第 1 章  緒論

1.1 研究背景 
近年來(lái)，國(guó)內(nèi)不斷加大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，大力推進(jìn)城鎮(zhèn)化建設(shè)，房地產(chǎn)行業(yè)飛速發(fā)展，建筑工程也有了前所未有的契機(jī)�？茖W(xué)的進(jìn)步使人們對(duì)建筑功能的需求也越來(lái)越多，對(duì)舒適、美觀、節(jié)能、綠色、結(jié)構(gòu)新意的建筑物的追求也日益增多。使得施工過(guò)程變得越來(lái)越復(fù)雜復(fù)雜，需要的數(shù)據(jù)信息巨增，這也推動(dòng)著工程技術(shù)的發(fā)展，，管理的革新。原有的管理流程、管理方法已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)在建筑工程的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)技術(shù)手段對(duì)大量的工程建設(shè)成本信息數(shù)據(jù)已經(jīng)無(wú)法實(shí)時(shí)計(jì)算和共享。雖然建筑工程中應(yīng)用計(jì)算機(jī)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，但以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的工程管理水平的發(fā)展水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于計(jì)算機(jī)技術(shù)本身，其使用率也相對(duì)低。 隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，全球化和信息化的趨勢(shì)越來(lái)越明顯，作為我國(guó)支柱性建筑業(yè)也將面臨前所未有的巨大挑戰(zhàn)。由于長(zhǎng)期缺乏可靠的項(xiàng)目建設(shè)全過(guò)程成本控制系統(tǒng)，由于建筑信息體制和機(jī)構(gòu)的缺失，導(dǎo)致建筑成本有增無(wú)減、目標(biāo)的失控和大量的浪費(fèi)。 近年來(lái)，BIM 技術(shù)引進(jìn)國(guó)內(nèi)并逐漸成熟，受到國(guó)家各層級(jí)的高度重視。其集成化、信息化模型和數(shù)字化的特點(diǎn)彌補(bǔ)了現(xiàn)有階段成本控制的不足和缺點(diǎn)。BIM 技術(shù)的成本控制體系也從根本上改變建筑行業(yè)相對(duì)落后局面，為建設(shè)項(xiàng)目的施工成本控制給予了技術(shù)上的幫助。 雷克斯·米勒等人 2009 年出版的“Commercial Real Estate Revolution 商業(yè)房地產(chǎn)革命”的書(shū)中有對(duì)建設(shè)項(xiàng)目成本的描述：（1）不能按時(shí)完工的項(xiàng)目中有一半成本超支；（2）建筑工人面對(duì)的死亡威脅程度是其他行業(yè)平均水平的 2.5 倍以上；（3）超過(guò)七成的項(xiàng)目不能按照計(jì)劃完工；（4）有一半的建設(shè)項(xiàng)目成本是可以節(jié)省的；（5）超過(guò)三分之二的項(xiàng)目預(yù)算低于實(shí)際成本[1]。在日益龐大和復(fù)雜的工程面前，很多項(xiàng)目都具有技術(shù)難度大、施工組織流動(dòng)性高、環(huán)境不確定性大、利益相關(guān)者數(shù)量多、項(xiàng)目周期長(zhǎng)、施工中干擾多等特點(diǎn)，這些眾多的不確定因素將不斷干擾人、材、機(jī)等價(jià)格變化，預(yù)算的成本將不具有參考性。建立基于BIM 技術(shù)的成本控制體系有望成為解決這一困難的有效工具。
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1.2 研究的目的 
隨著全球化、信息化的到來(lái)，產(chǎn)出效率也決定著作為我國(guó)主要產(chǎn)業(yè)的建筑業(yè)的繁榮。目前的管理理念與生產(chǎn)技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了我國(guó)建筑施工企業(yè)對(duì)成本控制的需求，唯有改革現(xiàn)在的管理手段才有可能實(shí)現(xiàn)施工成本的較大改觀，實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展。 目前國(guó)內(nèi)使用 BIM 技術(shù)對(duì)工程成本的預(yù)算、計(jì)劃、控制、核算、分析、考核的研究依然處在初步階段，并沒(méi)有提出運(yùn)用 BIM 技術(shù)進(jìn)行建筑項(xiàng)目成本控制的使用要求和構(gòu)模標(biāo)準(zhǔn)，找不出一套切實(shí)可行的的適用于我國(guó)建筑行業(yè)的 BIM成本管理體系。BIM 技術(shù)主要是通過(guò)對(duì)項(xiàng)目數(shù)據(jù)的編輯、收集、更新、存儲(chǔ)、交換和整合的過(guò)程中，對(duì)項(xiàng)目全生命周期中的不同參與方、不同功能、不同專業(yè)提供大量及時(shí)有效的信息，以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目決策、設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收和使用的全過(guò)程控制的成本控制、以及提高工程建設(shè)行業(yè)的行業(yè)生產(chǎn)力水平[2]。 本文對(duì)基于 BIM 建設(shè)項(xiàng)目施工成本控制進(jìn)行研究，可促進(jìn)施工成本管理的發(fā)展；提高建筑行業(yè)的資源利用率；增強(qiáng)施工企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力；推動(dòng) BIM 技術(shù)在項(xiàng)目施工階段的運(yùn)用。
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第 2 章  相關(guān)理論技術(shù)綜述 

2.1 項(xiàng)目施工成本控制理論 
將直接關(guān)系到建設(shè)項(xiàng)目的各項(xiàng)成本和費(fèi)用，和與項(xiàng)目雖然沒(méi)有直接關(guān)系，卻關(guān)系到施工單位運(yùn)營(yíng)的費(fèi)用，這兩部分費(fèi)用之和即為項(xiàng)目的施工成本。 成本控制是一種對(duì)經(jīng)濟(jì)的控制。它主要比較計(jì)劃成本與實(shí)際成本之間的差別，并進(jìn)行產(chǎn)生偏差的原因分析，及時(shí)糾正，并進(jìn)一步找到更為合理的計(jì)劃成本，這需要反復(fù)的進(jìn)行，構(gòu)成了對(duì)施工全過(guò)程的成本控制。 大額性：建設(shè)工程不僅體型龐大，而且造價(jià)數(shù)額極大，有數(shù)十萬(wàn)的，上百萬(wàn)的，更有多達(dá)上千萬(wàn)、十億、上百億，有的更是不計(jì)成本的建筑。 個(gè)別性和差異性：每個(gè)工程的功能、建筑規(guī)模、要求標(biāo)準(zhǔn)都不同，其造價(jià)也是不同的，沒(méi)有兩個(gè)完全相同的工程，其成本也有著顯著差別。 動(dòng)態(tài)性：工程建設(shè)周期長(zhǎng)，材料價(jià)格變動(dòng)大，工程設(shè)計(jì)經(jīng)常發(fā)生變更，國(guó)家稅率也在時(shí)時(shí)刻刻變化，人工費(fèi)的變動(dòng)都會(huì)使工程造價(jià)發(fā)生變動(dòng)。 層次性：每個(gè)項(xiàng)目都可以分為幾個(gè)層次，分項(xiàng)工程、分部工程、單位工程、單項(xiàng)工程、單位工程，每個(gè)層次都有其不同造價(jià)。 正是因?yàn)榻ㄔO(shè)項(xiàng)目有著以上的特點(diǎn)才造成了施工成本的不確定性，但是這不確定性又是可以通過(guò)認(rèn)為的干預(yù)加以控制的。  
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2.2.2 BIM技術(shù)的特點(diǎn)
BIM 技術(shù)是當(dāng)前建筑項(xiàng)目管理最為先進(jìn)的技術(shù)，其具有四大特點(diǎn)：BIM 技術(shù)不僅僅可以在設(shè)計(jì)階段完成對(duì)整個(gè)建筑環(huán)境保護(hù)與節(jié)能分析也可以在虛擬光線下進(jìn)行設(shè)計(jì)信息的模擬，同時(shí)，它也可以通過(guò)模型在招投標(biāo)階段和項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中完成項(xiàng)目的優(yōu)化和指導(dǎo)。最重要的是，在進(jìn)行成本控制方面，BIM 技術(shù)可以實(shí)現(xiàn) 3D 模型+時(shí)間+工序的 5D 信息模擬[31]。在一定程度上對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的全生命周期實(shí)現(xiàn)了信息數(shù)字化，解決了項(xiàng)目管理中的信息交換困難的問(wèn)題，提高了項(xiàng)目的協(xié)同能力。建筑物的設(shè)計(jì)越來(lái)越復(fù)雜，現(xiàn)階段很難只靠想象和二維圖紙來(lái)表達(dá)建筑構(gòu)件的具體形式。但是采用 BIM 技術(shù)可建立三圍立體的模型，使項(xiàng)目從一開(kāi)始就以模型的視角展現(xiàn)在施工管理人員的面前。它提供了建筑信息，因此在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，項(xiàng)目可以從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行的整個(gè)生命周期都可以在可視化狀態(tài)下進(jìn)行施工管理。 
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第 3 章利用 BIM 技術(shù)在施工全過(guò)程中的成本控制 ........ 17     
3.1 施工前期階段 ........ 17
3.2 施工中期階段 ........ 19 
3.3 施工后期階段 ........ 20 
3.4 本章小結(jié) ...... 22 
第 4 章  基于 BIM 技術(shù)的建筑工程成本控制平臺(tái) .......... 23     
4.1 IFC 標(biāo)準(zhǔn) ...... 23     
4.2 傳統(tǒng)工程項(xiàng)目成本管理系統(tǒng)存在的問(wèn)題 .... 24     
4.3  新的成本平臺(tái)構(gòu)建 ......... 24
4.4  具體的系統(tǒng)流程 ............ 26
4.5 IFC 標(biāo)準(zhǔn)與 BIM 技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用 .... 27 
4.6 本章小結(jié) ..... 32 
第 5 章 BIM 在工程實(shí)例中的應(yīng)用及存在的問(wèn)題 ............ 34 
5.1 工程概況 ..... 34 5.2 BIM 應(yīng)用分析 ...... 35 
5.3 BIM 技術(shù)在成本控制中的應(yīng)用 ........ 36
5.4 在實(shí)際項(xiàng)目中運(yùn)用 BIM 技術(shù)面臨的主要問(wèn)題 ............. 45 
5.5 本章小結(jié) ..... 47 

第 5 章 BIM 在工程實(shí)例中的應(yīng)用及存在的問(wèn)題 

5.1工程概況 

本論文結(jié)合鄭州市某工地為實(shí)例具體講述 BIM 的應(yīng)用效果，圖 5-1 為該項(xiàng)目的效果圖。其中一個(gè)地塊的工程概況如下：07-02 地塊設(shè)計(jì)建筑施工總面積為248793.51 ㎡，建設(shè)用地面積為 17108 ㎡；總共 14 幢樓，由高層住宅、地下汽車庫(kù)、商業(yè)、幼兒園、配套用房組成，其中 11 幢為高層住宅，  6#樓為社區(qū)綜合服務(wù)用房、商業(yè)用房，框架結(jié)構(gòu)，地下兩層。2#樓為商業(yè)用房，框架結(jié)構(gòu)，地下兩層。14#樓為幼兒園，框架結(jié)構(gòu)，地下兩層為地下車庫(kù)。其他為 27 層高層住宅。高層住宅為剪力墻結(jié)構(gòu)，地下三層，建筑設(shè)計(jì)夾層為非機(jī)動(dòng)車庫(kù)，地下一層二層為戊類儲(chǔ)藏室。住宅建筑總高度為：27 層高層住宅為 78.6m，商業(yè)用房為 15.6m，幼兒園為 11.4m。主要建筑包括高層住宅（剪力墻結(jié)構(gòu)體系），社區(qū)綜合用房、商業(yè)、幼兒園及地下停車庫(kù)（框架結(jié)構(gòu)體系）。住宅地下兩層，地上最高 27 層，建筑最高高度約 77.2m，容積率 2.7。 工程總共有各類建筑 95 棟，其中：三標(biāo)段共有建筑 37 棟；四標(biāo)段共有建筑33 棟；五標(biāo)段共有建筑 25 棟。工程總造價(jià)約 54 億元。 由于工程面積大，因此項(xiàng)目施工難點(diǎn)在于： （1）工程規(guī)模大、工期緊、勞動(dòng)力組織難、周轉(zhuǎn)材料、施工設(shè)備投入大，資金占用大； （2）地下室面積大，模板等周轉(zhuǎn)材料一次投入量大； （3）多區(qū)段同時(shí)施工，后期專業(yè)隊(duì)伍多，成品保護(hù)難。

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結(jié)論

研究結(jié)論施工階段是資源消耗和成本形成的主要階段，此階段的成本控制對(duì)于提高建筑行業(yè)效率和增加施工企業(yè)利潤(rùn)都有很大的幫助，本文將 BIM 技術(shù)引入到建設(shè)項(xiàng)目施工成本控制中，發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，為改善施工成本控制現(xiàn)狀和提高施工成本控制水平提供幫助。主要從以下幾個(gè)方面對(duì)基于 BIM 的施工成本控制進(jìn)行了研究：當(dāng)前的建筑業(yè)中，傳統(tǒng)的工程成本控制方式和信息交流方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有建筑工程成本控制工作的要求，必須要探索出一條嶄新信息交換方法和管理模式，實(shí)現(xiàn)工程全生命周期的成本控制。對(duì)于建設(shè)工程能夠?qū)崿F(xiàn)全過(guò)程成本控制，并進(jìn)行研究得到以下結(jié)果： 
（1）充分分析了施工成本控制的現(xiàn)狀，找到傳統(tǒng)模式下存在的問(wèn)題，表明BIM 技術(shù)在施工成本控制方面的巨大優(yōu)勢(shì)，將 BIM 技術(shù)引入到建設(shè)項(xiàng)目施工全過(guò)程（前期決策階段、招投標(biāo)階段、施工階段、竣工結(jié)算階段），構(gòu)建基于 BIM下施工成本控制模式，并探討建設(shè)單位引入 BIM 勢(shì)在必行的原因，施工企業(yè)應(yīng)用 BIM 技術(shù)可以有效的節(jié)約成本。 
（2）對(duì)成本的控制，強(qiáng)調(diào)施工成本決策階段對(duì)施工成本控制的重要性，將BIM 技術(shù)應(yīng)用到成本決策階段。事中對(duì)成本的控制，提出施工成本施工階段是項(xiàng)目成本控制的主要階段，也是最能體現(xiàn) BIM 技術(shù)能節(jié)約成本的階段。事后對(duì)成本的控制，總結(jié)出施工結(jié)算階段能夠很好的把控建設(shè)成本，BIM 技術(shù)在這個(gè)階段能夠節(jié)省大量的繁重工作，對(duì)成本控制起著之后檢查的作用。     
（3）基于 BIM 技術(shù)的成本控制平臺(tái)，提出各個(gè)平臺(tái)的基礎(chǔ)與服務(wù)性，利用這個(gè)平臺(tái)，可以有高效的進(jìn)行成本控制，減輕了各個(gè)專業(yè)的繁瑣工作，加大了對(duì)信息數(shù)據(jù)的利用了管理。成本控制能夠充分發(fā)揮 BIM 技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了眾多數(shù)據(jù)的交換與利用。     
（4）BIM 技術(shù)在實(shí)際工程中的應(yīng)用。實(shí)習(xí)單位工程利用 BIM，并舉例說(shuō)明BIM 的應(yīng)用能有效節(jié)約施工成本。BIM 技術(shù)能對(duì)目標(biāo)成本、計(jì)劃成本、實(shí)際成本進(jìn)行高效的對(duì)比，基于 BIM 技術(shù)的成本信息模式、成本控制模型和傳統(tǒng)的模式相比有很大的經(jīng)濟(jì)效益，可以有效的節(jié)約成本。 
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參考文獻(xiàn)（略）

本文編號(hào)：613729