|
文献综述 2.1 BIM研究 （1）BIM发展现状 BIM最早在2003年进入中国，目前已应用于建筑行业的各个领域。同时，BIM概念已得到了国家层面的认可和支持，国家级科研机构和高校纷纷设立BIM相关研究课题，以针对建筑产业现有的问题作出理论层面和应用层面的研究。国家“十一五”科技支撑计划和“十二五”建筑信息化发展纲要中也将BIM技术纳入研究内容[1]。在 BIM 技术的管理方面，国内暂时还没有建立专门的管理组织，而中国房地产行业协会旗下商业地产专业委员会则率先于 2010 年组织研究并且发布了《中国商业地产 BIM 应用研究报告》，以用来指导和跟踪商业地产领域中 BIM 技术的应用效果和发展潜力[2]。但 BIM 技术在国内的影响程度仍然有限，建筑行业现行的法律法规及各项标准规范等对于 BIM 技术的管理有待开发和完善。 目前，在国内BIM应用主要存在以下问题： 1)建筑行业内大多数人知道BIM； 2)由于受软件厂商的宣传影响，大部分工程师对BIM了解有限，认为BIM技术只是换一种软件； 3)BIM在一定程度上应用于建筑全寿命的不同阶段，但影响有限； 4)建筑业企业(业主、地产商、设计、施工等)和BIM咨询顾问不同形式的合作是BIM项目实施的主要方式； 5)建筑行业相关的各参与方（包括政府相关管理机构）开始对BIM进行了专业相关性的研究，并在部分实际中进行了应用； 6)建筑行业中对于BIM的应用推动了BIM相关人才的紧俏，BIM相关培训得到了热捧，行业先驱机构纷纷推出相关BIM专业培训，为BIM发展建立人才基础； 7) BIM技术和理论在“十一五”发展规划中已经得到了重视、发展，而在“十二五”规划中依然是作为国家重点项目进行了更大力度的支持[3]。 （2）BIM国内应用 在应用技术方面，广联达、鲁班在内的国内造价行业领先者也在建筑行业大环境下投身于成本管控BIM相关软件和系统的开发，大力推广BIM技术；国际知名建筑软件厂商欧特克公司推出的Revit软件在我国的各大设计、咨询单位得到了广泛的应用。 清华大学张建平[4](2011)提出:通过建立4D施工资源信息模型和系统开发，实现了施工阶段对人力、材料和机械等资源的动态管理和工程成本的实时监控，为提高施工项目管理水平和成本控制能力探索了新途径和方法。 同济大学王广斌教授[5]（2009）对建筑信息模型对成本计算过程的影响进行了分析，提出了 3种基于BIM的工程项目成本计算的技术方案，并详细分析了每种技术方案的特点，最后，对基于BIM的成本计算过程中的一些关键问题进行了分析和讨论。 丁士昭教授[6]从整个项目的管理角度重新审视BIM的全面信息化应用，最早提出在决策阶段应用BIM实现投资预算的精确化。2005年同济大学丁士昭教授在《建设工程信息化导论》及相关研究中将信息化与全寿命周期理论相结合，建立了建设工程信息化理论。 黄华[7]（2011）提出:利用建筑信息模型作为信息共享平台，各种工具软件可通过API接口与之动态集成，数据库与BIM之间的连接将以ODBC为基础，构建基于BIM的建设项目全生命周期成本的解决方案。 2.2工程造价研究 (1)工程造价现状 目前，造价管理普遍存有的“概算超估算”、“预算超概算”及“结算超预算”三超问题。国家清单计价的推行，为建筑业提供了规范的造价发展环境，也对造价管理提出了更高要求，精细化造价管理势在必行。BIM 信息技术可大大提升前期估测的精准性，提升信息处理速度，利于参与方在项目各个阶段的信息的“传输及共享”[8]，可提升精细化管理水平。 目前，我国计价存在以下问题：
（2）BIM在工程造价中的应用 用于做造价预算的三维软件有很多。王柯[9]（2007）介绍了中国建筑科学研究院开发的 PKPM 软件，牟茗[8]（2009）提到清华斯维尔软件公司所开发的三维预算软件，这些三维软件和二维预算软件的性质差不多，也是通过识别设计图纸中的轴网、梁、柱等构件，然后得到三维模型，计算出工程量，最后软件基于工程量自动套价得到工程预算成本。但这些软件对设计图纸的识别率较低，很多构件都无法有效识别，仍需手动修改，这反而就大大的增加了预算人员的工作量，降低了工作效率，并不能展现软件的自动化和智能化。 而BIM技术的应用就能有效的解决上述的各种问题。作为BIM数据的主流标准，IFC （Industry Foundation Class，工业基础类）标准是建筑产品数据表达与交换的标准，也是 BIM 的核心标准。张建平[10]（2011）提到清华大学承担的“十一五”科技支撑项目成果“建筑施工 IFC 数据描述标准”已经完成，并且，适用于我国的 BIM 的建模标准和使用标准也正在编制中，这些标准的制定为将 BIM 技术在国内进行有效的推广和应用提供了保障。 清华大学软件学院 BIM 课题组[11]（2010）提出中国建筑信息模型标准(CBIMS)框架，并对整个框架中的各个组成构件和构件之间的逻辑关系进行了详细的介绍。 过俊[12]（2011）提到通过 BIM 获得的准确的工程量统计可以用于前期设计过程中的成本估算、在业主预算范围内不同设计方案的探索或者不同设计方案建造成本的比较，以及施工开始前的工程量预算和施工完成后的工程量决算。 何关培[13]（2011）提到利用 BIM 做设计，在设计期间就可以直接利用 BIM 技术对各种不同的建筑设计方案进行分析、比选，从而有效的选出更合适的工程设计方案。同时，BIM 模型所积累的各种信息都能有效的应用于工程中，达到从早期就开始对项目进行预算成本控制、工期控制、质量控制的目的。 张卫[14]（2009）提到建筑的工程量统计、工程计价、预算管理等，都可以从 BIM模型中提取相关数据。从设计阶段开始，有效运用 BIM 技术，将在很大程度上减少信息的缺失，实现各种信息的有效集成。 李相荣[15]（2011）提出 BIM 中心能协助成本部门完成项目全程成本清单梳理，成本实时控制，提高预算准确性，成本完成及时预警机制。BIM 中心会影响产生成本阶段的改变，在 BIM 模式下，很可能最初构建 BIM 的时候的投入会增加，但是在项目进行白热化的时候会由于 BIM 中心的介入省去很多不必要的浪费，提高效率节约成本。 黄华[16]（2010）提到基于 BIM 造价管理的技术实现方案有两种：一种是超级复杂的综合模型,是共享一个中央数据库，目前这种方法的可行性不强；另外一种是分类模型,使用的是联合数据库, 目前的缺点是不管是设计变化引起造价变化, 还是造价变化反过来导致设计变化,都需要人工来进 行管理和操作。 张卫[17]（2009）提到预算人员可以在 BIM 设计模型中直接提取各种建筑构件的材料、规格、类型等信息，并以此为基础来进行材料的订货、采购，及工程预算等工作，节约了时间以及采购成本。 德国包豪斯大学(Bauhaus University)的 Jan Tulk（e2007）[18]深入分析了工程成本、工程进度与 3D 模型直接的各种关系与数据联系，并以 3D 模型为基础，进一步将数据与模型建立关联，从而提出了基于 BIM 的n维技术实现的理论基础。 李春霞[19]（2009）提到在利用 BIM 模型进行工程成本计算时，首先需要计算出从模型中抽象出来的各个构件的工程量，再将构件与其相应价格进行一一对应。为了实现这种效果，首先需要在整个模型系统中建立一个独立的工程预算成本层，再将该层与 BIM 模型相对应起来建立映射。 黄华[20]（2011）提出在基于 BIM 的集成中，将 BIM 模型与工程预算之间建立映射，将工程预算方法编辑成计算机程序导入 BIM 模型中，再结合预算数据库中历史预算数据，计算出相应的工程预算成本。 2.3总结 BIM 技术是建筑业未来信息管理的主力技术，我国的BIM 技术应用尚处于起步阶段，相关标准刚刚制定，建筑业各参与方还在观望、学习和探索。同时，政府、企业、建筑业各参与方也意识到了这一前景，正积极为推广发展BIM技术做准备。随着时代的发展，建筑产业的转型，精细化项目管理是未来建筑业的发展方向。BIM技术的出现为工程管理提供了科技支撑。BIM的兴起有利于解决我国工程项目管理混乱，成本控制水平低下的困境。但是，如何降低BIM技术门槛，使其适应于我国复杂的建筑市场仍然有待相关机构解决。总而言之，精细化项目管理和BIM技术是未来建筑行业的发展方向，，基于BIM的成本控制模式必定会成为提升建筑企业成本控制效率的有效途径。 |
|||
|
三、研究内容： 3.1 研究目标 （1）建立完整详细的BIM模型； （2）由BIM模型导出算量，并套取定额计算成本； （3）分析优化，改进设计方案。 3.2 研究内容 本文提出以下两个方面的研究内容。 （1）研究BIM技术对项目造价进行动态、全寿命周期的成本管理。通过BIM模型简化工程量计算过程，减少手算，提高造价准确性，实现工程管理数据化。 （2）结合句容碧桂园实例，计算其造价，进行碰撞检验并进行优化。通过对现有建筑的建模，把二维图纸三维化，碰撞检验优化方案，在设计阶段减少预算误差。
图1：主要研究内容 3.3 研究方法与主要技术路线 3.3.1 研究方法 1、文献研究法。对于本文而言，收集的文献资料主要是关于 BIM 技术、工程预算、预算管理、BIM 建模标准等领域。本文研究的是基于 BIM 的工程预算系统，将会列举出现在的一些国内外基于 BIM 的工程预算的方法及相关数据。 2、比较分析法。本文通过比较分析国外与国内现行的工程计量方法与工程计价依据等，从而进一步提出要想使 BIM 这一国外主流设计软件应用于我国，需要做包括建立高标准的 BIM 经济数据模型、建立编码体系等工作。 3、模型构建法。本文以全篇以 BIM 模型的构建为研究基础，通过对模型的演示、计算以及模型中工程报表的导出为依据来不断深入研究，提出论点。 4、实例分析法。本文选用了句容碧桂园凤凰城工程项目这一实际的案例来进行基于 BIM 的工程预算研究，并进行了实地的资料收集、调研及工程 BIM 建模，运用 BIM 技术来进行全面全过程的工程预算管理，并通过最后的预算数据分析提出了工程改进对象。 3.3.2 主要技术路线
图2：技术路线图
图3：技术路线图详图 可4. 可行行性分析 （1）研究思路的可行性 本研究的研究思路是在大量阅读文献的基础上，为下一步工作提供理论支撑；通过分析国内外BIM技术和成本管理发展，研究成本管理在BIM技术支持下达到精细化管理的可行性。结合具体实例，实际操作，查找目前BIM在实际操作和应用中出现的问题，并由此确定BIM对于成本管理的影响，这一思路针对国内BIM和工程管理背景是可行的。 （2）研究方法的可行性 本文采用文献阅读法、比较分析法、模型构建法和实例分析法等进行研究，通过阅读以全社会为研究背景的文献研究来了解国内外有关BIM 应用的研究现状，借鉴其研究成果，对其进展整理、分析和归纳，并结国内项目管理现状，找出目前我国成本管理粗放的元婴，为论文撰写提供理论基础。通过数据分析，案例分析等等，从而得出本研究的成果。 5．创新点与难点 （1）创新点 首先，我国建筑业虽然是支柱型产业，但其平均产值利润率低，能源消耗大一直是建筑产业发展中的一大问题，BIM的发展有益于项目的全过程管理，其三维化，可视性的特点也有利于解决目前我国项目管理粗放的问题。其次，运用价值工程对于工程造价分析，有利于评估成本管理合理性，再由三维模型直接调整方案，实时更新数据，简化成本优化过程。 （2）重点 本设计的重点在于研究如何将BIM用于成本的精细化管理，实现对于工程建设全寿命周期的监控，提高效率，减少工作量，达到对工程建设的数据化管控。 （3）难点 BIM在中国起步晚，目前市面上的软件与revit存在不兼容的问题，同时结合的实例为二层复式别墅，结构复杂，本身在计价方面存在较大工作量。如何在revit模型上直接计算数据困难较大，同时revit模型本身自带的钢筋工具与国内标准不相符，如何使其与国内标准适应存在困难。 参考文献 [1] 范喆. 基于BIM技术的施工阶段4D资源动态管理[D]. 清华大学, 2010. [2] 方芳, 刘月君, 李艳芳, 等. 基于BIM的工程造价精细化管理研究[J]. 建筑经济, 2014,6:59-62. [3] 张修德. 基于BIM技术的建筑工程预算软件研制[D]：[硕士学位论文].清华大学，2011.5. [4] 段玉娟. 基于BIM信息集成平台的施工总承包成本动态控制[D]. 长安大学, 2013. [5] Lee, S-K., Kim K-R., Yu J-H. BIM and ontology-based approach for building cost estimation [J]. Automation in Construction, 2014, 41: 96-105. [6]张建平.面向建筑全生命期的集成BIM建模技术研究[A].中国人[:0能学会2001年全国学术年会论文集[C].北京:北京邮电大予出版社,2001: 739-740. [7]王广斌,张洋,谭丹.基丁-BIM的I:程项0成本核算理论及实现方法矶究[J].科技进步与对策,2009 (21). [8]厂士昭,马继伟,陈建国.建设丨:积信息化导论[M].北京:中国建筑工业出版社,2005: 2-30. [9]黄华.基丁-BIM的建设项S全生命周期成本解决方茏[J].丨:杩管理学报,2012,3(6A):23-56. [10] 王柯. 基于 IFC 的 3D 十建筑工程费用维的信息模型研究: [硕士论文]. 上海:同济大学,2007 [11] 张建平. BIM 技术的研究与应用. 特别策划, 2011: 15~18 [12] 清华大学软件学院 BIM 课题组. 中国建筑信息模型标准框架研究. 土木建筑工程信息技术, 2010, 2(02): 1~5 [13] 过俊. BIM 在国内建筑全生命周期的典型应用. BIM 综述, 2011: 95~99 [14] 何关培. 我国 BIM 发展战略和模式探讨 (一). 土木建筑工程信息技术, 2011,3(02): 114~118 [15] 张卫. 探讨可持续发展理念下的建筑集成化设计. 沈阳建筑大学学报, 2009,11(03): 289~292 [16] 李相荣. BIM(建筑信息模型)应用于房地产项目管理信息化: [硕士论文]. 北京:北京交通大学, 2011 [17] 黄华. 建设工程设计阶段造价控制新方式---基于 BIM 的建设工程造价管理.内江师范学院学报,2010, 25(10): 58~61 [18] 张卫. 探讨可持续发展理念下的建筑集成化设计. 沈阳建筑大学学报, 2009,11(03): 289~292 [19] TULKE J, HANFF J. 4D Construction Sequence Planning-new Process and Datamodel. Maribor: The Proceedings of CIB W78-Bringing ITC Knowledge to WorkConference. 2007: 79~84[27] 李春霞. 基于 BIM 与 IFC 的 N 维模型研究: 硕士论文. 湖北: 华中科技大学,2009 [20] 黄华. 基于 BIM 的建设项目全生命周期成本解决方案. 内江师范学院报, 2011,26(08): 71~74 |
