觀。施工階段過程中，在原有模型的基礎上，根據現場施工信息對模型進行適當的調整完善，并根據現場施工的需要，將項目的信息數字化輸入進模型之中，遇到變更情況，也能立即統(tǒng)計出工程量的變化，以便進行下一步的結算。BIM模型對于數據的獲取具有及時性、準確性，并且能夠隨時把控任何有可能引起工程量變化的情況。（加變更前后對比）。系統(tǒng)根據項目進度計劃和實際進度信息，可以計算任意節(jié)點每日計劃工程量、實際工程量累計，系統(tǒng)計算項目已完工程量能夠為階段性結算提供數據。隨著項目施工的進行，模型的精細程度也在逐漸完善，最終呈現的效果幾乎與現場無差。BIM完整地保存了項目的所有資料，能自動統(tǒng)計出最后的工程量，減少雙方對于工程量的爭執(zhí)。不僅增加了決算效率，提升預算準確度，更是增加了審計的透明度。4.4工程造價對比分析表4.1圖書館工程工程造價對比分析Table4.1comparativeanalysisoflibraryengineeringcost構件傳統(tǒng)算量（10m3）BIM算量(10m3)傳統(tǒng)造價(萬元)BIM造價（萬元）基礎承臺1831.46871612.777491.573480.6388剪力墻5967.41654869.5642298.3708243.4782框架梁846.4541687.489742.322734.3744總計8645.43937169.8313432.2669358.4914綜合其中的工程量對比，不難發(fā)現，BIM算量的精確度相對于一般的算量效率提高了70%，工程的造價金額也大大精確而且降低了18%，提高了成本的利用率，相對于傳統(tǒng)的工程造價，建筑信息模型（BIM）通過先進的互聯網+信息技術手段和數據管理平臺有效地實現了建筑物整個生命周期的造價管理，提高了管理效率，節(jié)約了成本，有著十分重要的意義。4.5本章小結如上所示，BIM具有生動立體性，高度集成性，準確無誤性，時效性與決策性五大特征，能夠在工程造價管理中發(fā)揮重要作用。因此。造價管理人員在工作中應該正確應用BIM技術，發(fā)揮該技術的價值與優(yōu)勢，促進工程效益和經濟效益的有機結合，控制變更與計劃節(jié)約造價成本，確保企業(yè)獲取最大利潤。建立直觀化數據模型，加強對圖紙的審核彌補其缺陷，優(yōu)化建筑工程造價管理方案體系，全面加強管理力度。BIM會對未來的建筑業(yè)發(fā)展起著很大的影響，改變了造價的整個流程，使各階段數據無縫對接，實現全過程全可靠，精準無誤的工程造價管理。但這也不意味著BIM會完全取代造價業(yè)務。BIM只能實現數據的優(yōu)化卻無法完成“心理計算”，并且BIM算法也依靠人的輸入，所以，BIM技術在簡化造價師工作的同時也給他們提供更廣闊的職業(yè)空間。結論本文從BIM技術、工程造價管理理念等角度研究了BIM技術在成本管理全過程中的應用。研究結論主要表現在以下幾個方面：（1）通過對相關文獻的綜合歸納，以及我國“十三五”的規(guī)劃要求，找出本文的論點：BIM技術在全過程造價管理中的應用通過對相關文件的綜合歸納和中國“十三五”