BIM在工程造价中的应用文献综述.pdf

璜目一理技水 P R O J E C TM A N A G E M E N TT E C H N O L O G Y 2 0 1 4 年7 月 第1 2 卷第7 期 B I M 在工程造价中的应用文献综述木 刘睿许燕 华北电力大学经济与管理学院 北京1 0 2 2 0 6 摘要 B I M 作为一种三维数字技术 能够建立包含建筑项目相关信息的工程数据模型 利用数据模型计算 建筑工程量并与计价软件相结合能够实现建筑项目工程造价的高精度计算 从而大大提高工程造价的准确 性 对项目投资控制具有很强的指导作用 近年来 对于B I M 技术在工程造价方面的研究层出不穷 从不 同的角度探究B I M 的应用潜能 为B I M 在工程造价领域更好发展打下了坚实的基础 关键词 B I M 数据模型 工程造价 0 引言 建筑信息模型 B u i l d i n gI n f o r m a t i o nM o d e l i n g B I M 可以在规划设计 建造施工 运营维护过 程的整个或者某个阶段中 通过应用3 D 或者4 D 信息技术 作为进行系统设计 协同施工 虚拟 建造 工程量计算 造价管理 设施运行的技术 和管理手段 目前已被广泛应用在建筑项目生命 周期的各个阶段 将B I M 技术应用到建筑项目工 程造价当中 是实现对建筑企业项目精细化管理 的重要内容之一 目前 B I M 技术在造价管理 成本控制 软件开发方面的研究层出不穷 全方 位地探究B I M 技术工程造价方面的应用潜能 为 B I M 技术更好地服务于建筑项目打下了坚实的 基础 1 国内研究现状 1 1 造价管理方面 我国建筑项目工程造价方式经历了从传统手 工绘图计算 凭借造价经验估算再到依靠电脑绘 图计算的发展历程 计价方式采用工程量清单和 计价相结合的方式进行造价计算 经过数十年的 发展 工程造价管理方式不断得到完善 但是 随着建筑行业的迅速发展 越来越多的复杂建筑 项目的出现 对工程造价管理的精细化要求越来 基金项目 2 0 1 3 年北京市支持中央在京高校共建项目 G J 2 0 1 3 0 2 4 越高 o 但是由于传统的工程造价管理存在着工 作效率低 计算误差大 计算精度不高的特点 再加上造价过程各阶段相互独立 计价模式存在 区域差异 造价数据滞后以及造价数据共享困难 等问题的局限 导致了我国工程造价管理面临需 要变革的重要挑战 引 基于B I M 的建筑项目工程数据模型具有保证 造价信息的实时性 准确定 完整性的特点 可 以精确地控制施工实际成本的实施 进而可以对 全过程的工程造价进行有效的管理HJ 将B I M 技 术与工程造价管理相结合 一方面 可以通过建 立可视化的B I M 数据模型 实现对模型框图出 价 这样不仅节省了工程造价人员的时间 降低 了人为计算误差 提高了工作效率 还能够在不 同阶段对工程造价进行合理掌控 有效地进行成 本控制 对工程造价的发展有重大推动作用 另 一方面 由于B I M 技术在数据存储 调用上具有 高效性 可以对海量的造价数据进行存储 积 累 进而实现对项目数据的共享 有利于项目模 型决策 从另一个角度上说 也大大消除了造价 工作对造价工程师的依赖程度 在此基础上可以 使建筑项目各个管理线快速 准确地获取工程造 价基础数据 使得项目各个参与方能够在同一个 造价平台上进行造价管理和成本的管控 大大降 低了各参与方核对工程量的时间 为项目进度款 的支付提供了依据 万方数据 2 0 1 4 年第1 2 卷第7 期刘睿等B I M 在工程造价中的应用文献综述 1 2 造价控制方面 利用B I M 进行工程造价的计算主要是在建筑 项目开始之前对工程进行施工图预算 在项目开 工之前给业主一个投资参考 但是真正的施工投 入远远不止人们计算得到的那个数 如何让项目 投资接近施工预算 尽可能地减少资源浪费 提 高资金的利用效率是项目投资方更为关心的问 题 造价控制是建筑项目工程造价计算的目的之 一 在工程造价管理中占有重要地位 是工程造 价管理的重要环节 在造价控制方面 我国多位学者就此进行了 深入研究 并取得了一定成果 张建平等在对工 程造价管控进行深入研究的基础上 提出了基于 B I M 技术的4 D 工程造价过程管控理论 利用新 一代4 D 工程造价软件可以实现对工程造价项目 群和工程进度款进行有效管理 并对工程造价进 行实时追踪HJ 黄华提出利用A P I 接口将B I M 成 本预算软件 施工进度软件以及能耗分析等软件 链接到一起 进而将设计信息与管理信息链接在 一起 使得项目参与各方 各专业人员能够通过 有效的沟通和协调避免因设计与其他环节脱节造 成的损失 从而实现对成本的有效控制 J 李静 等选择从B I M 技术的特点出发对其在施工环节中 的应用进行分析 给出了B I M 技术在技术方案选 择 削减管理成本 物资管理 成本控制 碰撞 检查以及设计变更等方面的应用特点 指出了 B I M 的应用对提高施工单位对建筑项目全过程的 成本控制起着至关重要的作用 j 造价控制不是单一环节独立存在的 想要实 现对建筑项目成本的有效控制 需要将造价控制 的概念贯穿到项目全生命周期的各个阶段 建筑 业多达2 3 的项目在竣工决算时超过预算 合理 的设计可以降低工程造价的1 0 施工阶段科学 的管理可以对资源进行合理分配 严格控制施工 进度 从而避免由于各部门之间沟通协调不畅带 来的工期延误所造成的成本增加问题 以B I M 技 术作为基础 可以在此基础上进行二次开发 或 者通过开发不同软件接口的方式将施工资源信息 与资源成本联系在一起 从而实现对施工过程中 人工 材料和机械等资源的动态管理以及实时的 成本监控 为工程管理人员的科学管理 造价控 制提供依据 1 3 工程造价软件方面 随着B I M 技术的不断推进与发展 造价软件 行业也在不断地推陈出新 基于B I M 技术的建筑 工程造价软件也在不断地被开发 试用 推广 在造价软件企业不断探索的过程中 很多研究人 员也在不断地从不同的角度 针对不同的阶段出 发 探寻B I M 造价软件开发 应用及推广等相关 问题的最优答案 这些都为B I M 造价软件未来能 够更好地满足多方用户的需求打下了坚实的基础 建设工程项目的设计阶段对工程造价起决定 性的作用 然而目前设计阶段预算超支现象十分 普遍 针对这一问题 张孟田针对以B I M 为平台 开发的工程量计算软件进行了可行性研究 提出 了一种新的基于B I M 模型的建筑软件开发平台模 式 工程量计算 Q u a n t i t i e sC a l c u l a t i o n Q c 与成本管理 C o s tM a n a g e m e n t C M 系统 新 系统在早期成本控制 降低工程强度 提高计算 精度等方面具有明显优势哺J 张修德通过调研国 外基于B I M 技术的建筑工程预算软件 结合地方 定额规范对I F C 属性进行改进 提出了应用于实 际的I F C 属性集 并在此基础上对I F C 数据自动 利用机制进行了深入研究 建立了I F C 数据自动 利用的算法一J 齐聪等分析了传统的以自主开发 平台和A u t o C A D 为平台开发的算量软件存在的图 形不逼真 不能自动计算的问题 提出了基于 R e v i t 开发平台的工程量计算软件 该软件在解 决传统软件存在问题的基础上 能够实现工程项 目信息的共享 随着造价软件行业的不断发展 创新的 能 够满足不同用户需求的软件也在不断地被开发出 来 需要注意的是 能够满足所有用户需求的超 级软件是不存在的 所有软件的使用都不能够独 立完成所有任务 需要针对不同用户的不同需求 选择不同的工程软件 并将所有软件有效地联系 在一起 才能够达到所有项目参与者的要求 B I M 能够为建筑项目不同参与方提供最基础 最 全面的信息 因此能够作为所有建筑工程项目软 件开发的基础 成为未来建筑工程项目软件发展 的一个可开发平台 万方数据 琐目置理技柬2 0 1 4 年第1 2 卷第7 期 2 国外研究现状 2 1 基于B M 的参数成本估算 工程造价 量 单价 在这里工程造价是一 个既包含数量信息又包含价格信息的复合概 念 量是指工程量 价是指综合单价 包括 人材机价格 管理费 利润等 量是进行工程造 价计算的基础性数据 不仅是计价的基础 也是 项目材料采购 成本控制的基础性数据 项目效 益的好坏很大程度上取决于对基础性数据的管 理 在国外 很多的工程造价都是基于这一理论 展开的 参数成本估算方法分为三部分 首先 利用统计分析的方法确定成本费用 其次 再预 测出待估工程的工程量 最后 根据估算的量与 估算出的价来确定工程的最终估算成本 1 2 13 I 整个过程需要利用B I M 技术来提取参照工程的工 程量 或者利用B I M 软件计算出的工程量和工程 总造价计算出工程单方造价 国外关于B I M 技术在估算项目成本参数过程 中的研究情况见表1 2 2 国外B i n 造价软件 B I M 一词源于2 0 世纪7 0 年代的美国 由美 国佐治亚理工大学的查克 伊士曼 C h u c k E a s t m a n 首次提出 经过4 0 多年的发展 B I M 现在已经形成了一套系统的 全面的 具有代表 性的理论 在建筑行业 制造业等领域掀起了一 场变革 随着B I M 技术在建筑领域的应用 基于 B I M 技术的应用软件不断涌现 B I M 造价软件的 出现 使原本烦琐的计算工作变得简单 大大降 低了设计变更带来的繁重工作量 提高了工作效 率 降低了人工成本以及对造价人员基本知识的 要求 B e c kT e c h n o l o g i e s 公司开发D P r o f i l e r 是在概 念设计阶段提供成本测算服务 它使用了来自 R S M e a n s 公司的一个面向对象的三维C A D 和费 用数据库的组合 使用户能够根据早期的制图产 生出可靠的项目费用结果 并进行决策 Q u a n t i t yT a k e o f f Q T O 是A u t o d e s k 的算量 工具 通过整合来自于多方的必要信息 B I M 工 具 比如R e v i t A r c h i t e c t u r e R e v i t S t r u c t u r e R e v i t M E P 软件 以及其他工具软件的几何图 形 图像和数据等 可以带来同步 全面的项目 视角 通过自动或者手动测量面积和计算建筑构 件 并最终可以导出到E x c e l 中 或者发布为 D W F 格式 表1已研究的成本费用估算方法和工程量估算法 分类 作者预测方法案例 C h o iI n S u n g 1 9 9 9 多元回归模型办公楼 E m s l e y 2 0 0 2 神经网络模型土建 T 程 K a nP h a o b u n j o n g 2 0 0 2 回归模型办公楼 学校 K 2 0 0 5 简单回归模型土建 丁程 C h r i s t i a nS t o y 2 0 0 7 计算单方成本数据的方法住宅建筑 参数成本预测 A h m e dA S h a h e e n 2 0 0 7 模糊集模型土建工程 C h r i s t i a nS t o y 2 0 0 8 半对数回归模型住宅建筑 K i mH a e G o n 2 0 0 8 遗传算法办公楼 S e v g iZ e v n e p 2 0 0 8 案例推理方法办公楼 S a e H y u nJ i 2 0 1 1 案例推理的方法和遗传算法结合 住宅建筑 S u f i n d e rS i n g h 1 9 9 0 计算数据平均值的方法钢混结构建筑 L e eH a k k i 1 9 9 5 案例推理的方法 办公楼 C h o iS e o k 1 9 9 7 简单回归模型 学校 工程量的预测 I C h e n gY e h 1 9 9 8 神经网络方法 钢筋混凝建筑 T a r e kH e g a z y 1 9 9 8 神经网络方法土建工程 B y u n gJ o o 2 0 1 0 案例推理方法和遗传算法结合钢混凝土建筑 万方数据 2 0 1 4 年第1 2 卷第7 期刘睿等B I M 在工程造价中的应用文献综述 V i c o 是基于5 D 的B I M 软件 主要应用于施 工阶段 能利用多种B I M 模型 并进行成本与进 度计划和管理 V i c oO f f i c eS u i t e 包括了用于可建 性模拟的V i c oC o n s t r u c t a b i l i t yM a n a g e r 用于施工 布局的V i c oL a y o u tM a n a g e r 用于算量的V i c o T a k e o f fM a n a g e r 用于进度和生产管理的V i c oL B S M a n a g e r V i c oS c h e d u l eP l a n n e r V i c o P r o d u c t i o n C o n t r o l l e r V i c o4 DM a n a g e r 用于5 D 成本管理的 V i c oC o s tP l a n n e r 和V i c oC o s tE x p l o r e r R I Bi T W O 是一款5 DB I M 软件 将传统施工 规划与B I M 模型有效结合 是项目规划 造价 成本管理和项目管控的重要工具 它弥补了传统 建筑流程管理的不足 利用B I M 模型交互式处理 实现了项目从规划到施工全流程整合及同步管 理 逐步增强和优化业务流程 V i s u a lE s t i m a t i n g 是I n n o v a y a 公司推出的用于工 程造价管理的软件 与I n n o v a y a 的V i s u a lS i m u l a t i o n 配合 即可实现5 D 成本管理的功能 V i s u a l S i m u l a t i o n 是最早基于进度的B I M 软件之一 项 目进度计划可以通过3 D 构件在进度计划安排下 的施工过程中体现出来 同时在V i s u a lE s t i m a t i n g 的配合下 实现造价成本与形象进度的同步 变化 国外B I M 造价软件比我国的B I M 造价软件成 熟 对我国造价软件的开发具有很大参考价值 由于不同国家对于工程造价的计算规则不同 因 此对于国外的先进软件也不能施行 拿来主义 这就给我国的软件开发单位提出了更高要求 如 何开发出满足目前国内建筑市场需求的完善的造 价软件 对任何软件开发企业来说都是一个长久 的课题 3结语 随着B I M 技术的不断发展 B I M 在建筑领域 的应用范围不断扩大 B I M 在建筑项目工程造价 中的应用研究不断加深 目前建筑市场上的B I M 造价软件层出不穷 但是由于目前B I M 行业欠缺 统一的标准 无统一规范 各种B I M 软件不能对 接以及软件应用范围的局限性等问题 都在不同 程度地阻碍着B I M 技术在工程造价领域的发展 尽管如此 不可否认的是 目前的B I M 技术和 B I M 软件能够很好地促进工程造价的精细化发展 解决各参与方信息不一致的难题 并为建筑项目 后评价留下完备的数据基础 B I M 时代带来的便 利绝不仅限于此 B I M 造价软件还具有很大的发 展空间 相信在不久的将来 B I M 技术在建筑项 目工程造价中的应用将克服目前的所有问题 满 足不同专业用户 甚至不同行业用户的多种需求 参考文献 1 张树捷 B I M 在工程造价管理中的应用研究 J 建筑经 济 2 0 1 2 2 2 0 2 4 2 李建成 建筑信息模型与建设工程项目管理 J 项目管 理技术 2 0 0 6 1 5 8 6 0 3 彭德艳 浅析基于B I M 的工程项目全寿命周期造价管理 J 长沙铁道学院学报 社会科学版 2 0 1 3 1 2 0 6 2 0 8 4 周信恩 李明 基于B I M 的建设工程造价管理浅析 J 建设科技 2 0 1 3 5 7 8 7 9 5 张建平 李丁 林佳瑞 等 B I M 在工程施工中的应用 J 施工技术 2 0 1 2 1 6 1 0 1 7 6 黄华 建设该工程设计阶段造价控制新方式 基于B I M 的建设工程造价管理 J 内江师范学院学报 2 0 1 0 1 0 5 8 6 1 7 李静 方后春 罗春贺 基于B I M 的全过程造价管理研究 J 建筑经济 2 0 1 2 9 9 6 1 0 0 8 张孟田 基于B I M 的建设项目设计概预算的应用 J 中 国勘察设计 2 0 1 2 5 9 5 9 7 9 张修德 基于B I M 技术的建筑工程预算软件研制 D 北 京 清华大学 2 0 1 1 1 0 齐聪 苏鸿根 关于R e v i t 平台工程量计算软件的若干问 题的探讨 J 计算机工程与设计 2 0 0 8 1 4 3 7 6 0 3 7 6 2 1 1 J a eHC B O S S J a eYC A p p l i c a t i o no fO L A Pi n f o r m a t i o n m o d e lt op a r a m e t r i cc o s te s t i m a t ea n dB I M J J o u r n a lo f A s i a nA r c h i t e c t u r ea n dB u i l d i n gE n g i n e e r i n g 2 0 1l 1 0 2 3 1 9 3 2 6 1 2 F r a n c oK TC h e u n g J o n a t h a nR i h a n J o s e p hT a h e ta 1 E