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基于BIM的建设工程造价管理系统研究
时间:2020-10-31 20:54 | 栏目:工程造价 | 浏览:次
硕士论文网第2020-10-31期，本期硕士论文写作指导老师为大家分享一篇工程造价文章《基于BIM的建设工程造价管理系统研究》，供大家在写论文时进行参考。
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本篇论文是一篇工程造价硕士论文，依照建设工程项目本身的特点，可对项目进行阶段性划分。在不同阶段，其所侧重的内容是不同的，因此，每个阶段的造价管理特点也不相同。同时需要注意的是，各个阶段之间是密不可分，相互关联的，尽管每个阶段造价管理的内容及侧重点都不同，但它们都是建设项目的子系统之一，都会对建设项目总造价产生一定影响，因此，对不同阶段的造价管理都要给予高度重视。建设工程各个阶段的造价管理不仅具有共性，还具有承前启后的关系，因此各阶段造价管理也应该承前启后、互相关联，从而形成一个有机整体，使各参与方都能随时得知建设项目投资、成本的变动，实现动态管理。
第一章 绪论
1.1 选题背景及研究意义
近年来，随着计算机技术与互联网的高速发展，信息技术成为人们生活中必不可少的一部分，制造业、建筑业、金融业、农业等各个行业中都在应用信息技术，这是由于信息技术能够使得这些产业的生产效率得到大幅度的提升。而在建筑业，在目前所使用的二维平面图纸工作模式下，工程建设各参与方在沟通交流及信息传递上遇到了极大的阻碍，不能进行有效的协同工作，因此产生了大量的重复劳动、大量的返工，质量与安全也不能得到有效的保证，这就造成了工程建设成本的增加和风险的增大。工程造价管理作为项目管理中重要的一部分，其成功与否是衡量整个项目成败的关键。建设工程造价管理是一项系统性的工程，存在于投资决策、勘察设计、招投标、施工、竣工等各个阶段，由于在各阶段中的参与方不完全相同，每个阶段都会产生大量的信息，而从一个阶段过渡到另外一个阶段往往会造成数据的流失，每个阶段的参与方仅能从目前的阶段考虑工作，不能很好的协同作业，导致每个阶段的造价信息如同一个个的孤岛，造价信息不能很好的进行沟通与传递、而 BIM（Building Information Modeling—建筑信息模型）作为一种全新的技术工具与生产方式应运而生，它是信息技术在建筑业上的应用。它为建设项目的各个阶段，各参与方提供了一个协同作业，促进信息共享的平台。基于 BIM的全过程造价管理可以让业主、施工方、设计方、造价咨询方在工程造价各阶段进行有效的协同，在 BIM 这个信息技术平台上，更加轻松的计算建设工程的费用，避免了变更频繁、各阶段之间信息割裂、设计与造价控制的脱节、施工与造价控制的脱节等问题。2014 年 1 月 19 日在上海市第十四届人民代表大会第二次会议上，杨雄市长代表市政府作《2014 年上海市人民政府工作报告》，报告提出要加强科技创新，建设智慧城市和人才强市，促进信息化与工业化的相结合，推动互联网、云计算、大数据等现代化技术的广泛应用，推广建筑信息模型在建筑业中应用。2014年 2 月 8 日，住房和城乡建设部工程质量安全监管司 2014 年工作要点提出了提升质量安全的相关措施的保证措施，同时要推进科学的发展机制，加强风险管理和专项治理能力的管理，而着重提出要达到这些目的要利用好 BIM 这一项工具。要点中明确指出，研究制定建筑产业与信息技术相结合的现代化发展纲要，提出 BIM 技术应用的专家指导意见，促进行业发展模式的根本转变。这说明 BIM的价值逐渐被人们所认可，BIM 技术将在建筑业得到快速的发展。目前，我国对 BIM 的研究还处于起步阶段，建设领域上的工作人员对 BIM的认识还处于一种较为基础的阶段。因此，完善 BIM 的理论研究，加速发展 BIM软件的应用，积极推广 BIM 技术的建设理念将成为未来我国建设工程领域的发展方向。而对于工程造价管理方面，利用 BIM 技术搭建信息平台，促进工程造价全过程管理的顺利实施，将是我国未来在建设工程领域研究和发展的一个重点内容。
1.2 主要研究内容、方法及技术路线
本文总共有五章，主要研究内容如下：第一章绪论。通过对研究背景的阐述，引出 BIM 的概念，说明 BIM 技术是工程造价管理领域的一个重要发展方向，表明本文的研究具有一定的现实意义。介绍国内外的研究及应用现状，对 BIM 技术的应用有了一个大概的了解，然后找出研究方法和研究路线。第二章基础理论与方法。结合本文的研究方向与重点，着重阐述了工程造价管理理论和建筑信息模型的得有关理论和方法，利用系统有关理论和方法将BIM 与工程造价管理结合起来，为后续 BIM 在工程造价的中的应用提供理论基础。第三章基于 BIM 的全过程造价管理。本章节从目前我国建设工程领域实际出发，阐述了实现全过程造价管理的必要性，分析目前要实现真正的全过程造价管理的一些局限性：难以精细化管理、难以实现数据共享、难以实现全过程造价、数据积累困难、项目级、企业级管理能力不强等特点。从而引出 BIM，通过对 BIM 的功能优势的阐述，体现出 BIM 的价值。最后详细阐述 BIM 技术在工程造价全过程管理的中具体应用情况，突出体现了本文的核心内容。第四章基于 BIM 的工程造价管理的实现。通过对 BIM 理中的应用情况，从而构建出基于 BIM 的工程造价管理体系的整体框架，而需要这些具体的应用能够得以实施，还需要相关技术软件支撑和相关数据库的支撑。从而延伸出基于 BIM 的造价管理方式和基于 BIM 的造价信息数据库。这两个部分完善了基于 BIM 的工程造价体系架构，共同支撑起 BIM 技术在全过程造价管理中的应用情况。第五章结论与展望。通过对前文内容的回顾，思考，对本文进行总结性的阐述。并通过分析本文的研究不足的情况对未来的研究做出展望。（1）文献综述法：利用学校图书馆、中国知网、万方数据库、BIM 相关网站等信息资源，搜集跟课题相关的数据、文献、研究资料，通过对这些文献资料进行阅读，分析、整理和考证，对课题的研究内容形成一个基本的认识，为后期的研究提供一定的基础。（2）系统分析法：工程造价管理体系涉及到全过程、全方位、不同纬度等各方面直接的相互关系，这些相互之间的关系构成了一个统一的整体，本文从系统的整体出发，找出它们之间的联系与制约，分析该系统中可能存在的问题，避免了片面、孤立的去分析它们之间的关系，从而忽视了真正的原因。（3）对工程造价领域知识和规范进行认真学习。本文的立足点是在建设工程造价领域，需要对我国目前的工程造价现在进行了解，不同的阶段、不同的造价方式及流程。对目前我国造价领域的信息技术的使用要进行一定程度的实际操作经历，能够了解目前造价软件的具体功能特点及在使用过程中存在的问题。然后走访一些建设单位、施工单位、咨询单位，对这些单位进行实地调研，了解目前工程造价软件的应用现状及应用需求。（4）比较分析法。本文大量用到比较分析的方法，通过传统的工程造价管理方式与基于 BIM 的工程造价管理方式进行比较，突出体现出了 BIM 的优越性。
第二章 基础理论与方法
2.1 工程造价管理理论
工程造价管理就是根据项目自身的独特性和唯一性，运用管理、技术、法律法规等手段，合理的确定工程造价的过程，通过对工程造价的合理确定和控制，达到提高投资效益和企业经营成果。从 1978 改革开放以来，我国走上了市场经济的发展道路，在工程造价领域，我国工程造价管理体系在的计价模式与计价工具也同样发生了根本性的改变。具体表现如下：根据国家发展水平的不同，建筑产品的复杂程度也不相同，价格构成也不同，形成了不同的价格机制。而建筑产品的价格表现形式也经历了“国家定价”、“国家指导价”、“国家调控价”这三个阶段，这同样表现了我国工程造价正在逐步走向更加规范化的路程。在建国初期，由于我国在建筑领域缺乏建造工程的数据基础，全国各地的建筑市场处于混乱状态，并没有一个统一的预算定额和消耗量指标，工程预算人员只能根据手工计算图纸，依据计划经济价格形成机制，形成了国家定价的价格机制。我国的工程价格就按照国家的计划统一分配。设计和施工单位的建设成本和利润都是确定的，而建设产品的价格只是国家进行经济核算的一种工具和手段，因此，建筑产品的价格基本上是由国家定价确定的。我国在市场经济刚刚建立之初，两种新的价格形成机制萌芽：预算包干价和招投标价格，但是基本的价格还是由政府指导，但是，建筑产品价格已经有一定的竞争性，预算定额是由政府统一制定，在而社会平均生产劳动力的水平下，预算定额指标是在正常的施工生产条件下，完成单位合格产品所需要消耗的人材机的数量，而在这样的机制下。施工水平的高低就决定了建筑产品价格的高低，在这样的价格机制下，建筑产品具有了一定的竞争性。随着我国对市场的运作能力的不断成熟，20 世纪 90 年代，国家提出对当前的计价模式进行改革，其基本的核心思想是实行“量价分离”，国家根据社会平均水平，制定单位建筑产品的消耗量标准，然后根据全国各地区的发展水平的不同发布相对于地区的价格信息，形成了“控制量、指导价、竞争费”的价格形成机制，最后量价相乘，形成工程成本价格，这种模式叫做消耗量定额计价模式，即国家指导价。主要用于施工图预算和竣工验收阶段。在 2000 年初，国家加入世贸组织，中国开始与国际化标准并轨，在原来消耗量定额计价模式的基础上实行了清单计价，同时颁布了《建设工程工程量清单计价规范》（GB50500—2003），这是以市场经济为主导的调控机制，这就是国家调控价。至此形成了国家指导价与国家调控价并存的时代，即兼顾了定额计价模式的优点，也包含了清单计价模式的优点。在新的计价模式体制下，建设单位、施工单位、设计单位等可以根据业主单位提供的工程量清单，自行组价，自行报价，企业根据市场变化报出产品不同的市场价格，促进竞争机制的形成。建设项目在建设全过程中，参与单位可以依据工程量清单，合理安排人员，业主单位可以优化原材料的合理配置，减少浪费，如出现设计变更，变更程序也变得简单，同时所发生的工序变更和费用变更也清晰可见，为业主决策提供了更合理的依据。
工程造价管理就是根据项目自身的独特性和唯一性，运用管理、技术、法律法规等手段，合理的确定工程造价的过程，通过对工程造价的合理确定和控制，达到提高投资效益和企业经营成果。从 1978 改革开放以来，我国走上了市场经济的发展道路，在工程造价领域，我国工程造价管理体系在的计价模式与计价工具也同样发生了根本性的改变。具体表现如下：根据国家发展水平的不同，建筑产品的复杂程度也不相同，价格构成也不同，形成了不同的价格机制。而建筑产品的价格表现形式也经历了“国家定价”、“国家指导价”、“国家调控价”这三个阶段，这同样表现了我国工程造价正在逐步走向更加规范化的路程。在建国初期，由于我国在建筑领域缺乏建造工程的数据基础，全国各地的建筑市场处于混乱状态，并没有一个统一的预算定额和消耗量指标，工程预算人员只能根据手工计算图纸，依据计划经济价格形成机制，形成了国家定价的价格机制。我国的工程价格就按照国家的计划统一分配。设计和施工单位的建设成本和利润都是确定的，而建设产品的价格只是国家进行经济核算的一种工具和手段，因此，建筑产品的价格基本上是由国家定价确定的。我国在市场经济刚刚建立之初，两种新的价格形成机制萌芽：预算包干价和招投标价格，但是基本的价格还是由政府指导，但是，建筑产品价格已经有一定的竞争性，预算定额是由政府统一制定，在而社会平均生产劳动力的水平下，预算定额指标是在正常的施工生产条件下，完成单位合格产品所需要消耗的人材机的数量，而在这样的机制下。施工水平的高低就决定了建筑产品价格的高低，在这样的价格机制下，建筑产品具有了一定的竞争性。随着我国对市场的运作能力的不断成熟，20 世纪 90 年代，国家提出对当前的计价模式进行改革，其基本的核心思想是实行“量价分离”，国家根据社会平均水平，制定单位建筑产品的消耗量标准，然后根据全国各地区的发展水平的不同发布相对于地区的价格信息，形成了“控制量、指导价、竞争费”的价格形成机制，最后量价相乘，形成工程成本价格，这种模式叫做消耗量定额计价模式，即国家指导价。主要用于施工图预算和竣工验收阶段。在 2000 年初，国家加入世贸组织，中国开始与国际化标准并轨，在原来消耗量定额计价模式的基础上实行了清单计价，同时颁布了《建设工程工程量清单计价规范》（GB50500—2003），这是以市场经济为主导的调控机制，这就是国家调控价。至此形成了国家指导价与国家调控价并存的时代，即兼顾了定额计价模式的优点，也包含了清单计价模式的优点。在新的计价模式体制下，建设单位、施工单位、设计单位等可以根据业主单位提供的工程量清单，自行组价，自行报价，企业根据市场变化报出产品不同的市场价格，促进竞争机制的形成。建设项目在建设全过程中，参与单位可以依据工程量清单，合理安排人员，业主单位可以优化原材料的合理配置，减少浪费，如出现设计变更，变更程序也变得简单，同时所发生的工序变更和费用变更也清晰可见，为业主决策提供了更合理的依据。
2.2 建筑信息模型 BIM
建筑信息模型（Building Information Modeling，简称 BIM）是用数字化把建筑产品的物理特性和功能特性表示的实体性建筑，它可以为不同的项目参与方服务，为项目全寿命提供决策依据。美国编制的《BIM 指南》对 BIM 进行了详细定义，其认为 BIM 主要包括以下三个层面，第一，BIM 是一种协作工具，具有处理日常事物和自动化的能力，同时还可以与其它软件协同使用。第二，BIM 是对建筑产品物理特性和功能描述的数据化表示。第三，BIM 是一种信息交换、工作流程处理的工具，可以实现信息的传递和共享使用。BIM 借助计算机编制面向对象的几何模块描述三维建筑的全部信息，这些信息具体可重性、可修改性、自动计算等特征，实现信息的交换和共享。BIM 的核心思想是根据二维图纸信息，借助计算机辅助构建 3D 模型，并把这些构件信息加入到模型中。其中，这些构件信息包括功能、状态和物理信息，以及与构件相关的运行状态、空间布置等非构件信息。通过 BIM 模型的构建，建设工程项目的信息化水平不断提高，项目其它参与方也可以通过该平台获得相应的信息，从而达到信息共享和信息传递。这个平台需要支持所有的项目参与方在整个项目生命周期内，协同合作，提升各自工作效率，节约时间成本与物质成本。目前，BIM 的应用仍然停留在理论阶段，其中应用最多的要数设计单位了。设计单位利用 CAD 绘的二维模型导入到 BIM 中，实现 2D 向 3D 的顺利转化，其它单位如，施工单位、监理单位、勘察单位等也相应的在研究各阶段的 BIM应用。施工单位应用 BIM 进行工序控制、可视化；监理单位应用 BIM 进行资料管理、成本控制、项目管理等等。如图 2.2 所示。通过对 BIM 的特点认识，BIMD 在建设项目全过程管理过程中的应用也是一个动态的过程，他们是相互联系的，而且又是阶段递进的过程，如，在项目设计完成后，造价咨询人员把相应的信息价导入 BIM 模型中，实现自动套价，同时导出相应的工程量。在项目竣工验收后，设计单位根据客气及业主的意见修改的部分输入到 BIM 模型中，最后得到的是一个完整的 BIM 模型，还可以备份保存，供以后拆除提供依据。
第三章 基于 BIM 的全过程造价管理
3.1 全过程造价管理的必要性
3.2 工程造价管理的局限性
3.3 BIM 在造价管理中的价值
3.4 基于 BIM 的全过程造价管理
第四章 基于 BIM 的工程造价管理的实现
4.1 基于 BIM 的工程造价管理体系架构
4.2 基于 BIM 的造价管理方式
4.3 基于 BIM 的造价信息数据库
第五章 结论与展望
当今的建筑行业参与人员众多，信息量巨大，传统的工程造价管理技术手段和管理方式都显得力不从心。而要达到真正的全过程造价管理，就需要探索寻找新的管理工具和信息传递渠道。而 BIM 作为一项新技术，在建筑业得到广泛的应用。BIM 技术的应用必将改变整个建筑业的发展，提升行业整体的成本控制水平。论文研究结论主要在以下几个方面：（1）本文在大量的文献资料分析和实地走访调查的基础上，对目前国内外研究及应用现状进行了归纳和总结，并通过对工程造价管理理论和 BIM 技术的理论研究，为 BIM 技术在工程造价管理中的应用奠定基础。（2）阐述了全过程造价管理的必要性，并分析了当前工程造价管理体系存在的局限性，从而引出 BIM 技术恰好可以解决当前存在的问题，体现出 BIM 的价值。通过 BIM 在工程造价全过程管理各阶段的应用分析表明，实现基于 BIM的建设工程全过程造价管理，是解决目前我国建设工程造价管理体系中存在的问题的关键。（3）工程造价全过程管理的顺利实施需要技术支撑以及庞大的基础性数据库作为基础。分析了基于 BIM 的造价管理的几种方式，构建了基于 BIM 的工程造价管理体系的整体结构。应用全过程造价管理理念，设计了基于 BIM 技术的工程造价管理框架体系，该框架系统具有一定的科学性、系统性、先进性和可操作性。总体而言，将 BIM 技术与工程造价管理结合起来，是未来工程造价领域必然的发展趋势，积极探索 BIM 技术在工程造价领域的应用，可以真正实现全过程造价管理，解决目前存在的协调沟通，效率低下等问题。将 BIM 技术应用于建设工程全过程造价管理是一个非常庞大的课题，涉及到工程及相关软件技术的不同领域，由于本人经验、知识储备的不足，很多地方的研究不够深入，只提出了一个概念性的框架。本文从各阶段的应用着手，分析了 BIM 技术的应用方式。但是建设工程涉及到众多参与方，站在不同参与方的角度，如何利用 BIM 技术实现相互之间的沟通协同与合作等问题有待进一步的研究与探索。
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