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[摘要]本研究旨在利用建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)的技术优势实现从项目规划、设计、施工到运营和维护阶段的成本管理,首先详细论述BIM技术在工程项目全生命周期成本管理中的应用,然后阐述基于BIM技术的工程项目全生命周期成本管理模式的构建路径。基于BIM技术的工程项目全生命周期成本管理模式通过建立统一的数据标准和模型集成,设计基于BIM的工作流程和信息交换机制,开发成本模型和风险评估模型,实现全面的成本控制和风险管理。这种模式的研究有助于增强成本预测的准确性和可靠性,优化项目的资源利用和决策制定,最终实现工程项目的成功交付和可持续发展。
[关键词]BIM技术;工程项目;全生命周期;成本管理
0引言
BIM技术在工程项目管理中的应用已经被广泛认可,并取得了显著的成果。然而,目前大部分研究注重BIM在设计和施工阶段的应用,对于BIM在工程项目全生命周期成本管理方面的研究相对较少[1]。工程项目的全生命周期成本管理是一个复杂的过程,涉及项目计划、设计、采购、施工、运维等各个阶段,其中成本是一个重要的考量因素。传统的成本管理方法存在许多问题,如信息不对称、数据难以共享和协作困难等。而BIM技术具有信息集成、协同设计和数据共享的特点,可以为工程项目提供全方位的成本管理支持[2]。研究基于BIM技术的工程项目全生命周期成本管理模式具有重要的意义:一方面,优化成本管理流程可以提高项目管理的效率和质量,降低项目成本,实现工程项目可持续发展;另一方面,基于BIM技术的成本管理模式可以实现更精确、全面的成本预测和更有效的控制,减少成本风险,并能够更好地满足业主和利益相关者的需求[3]。因此,在当前快速发展的工程建设领域,研究基于BIM技术的工程项目全生命周期成本管理模式具有重要意义,有助于推动工程项目管理科学化、智能化和可持续发展。
1 BIM技术在工程项目全生命周期成本管理中的应用
当前,工程项目全生命周期成本管理模式存在一些不足之处,如数据质量参差不齐,数据一致性难以保证,缺乏标准化的成本模型和评估方法,成本管理往往仅关注建设阶段,对于运营和维护阶段的成本控制关注较少。为了有效解决上述问题,可将BIM技术应用于工程项目全生命周期成本管理中。BIM技术在工程项目全生命周期成本管理中的应用主要体现在项目计划阶段、设计阶段、施工阶段以及运维阶段,下面对BIM技术在不同阶段的应用进行详细分析。
1.1 BIM技术在项目计划阶段的应用
在项目计划阶段,BIM技术可以提供许多有益的应用支持,如可行性研究和成本预估、项目计划优化和时序决策等。首先,BIM技术在项目计划阶段的两个重要应用是可行性研究和成本预估。建立BIM模型并结合相关数据,可以对建设项目的可行性进行评估,并对不同方案的预计成本作出精确估算[4]。BIM模型能够提供特定材料和构造方法的详细信息,使得成本预估更加准确和可靠。其次,BIM技术还可以在项目计划优化和时序决策方面提供支持。BIM模型可以与进度计划进行集成,实现对不同施工任务和时间表的可视化展示。这可以帮助项目团队识别和解决潜在的冲突与问题,优化施工顺序,提高效率[5]。此外,基于BIM模型的3D可视化能够帮助项目团队更好地理解和沟通项目计划,从而加强合作。在项目计划阶段,BIM技术的另一个应用是优化资源管理。BIM模型可以集成材料、设备和人力资源的信息,帮助项目团队更有效地规划和管理资源需求。项目团队通过准确的资源模拟和分析,可以减少资源浪费,并确保项目计划顺利实施。
1.2 BIM技术在设计阶段的应用
BIM技术在设计阶段的关键应用是基于BIM的成本控制和量化评估,通过构建BIM模型,并将相关成本信息与该模型集成,能够快速准确地计算出项目不同设计方案的成本。BIM模型可以提供一个精确的构建元素清单,其中包含详细的材料数量、成本数据及其他相关成本项。这使得项目团队能够更好地对设计选择进行评估,预测潜在的成本变化,并采取相应的措施进行控制[6]。BIM技术还可以在设计阶段的材料、设备和人力资源管理方面提供支持。将这些资源相关信息与BIM模型进行集成,可以实现项目团队对资源需求的准确规划和管理。BIM模型可以提供各种材料、设备和人员的详细信息,如尺寸、规格、数量、供应商等。这使得项目团队能够更好地优化资源使用,避免资源浪费和过度采购,从而降低成本。
1.3 BIM技术在施工阶段的应用
BIM技术在施工阶段的一个重要应用是将进度计划与BIM模型进行集成和优化。通过将施工进度与BIM模型相结合,项目团队可以实现对施工进度的可视化展示。这有助于团队识别潜在的时间冲突和问题,并在施工过程中进行规划和调整。与传统的二维进度计划相比,基于BIM的三维图形表示能够更直观地展示不同任务之间的关系,并帮助项目团队更好地理解和沟通施工计划。BIM技术在施工阶段还可以用于进度和成本风险管理。通过采用BIM技术,项目团队可以对施工进度和成本风险进行量化评估和模拟分析。BIM模型可以提供详细的构件元素和工艺信息,以及与之相关的施工时间和成本数据。这使得项目团队能够预测和评估潜在的风险,采取相应的措施进行风险控制和管理。通过应用BIM技术,项目团队能够更好地优化资源和利用时间,减少施工中的误差和变化,并提高项目的整体效率和成本控制能力。
1.4 BIM技术在运维阶段的应用
通过在建设阶段创建和整理BIM模型,并将相关信息与之关联,运维团队可以方便地获取设备和构建元素的详细信息,包括维护手册、维修历史、使用说明等。这样的设施管理系统能够帮助团队更好地编制和执行设备维护计划,预测与调整维修周期和成本,并及时解决问题,减少运营中的故障和停机时间。BIM模型是一个包含丰富信息的数字化模型,其中包括设备、部件、供应商、安全性和质量等方面的信息。通过这些数据,运维团队可以更好地评估设备和建筑物的使用状况,制订长期的维护计划和投资战略,优化维护资源和成本的分配,并为后续工程项目的决策提供依据。通过运用BIM技术,运维团队可以与其他管理系统,如计算机化维护管理系统(Computerized Maintenance Management System,CMMS)、地理信息系统(Geographic Information System,GIS)等进行集成,实现系统信息互通,并提高团队之间的协调性和协作效率。此外,BIM技术还可以通过虚拟模拟和可视化展示设施运营的相关数据,帮助运维人员更好地理解和沟通设施运营情况,提高工作效率和质量。
2基于BIM技术的工程项目全生命周期成本管理模式的构建路径
由上述分析可知,BIM技术在工程项目全生命周期成本管理中的应用具有重要作用。应用BIM技术,可以实现项目各阶段的信息集成、数据标准化和模型协同,从而提高项目团队的协作效率和成本管理的准确性。在工程项目全生命周期阶段,进一步对基于BIM技术的工程项目全生命周期成本管理模式进行构建,能够提高成本管理成效。
2.1数据标准化和模型集成
为确保项目数据的一致性和通用性,首先要选择国际通用的国际建筑信息模型标准(Industry Foundation Classes,IFC)格式作为统一的数据格式。为确保数据交换顺畅,采用OpenBIM标准,该标准为不同的BIM软件提供了统一的数据交换语言。为了确保数据的安全性和可访问性,使用BIMserver作为统一的数据存储平台。在模型集成方面,选用Autodesk Revit作为主要建模工具,该工具支持多种数据格式,并且有强大的模型整合功能,可以为项目参与方开发一个统一的数据接口,确保各种BIM模型能够顺利导入Revit中进行整合。为了确保模型的准确性和一致性,还需要采用模型对比和验证工具,对整合后的模型进行质量检查,确保其达到项目要求。在实践中,需要明确项目参与方的职责和分工,由主承包商负责数据标准的制定和维护,各分包商按照标准提供BIM模型;组建数据验证团队,对模型进行定期检查,确保其准确性和一致性;每当有新的技术或工具出现,都应及时评估并更新数据标准和模型集成策略,确保其始终保持领先地位;为了加强团队之间的协作,需要定期组织培训和分享会,让参与项目的各级人员都对数据标准和模型集成策略有深入的了解。这些具体的做法能够确保所实施的工程项目在全生命周期中都能够高效、准确地进行数据交换和模型集成,从而实现数据的高效整合和共享。
2.2基于BIM的工作流程和信息交换机制设计
在进行基于BIM的工作流程和信息交换机制设计时,首先可以根据项目的具体需求和目标,为每个阶段制定详细的工作流程。在规划阶段,确定项目的整体目标和范围,并明确BIM技术的应用范围和预期成果。在设计阶段,利用BIM软件进行建筑设计、结构设计和机电设计等,并采用协同设计的方法,使各个专业的设计师能够实时共享和更新模型信息。在施工阶段,利用BIM技术进行施工模拟、施工进度控制和质量控制等,并建立基于BIM的施工管理系统,使各参与方能够实时共享施工信息。在运维阶段,利用BIM技术进行设施管理、维护和更新等,并制定详细的运维流程。同时,设计基于BIM的信息交换机制,制定详细的信息交换流程。建立基于BIM的信息共享平台,使各参与方能够实时共享和交换信息,为不同的软件或系统开发统一的数据接口,便于信息的导入和导出。制定信息传递的标准和规范,确保信息的准确性和一致性。在实践中,应注重明确各个参与方的职责和分工,建立有效的沟通机制,并注重数据的保护和保密工作。这些具体的做法有助于提高项目管理的效率和准确性,为项目的成功实施提供有力支持。
2.3成本模型和风险评估模型的开发
在进行成本模型和风险评估模型的开发时,可以采取以下具体步骤。首先,需要收集与项目相关的所有数据,包括项目计划、预算、历史成本数据、市场趋势等,这些数据能够提供关于项目成本和风险的基础信息。基于收集到的数据,建立一个成本模型,这个模型可以是一个简单的线性模型,也可以是一个更复杂的回归模型或神经网络模型。在建立模型时,需要确定哪些因素对项目成本有显著影响,并将这些因素纳入模型。其次,对构建的成本模型进行验证和调整,使用历史数据来测试模型的准确性,并根据测试结果对模型进行调整。使用模拟技术来模拟项目成本的未来趋势,以便更好地了解项目的成本情况。与此同时,还可以使用概率影响矩阵或其他风险评估方法进行风险评估,量化风险并确定其优先级,具体包括识别项目中的潜在风险因素,并评估这些因素对项目成本的影响。最后,根据风险评估结果,制定相应的应对措施来降低项目风险,具体包括制订风险管理计划、加强项目监控、调整项目计划等。在此基础上,使用应急储备金来应对不可预见的风险。同时,还需要持续监控项目的成本和风险情况,并根据实际情况对成本模型和风险评估模型进行更新与调整,以便后续能够及时发现问题并采取相应的解决措施,确保项目顺利进行。总之,进行成本模型和风险评估模型的开发需要采取包括收集数据、建立模型、验证和调整模型、进行风险评估、制定应对措施以及持续监控和更新等在内的一系列步骤,这些具体步骤可以让项目管理人员更好地了解项目的成本和风险情况,并采取相应的措施来确保项目成功实施。
3结束语
基于BIM技术的工程项目全生命周期成本管理模式的研究,给工程项目管理带来了革命性的改变和创新,通过整合BIM技术和成本管理原理,该模式实现了从项目规划到维护的全面成本控制和风险管理。它通过数据标准化、模型集成、工作流程设计和信息交换机制优化等手段提高了项目团队的协作效率,增强了成本预测和决策制定的准确性。这种研究不仅为工程项目的成功交付和可持续发展提供了有力支持,还推动了整个建筑行业向数字化转型的进程。基于BIM技术的工程项目全生命周期成本管理模式的研究将在未来继续深入,给工程项目管理带来更高效的解决方案。
主要参考文献
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[2]孙恒,吕哲琦.基于BIM的项目全生命周期成本管理研究[J].智能建筑与智慧城市,2021(10):37-38.
[3]凌寅康.基于全生命周期理论的房地产项目成本管理分析[J].现代经济信息,2020(8):110,112.
[4]王朝霞,王俊韡,田婕.EPC总承包项目全生命周期成本管理研究[J].中国总会计师,2019(9):152-154.
[5]刘桂春.生产制造型企业项目全生命周期成本管理研究[J].商讯,2021(10):95-96.
[6]李春燕,李恒杰.航天型号项目全生命周期成本管理研究[J].航天工业管理,2021(2):13-16.
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