BIM技术在工程造价管理中的应用研究

本文是一篇工程造价管理论文，本文作者首先阐述了 BIM 在国内外的应用现状。并且详细介绍了 BIM 的定义、工作原理、优点。接着分析了传统的工程造价模式存在的一些问题和不足，以及 BIM推广中遇到的障碍，重点论述了 BIM 对工程造价领域产生的巨大变革。最后用 1 个典型案例简述了 BIM 在工程造价中的具体应用过程。

第一章 绪论

1.1 研究背景、目的和意义
1.1.1 研究的背景和目的
BIM 技术原先是在欧美等发达国家被广泛使用,其发源于三维仿真运算技术。本来在我国航空航天、军工领域曾经大显身手。北京奥运会以后，尤其是 BIM 在大体积、高难度、造型比较复杂的工民用建筑中的突出表现，才开始慢慢被建筑业内人士认可的。最近几年来，BIM 技术在我国建筑行业掀起一股热潮，这种现象除了前期软件生产厂商的积极推广之外，有关的政府部门、行业协会、专家以及建筑施工企业也开始逐渐意识到 BIM 技术将会对工程行业产生巨大的价值。
工程造价中的每一个环节数据都十分惊人，工程量相关计算特别复杂。伴随着经济的快速发展，各个大中城市规模较大的复杂工程猛增，工程造价工作难度逐渐变大。传统的手工算量以及目前国内普遍使用的造价软件满足不了时代发展的需要。如今在中国工程造价方面还存在着非常多的不足之处。这几年兴起的 BIM 技术的核心是由计算机三维模型所产生的数据库平台，这些数据库信息在建筑全生命周期中是不断变化的。伴随着建筑施工和市场的日新月异，建设项目相关方人员在对 BIM 的数据调整以后，别的项目相关者就可以共享调整后的数据，每个构件的工程量都包含在这些数据信息之中。比如每个建筑构件当前市场的价格信息，对某些施工工序进行设计变更以及由于变更而导致的数据信息变化等。在项目全生命周期过程中，可以把工程从项目策划、设计、工程开工到完成的所有有关造价数据资料储存在基于 BIM 技术的后台服务器当中。不管是在施工过程中还是工程完成后，一切的相关数据都可以根据人们的需求用参数来设定，这样就可以得到所需要的工程基础数据。BIM 是一个富有时效性能够共享的数据库平台。显著改善了沟通途径，这使得拟建项目工程管理人员和后期项目工程造价人员能够及时，准确且方便地筛选和使用项目数据的梦想变成了现实。正是因为具有时效性，明显提高了造价人员使用造价基础数据的便利性，进而提升了工程造价的水平。传统造价模式和市场脱节以及二次调价等诸多问题得到了避免。BIM 技术拥有的诸如可视化、动态模拟性、能够出图性等突出的优点能够大大的提高工程量统计的速度和精确度，并与国际水平接轨，这将大大改善我国工程造价的现状。这也是本人研究基于 BIM 技术工程造价应用研究的最终目的。
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1.2 BIM 国内外研究现状
1.2.1 BIM 国外研究现状
美国是比较早实行建筑行业信息化研究的国家。发展到今天的程度，BIM 研究与应用都已经名列前茅。现在，美国大多数建设项目都已经开始使用 BIM。BIM 的种类特别繁多，并且存在各种各样的 BIM 协会。同时也颁布了各种各样的 BIM 相关标准和规范。根据 Mc-Graw Hill 举行的调研资料结果明确表明：在工程建设行业中采用BIM 技术的比例从 2007 年的 30％猛增到 2009 年的 50％再到 2012 年的 70％。在这其中 70％的施工单位已经开始在使用 BIM 了，可以说相关统计结果表明全面推广 BIM的环境已经具备。BIM 巨大的前景在逐渐被人们认可。
在很多欧洲国家，虽然 BIM 在欧洲国家的发展比美国迟，但是其研究应用速度非常迅速。比如英国政府规定工程建设项目必须使用 BIM技术。根据英国政府在 2011年 5 月发布的政府建设战略文件中明确显示：到 2016 年，英国政府要求全面完成BIM3D 文件的信息化管理。由于缺少完美兼容的运行系统，直到现在还没有制定统一的标准和协议，还有建设方和设计方的要求也有差异，这在一定程度上限制了 BIM 技术的推广应用。政府应将标准的制定作为工作重点，运用 BIM 以保证各参与方实现协同工作。这个文件得到英国建筑业 BIM 标准委员会的大力支持，以后陆续出台了建设领域 BIM 标准以及与 Revit 软件相适应的英国建筑业 BIM 标准。伦敦也集聚了全球顶尖设计企业的总部。因此 BIM 在设计公司的推广使用很迅速。北欧四国是Tekla 、Solibri 等主要信息技术软件的发源地，加上北欧的天气条件的影响。依靠着软件优势使这些国家成为全球第一批采用 3D 模型设计和进行 BIM 运用的国家。
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第二章 相关理论概述

2.1 BIM 相关理论
2.1.1 BIM 的含义
BIM 就是建筑信息模型。可以说是一项能够在项目的整个生命周期中管理从初始概念设计到维护阶段各种信息的技术。 BIM 能够应用参数化手段来表示建筑物的各个构件（比如墙、板、窗、门、楼梯)。
BIM 是一种革命性的技术。它迅速改变了建筑的策划，设计以及施工方式。 虽然 BIM 的根源可以追溯到美国和欧洲在 20 世纪 70 年代末和 80 年代初进行的参数建模相关研究。然而，工程建设行业实际上开始在项目中应用 BIM 是在 21 世纪初期。 在过去几年里，BIM 这个词已经变成了流行语，成为了工程建设技术的核心。建筑信息模型正在成为一个新的提高建设项目生产率的模式。
美国国家建筑信息模型标准委员会（NBIMS）把 BIM 定义如下：“BIM 是对工程结构和功能特性的数字表示。 BIM 能够把施工过程中得到的数据信息进行共享，从而给决策者在建设生命周期中做出准确判断提供可靠的依据。 BIM 的一个基本前提是让不同利益相关者在工程生命周期的各个阶段能够加入 BIM 中。提取、更新或修改信息以反映各个利益相关者的需求”。
美国联合总承包商联合会把 BIM 解释为：“BIM 能够在开发和使用计算机软件中对工程的建设和运行进行模拟。BIM 是一种数据丰富、面向对象、智能、参数化的表示工程建设过程，工程相关方可以从中提取需要的图形和数据，从而用于做出决策和改进工程建设过程的技术”。
从上述两个定义可以清楚地看出，BIM 不仅意味着使用三维智能模型。而且对工程建造过程产生巨大影响。BIM 鼓励把项目的所有利益相关者形成一个整体。BIM的潜力是能够提高效率和使得工程各参与方的关系更为和谐。BIM 也支持综合项目交付（IPD），这是一种新颖的项目交付法。它将人、系统、业务结构和施工过程整合在一起从而减少浪费和优化项目的各个生命周期。
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2.2 IFC 标准简介
IFC 标准是 Industry Foundation Classes(工业基础类)的缩写。是一个计算机可以处理的建筑数据表示和交换标准（我们传统的 CAD 图纸上所表达的信息只有人可以看懂，计算机无法识别一张图纸所表达的信息）。IFC 数据模型是一个不受某一个或某一组供应商控制的公开标准，是由 buildingSMART 开发用来支持工程建设行业数据互用的文件格式。
建筑物体积庞大，结构复杂，需要大量的人工、材料、施工机械、巨额的资金。要想把人工、材料、施工机械以及所需资金精确的汇总是相当困难的。在加上工程造价涉及建设工程寿命周期全过程（如图 4）。这个过程很繁杂。现在工程造价都追求高效，这就给工程技术人员带来很大的难题。如今建筑构件越来越复杂，一般项目管理就已经变得很不容易，进度拖延是较为常见的现象。如何对工程造价进行优化仍然是一个困扰业界的难题。

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第三章 BIM 应用于工程造价目前遇到的困难和改进方法 .............. 21
3.1 工程造价目前存在的问题 ................... 21
3.1.1 数据量大 ................. 21
3.1.2 各部门合作困难 ................. 21
第四章 案例分析 .......................... 31
4.1 项目简介 .................... 31
4.2 项目建模 ........................ 31
第五章 结论与展望 ........................ 46
5.1 结论 ...................... 46
5.2 展望 ............... 46

第四章 案例分析

4.1 项目简介
某 XX 办公大厦位于某市北部边缘地带，框架结构，总建筑面积 4745.6m2，地上4 层，地下 2 层。项目效果图(如图 5)所示。

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第五章 结论与展望

5.1 结论
1、通过查阅中外文相关资料和撰写论文。结合我国目前工程造价的现状，特别是全国各地定额消耗水平差异较大，工程业彼此交流造价数据和经验，现在还仍然存在一些障碍。在此创新性地提出创建全国定额统一交流平台这一创新思想，利用相关技术措施让各地定额库能够方便的切换，然后借助 BIM5D 技术必将大大提高我国的工程造价水平。
2、写到这里，感慨万千，真心觉得 BIM 技术如果能够在我国全面运用起来的话，工程业必将迎来翻天覆地的变化。通过撰写本文，建议如下:1﹚由于欧美国家 BIM 技术目前较我国先进，可以让工程领域相关人员出国研修或者引进外国专家的方式为我国 BIM 的发展提供智力支持，紧跟世界 BIM 前进的步伐；2﹚通过媒体大力宣传，让人们特别是工程从业人员了解 BIM，知晓其巨大的潜力，只有人们心理上认可了，才能加快 BIM 的推广应用；3﹚建议国家法律制定部门颁布相关的规章制度，加强对 BIM知识产权，所有权等的保护；4﹚建议政府工程造价管理部门提出推广 BIM 的行动框架，比如某个时间节点，某种规模的工程，BIM 应用率要达到多少比例；5﹚各地积极促进企事业单位和高等学校合作科研，为毕业生提供 BIM 实习就业基地。
参考文献（略）