基于BIM和IPD协同管理模式的建设工程造价管理研究

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基于BIM和IPD协同管理模式的建设工程造价管理研究
大连理工大学学位论文独创性声明 作者郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下进行研究 工作所取得的成果。尽我所知,除文中已经注明引用内容和致谢的地方外, 本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果,也不包含其他已申请 学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献 均已在论文中做了明确的说明井表示了谢意。 若有不实之处,本人愿意承担相关法律责任。 学位论文題目:基于BM和PD协同管理模式的建设工程造价管理研究_ 作者签名:以小 日期:20年月)日 ?1994-2017ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net 大连理工大学专业学位硕士学位论文 摘要 随着我国市场经济的飞速发展和经济体制的八断完善,建筑业也更趋于市场化,建 行业人工、建筑材料、工程机械等费用的持续走高,加之当下房地产市场调控力度日 益加剧,国家对绿色建筑理念的侣导,这就为建设匚程造价管坦提出了新要求。如何提 高工作效率、提高造价管理质量和信息的管理,这些邵是亟待需要解决的问题。而随着 建设项日交付模式的逐渐演化,传统建造管理模式下项E各参与方的协同性较差导致项 目建设效率不高,越来越无法满足建设行业发展的需求。导致一直以来在传统建造管理 模式下的造价管埋理念落后、信息化程度较低、协同共享性较差给工程造价管理带米诸 多不便。建筑信息模型( Building Information Modeling,BIM)的出现与迅速发展,可以 夏方便工程项目的决策者和参与者在信息管理和协同管理的工作。BIM技术作为一种可 以凭借创建并利用参数化模型来实现对建设工程项目进行设计、施工及运营管理的现代 化信息技术平台,以其参数化、集成化、智能化以及模型信息的关联性等特点,不仅可 以实现对工程建设仝过程一目了然的掌握,连贯了设计阶段、施工阶段和运营阶段的信 息化管理,而且可以壮业主、施工方及运营方协同管理,实现对项日的全寿命周期管理 协同管理理念下引入的IpD( Integrated, Project, Delivery,集成项目交付)协同管理模式, 以信任为基础,以BM为技术支撑,不仅可以实现项目管理模式的变革,提高项目参 与方之间的协同管理,而且对造价管理带来了新的革命式的变化。 本论文针对程造价管理中的诸多问题,首失结合BM( Building Information Modeling)和协同理念,阐述了BIM在建设工程项目中造价管理中的优势和价值,借 助协同理念,从而引出IPD协同管理模式,来探究BIM技术和IPυ协同管理模式与传 统建造管理模式在造价管理组织架构、信息沟通等方面的对比,得出IPD模式对造价管 珄的优势和价值以及必要性;在此基础上,对BⅠM技术和IPD协同管理模式下的建设 工程造价管理在各个阶段的应用情况来做具体分析研究,借助工程寀例BIM模型,在 IPD协同管理模式下对建设工程各阶段的造价管理进行协同和信息管理的研究,然后对 BIM技术和IPD协冋管理模式在我国建设工程造价管理的应用中将会遇到的障碍进行 了分析和提岀建议。案例仿真是本文的核心。最后总结BIM和EPD协同管理模式在建 设工程造价管理中应用的重要意义和展望其在工程造价管理应用中的前景。 关键词:BIM;工程造价管理;协同管理;IPD模式 ?1994-2017ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net 基于BIM和ID协同管理模式的建设工稈造价管理砑究 Based on the bim and ipd collaborative management mode of construction project cost management research Abstract With the rapid development of China s market economy and the continuous improvement of the economic system, the construction industry also tends to be more marketization, and the cost of the labor, building materials and engineering machinery of the construction industry increases continually. In addition, at present. the regulation strength of the estate market is increasing and the green building concept is advocated which put forwards new requirements for the cost management of the construction project. How to improve the work efficiency and how to improve the qualit y ofthe cost management and the information managcment, which are issues urgently to be solvcd. But with the gradual evolution of the construction project delivery model, the poor cooperativity of the various projcct participants of the traditional construction management modc will lead to low efficiency of the project construction, increasingly unable to meet the needs of construction industry development, which has caused the backward cost management concept, the low informationization level and the poor co elaborative sharing of the traditional management mode bringing engineering cost management so much inconvenience. the emergence and the rapid development of Building Information Modeling(blM) can give decision makers and participants of the project more convenient on the information management and collaborative management. As a kind of modern information technology platform, which can establish and utilize the parameterized model to realize the design, construction and operation management of the construction engineering project, BIM technology can not only realize the grasp of the whole construction process at a glance, coherent with the information management of the esign stage construction stage and operation stage but also can realize the collaborative management among owners, contractors and operators, implementing the life cycle management of the project. The IPD (Integrated, Project, Delivery)collaboration management mode which is introduced by the concept of collaborative management is based on the trust and supported by bIM technology, not only realizing the change of the project management mode, but also improving the coordinated management between the project participants which brings new revolutionary change to the cost management Aiming at the problem in the project cost management; this paper combines BiM anc collaborative concept first and expounds the advantage and the value of bim in the cost I ?1994-2017ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net 大连理工大学专业学位硕士学位论文 management of the construction engineering project, and then elicits the Ipd collaboration management mode with the help of collaborative concept. Through the comparison of the cost management organizational structure and information communication the aspects among BiM technology, IPD collaborative management mode and the traditional construction management mode, the advantage, value and necessity of the ipd mode in the cost management are concluded; On this basis, this paper analyzes the application of the cost management in each stage of the construction project under the BiM technology and IPD collaborative management mode in detail and researches the co llaboration and the information management of every stage of the construction project cost management in the IPD collaborative management mode with the help of the engineering case BIM model. Then the paper analyzes obstacles of the application of BIm technology and IPD collaborative management mode in our country's construction project cost management, and suggestions are put forward to solve these obstacles. Case simulation is the core of this paper. Finally the paper summarizes the significance of the BIM and IPd collaborative management model applied in the construction project cost management and makes a prospect of its application in engineering cost management in the future. Key words: BIM; Project cost management; Collaborative management; IPD mode ?1994-2017ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net 基于BM和IPD协同管理模式的建设工程造价管理研究 目录 摘要 Abstract.… 1绪论… 1.1研究背景… 1.2国内外BM研究现状. ●垂量看着鲁 1.2.1国外BIM现状 12.2国内BM研究现状 1.3研究意义与目的 235 1.4主要内容与技术路线 1.4.1主要内容 1.4.2技术路线 2BM技术与协同理论 2.1BIM技术概述 ,8 2.1.1BM概念 2.1.2BIM特征 2.1.3BM标准化…9 2.2协同理论 2.2.1协同理论概念… 鲁自道 2.2.2工程项目管理领域的协同管理 23本章小结 14 3建设项目在BIM与IPD模式下的造价管理研究 15 3.1我国建设工程造价管理的局限性… 15 3.2基于BM和IPD模式下的建设工程造价管理 16 3.2.1基于BM和IPD协同管理组织架构 3.2.2BIM和IPDυ协同管理模式与传统建造管理模式的对比 20 3.2.3BIM在IPD协同管理模式中的价值…… 22 3.2.4基于BIM和IPD协同管理模式下的造价管理的必要性2 3.3本章小结 4基于BM和PD协同管理模式下造价管理的应用.14 4.ⅠBIM和IPD协同管理模式下的造价管理价值 24 ?1994-2017ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net 大连理工大学专业学位硕士学位论文 4.2BIM和ID协同管理模式下各阶段的造价管理应用∴27 4.2.1基于BM和IPD协同管理模式下概念规划阶段的造价管理…27 在.2.2基于BM和IPD协同管理模式下设计阶段的造价管理.27 4.2.3基于BM和IPD协同管理模式下施工前准备阶段的造价管理.28 4.2.4基于BM和IPD协同管理模式下施工建造阶段的造价管理…28 4.2.5基于BIM和IPD协同管理模式下交付运营阶段的造价管理…29 4.3目前常用的BM软件 130 44本章小结 30 5案例分析.… …………… 2 51项目概述 聊话·即·自日4 .132 5.2IP协同管理模式构建 33 5.3案例模拟与分析.…. 34 53.1概念规划阶段 ··:·4····· 击4●d 34 5.32设计阶段 …137 533施工前准备阶段 ·●音4.自非自司看看自春口鲁命是鲁看b非鲁4自4唱鲁Q鲁看自命●谭鲁年身●q国国日日甲看■ 41 53.4施工建造阶段, ◆自會·4;::罪谱自聊非曹鄂非自』·鲁罪鲁自···q·非·看音非P中4辛即夸平 535交付运营阶段…147 5.4应用障碍分析 48 5.5案例小结 身·↓中中中平 ……………49 6结论与展望… 50 6.1结论 6.2展望.. 51 参考文献 52 附录A辽宁某高校学院办公楼群目标成本管理体系 55 致谢 56 大连理工大学学位论文版权使用授权书 57 21994-2017ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net 大连理工大学专业学位硕士学位论文 1绪论 1.1研究背景 随着我国小康社会与城镇化建设的全面大力推进,以及建筑行业本身的技术改进和 创新,建筑行业的产业增加值在国内生产总值中所占的比例越来越大,贡献率也越来越 高。建筑业已成为我国重要的支柱产业。国家统计局发布《2014年国民经济和社会发展 统计公报》,报告显示,全年⑥DP高达636463亿元,按可比价格计算,比上年增长74%。 建筑业总产值176713亿元,比上年增长10.2%印。建筑规模不断扩大,结构造型日趋 复,投资金额日益增长。同时,长期以来,出于缺乏有效、系统的管控平台和技术手 段,单纯在管理流程、管理方法上的改革只能是低效率的也是粗放的。由于建设项目过 程中不司阶段缺乏有效的协同管理,产生了大量的重复与返工现象,增加了项目的建设 成本,并且在二维图纸的工作模式下,项目参与方之间的信息交流常会出现沟通不畅 由此将带来较高的风险和造价1建筑业因信息技术应用滞后而引发的严重浪费、生产 率低下等现象,带来的最为直接的影响便体现在造价上面。据相关调查,英国有二分之 以上的业主对建设项目的造价管控力度不满3。如何在保证工程质量的前提下提升工 作效率、减少工程失误、节约工程成本,实现建设项目的信息化管理已成为加快建筑业 现代化发展的重点问题。加上近几年中国房地产行业迎来了有史以来最为严厉的国家政 策调控,中国房地产市场逐渐理性回归市场,成本管控在建设工程中地位更加凸显。 随着信息技术在制造业、金融业等行业的广泛使用及良好的反响,建筑行业的一些 先行者就希望把信息技术同样也引入到建筑行业从而带动建筑行业的迅速发展。20世纪 80年代,建筑于工绘囱走向电子化主要得益于当时计算机辅助设计一CAD技术的出现 和排广吏用,从而提高了绘图效率和设计的质量。然而随着在实践屮的使用,尤其是随 着建筑行业竞争的日益加剧和行业对图纸的要求愈米愈高,CAD技术也暴露出了自己 的缺陷和不足,一方面,CAD图纸最终的成品只包含了建筑工程的一部分信总;另 方面,由于CAD不同专业间图纸和规范间的信息分裂,导致无法实现建筑项目信息的 协同。CAD仅仅以提高绘图效率为目的已经愈来愈不能满足建筑业信息化的需求 2002年作为全球最大的三维工程软件开发商和供应商的欧特克( Autodesk)公司推出了 建筑信息模型( Building information Modeling,BIM)的概念。BIM作为信息建模软 件的总称,在虚拟化的环境中将真实的建筑信息模型化和参数化。基于此参数化的模型 平台,从项目设计、施工建造到最后的运营管理,来达到整个建筑项目全寿命周期内信 息的共享和改善67 作为三大工程目标之一的成本目标一直是项目建设的重中之重,国内外学者一直致 ?1994-2017ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net 基于BIM和IPD协同管理模式的建设工程造价管理硏究 力于对建设工程造价管理的研宄,通过建立项目各阶段间的有机联系,从而避免不同项 目阶段造价管理工作的分裂,达到全方位、全过程的建设工程造价管理,最终实现全寿 命周期造价管理。然而,当下我国建设行业的设计与施二建造还存在明显的分工,传统 τ程建设管理模式采用DBB( Desigη-Bid- Build,设计一招标一建造)管理模式,其 项目不同阶段间信息交流受阻、参与方沟通障碍,不能使建设工程全过程造价管理更好 地实施。于是,人们又开始从制造业和金融业借鉴技术和管理模式,而IPD模式 ( Integrated project delivery,体化项目管理模式)的出现,从而在项目不同阶段、不 同参与方之间增强协同,槭少信息受阻,使建设工程全过程造价管理得以更好的实现 通过与BIM技术的融合,通过三维的共同工作平台以及可视化的信息传递方式,实现 设计、施工建造、运营全过程信息的协同与参与方工作方式的协同。这对于在建设项目 中降低失误、提高项目质量、降低成本廾支、缩短工期等方面都表现出显著的优势。基 于BⅠM和IPD模式,可以促使项目各参与方基于BIM信息平台来做出有效的决策,并 在建设过程中利用BIM平台来参与施丁管理,增加阶段间和参与方间的信息协同,加 快建设效率,降低施工风险,荙而对建设工程造价管理带来新的突破。 1.2国内外BM研究现状 1.2.1国外BIM现状 国外对于BM理念的研究与应用始于关国,美国乔治亚理工学院的 Charles Eastman在80年代其著作“ Building Product Models”一书中就提出了信息模型的原理 随后2002年 Autodesk的副总裁 Phil bernstein首次提出并使用 Building Information Modeling这个术语阐述该公司AEC相关产品的功能设计理念。随后, BIM技术的研究与应用开始在建筑行业迅速发展开来。 Bernstein等学者针对当下建筑 行业效率低、成本开支严重的情况,提出在建筑行业推行建筑信息化的必要性和重要性 而且对引入BIM的前提情况进行分析,认为BMⅥ的推行首先要处理下列问题:①业 务流程改造:;②信息计算机化;③实现信息共享!0。 BIM Project Execution Planning Guide version1.0一书通过对美国建筑、设计、施工建造领域的调查,概括出了BIM在 建筑行业的应用,主要包括:现状建模、场地分析、成本预算、数字化加工、设备分析 能量分析、空间管理/追踪等!。2006年, Bazjanacz在研究BM技术时,将BM模型所 包含的几何属性、地理位置信息、空间关系、建筑元素信息、项日工程量数据、造价信 息、项目进度信息以及材料详细的清单信息等运用到建设项目全过程管理中,在全过稈 实现信息共享与协同工作2。2009年, Succor在阐述BM技术的发展框架中就当前国际 ?1994-2017ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net

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