摘 要

近些年来，我国的经济水平得到了较快的发展，人们生活水平的提高，对于住房的需求也越来越大，这也促成了建筑行业呈蒸蒸日上之势，并且建设项目呈现出综合性、复杂性和施工过程高度动态化的趋势，但是目前国内绝大多数的房地产开发企业的成本管理水平仍然较为落后，如何能在竞争激烈的房地产企业中处于优势地位，保证项目运营利润的最大化，这是施工项目管理者需要考虑的问题，也是建筑企业需要解决的问题。BIM技术的发展，为建设工程在建设、造价管理在施工项目管理精细化管理、实时监控等方面提供了重要的应用价值。基于此，本论文采用BIM5D 技术对项目的施工进度模拟、变更登记、工程量和工程成本的跟踪对比以及手机段对于物料使用情况、状态的全程跟踪查询等方面进行系统的模拟应用研究，并以武汉市黄陂区滠口街集体用地建设租赁住房项目4号楼施工项目作为案例进行研究分析，为房地产项目管理者提供全程项目跟踪管理的体系，为房地产项目的开发过程实现精细化、动态化管理提供了参考价值。

关键词：BIM5D技术 项目进度控制 成本管理 施工模拟

Abstract

In recent years, the economic level of our country got fast development, people living standard rise, the demand for housing is becoming more and more big, this also led to the construction industry is booming, and present a comprehensive construction projects, complexity, and the trend of highly dynamic construction process, but at present domestic most of the real estate development enterprise cost management level is still relatively backward, how can you in the face of the real estate enterprises in the competitive advantage, to ensure that the project operating profit maximization, this is a problem of construction project managers need to consider, is also a construction enterprise need to solve the problem. The development of BIM technology provides important application value for construction engineering in construction, cost management, fine management of construction project management, real-time monitoring and other aspects. Based on this, this paper adopts the BIM5D technique of the project construction progress simulation, registration of change, and comparison of project cost tracking and mobile phone segment of quantities for the state of the material usage, such as all-the-way tracking query for the applied research of the system simulation, and the huangpi district of wuhan city shekou street collective land for construction of rental housing project 4, building construction project as a case study analysis, to provide real estate project manager to the project tracking management system, for the real estate project development process, dynamic management provides a reference value.

Key words: BIM5D technology Project schedule control cost management

construction simulation

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 研究的意义 1

1.3 国内外研究现状 2

1.3.1 国外研究现状 2

1.3.2 国内研究现状 3

1.4 研究的基本内容、拟采用的技术路线及措施方法 4

1.4.1 研究的基本内容 4

1.4.2 研究拟采用的技术路线 5

1.4.3 研究的方法 5

第2章 BIM5D基础理论与技术 7

2.1 BIM5D的概述 7

2.1.1 BIM5D的简介 7

2.1.2 BIM5D的技术特点 7

2.1.3 BIM5D软件体系分析 8

2.2 BIM5D的应用价值 9

第三章 传统施工过程中成本管理理论分析 10

3.1 传统施工过程的进度计划编制对开发成本影响分析 10

3.1.1 施工进度计划编制流程分析 10

3.1.2 施工进度计划编制方法分析 11

3.1.3 施工过程进度计划对成本的影响 12

3.1.4 传统施工过程中进度计划优化分析 12

3.2 传统施工项目成本管理过程分析 13

3.2.1 传统施工项目成本管理过程中存在的问题分析 13

3.2.2 传统施工过程中成本控制方法优化分析 14

3.3 传统施工过程引入BIM技术的价值分析 16

3.3.1 传统施工项目进度管理中引入BIM技术的价值分析 16

3.3.2 传统施工项目成本管理中引入BIM技术的价值分析 17

第四章 基于BIM5D模型的施工阶段分析流程设计 18

4.1 基于BIM5D模型的成本控制流程 18

4.2基于BIM5D平台的施工成本控制体系 18

4.2.1 成本计划编制实施流程 19

4.3 BIM5D模型构建 21

4.3.1 BIM3D三维模型的构建 21

4.3.2 BIM4D模型的集成 21

4.3.3 BIM5D模型的集成 22

4.4 施工之前的纠偏 23

4.4.1 图纸会审 23

4.4.2 碰撞检查 23

4.4.3 净高检查 24

4.5 基于BIM5D平台的施工成本控制过程 24

4.5.1 项目成本前期预测 24

4.5.2 项目成本自动核算 25

4.5.3 项目成本进度分析 25

4.5.4 项目成本实时动态监控与评价 26

4.5.5 项目成本偏差响应 26

4.5.6 项目成本审计与后评估 27

第五章 基于BIM5D施工阶段成本管理案例分析 28

5.1 项目背景 28

5.1.1 工程概况 28

5.2 BIM5D模型建筑信息模型构建 28

5.2.1 三维模型的集成和整合 28

5.2.2 项目土建成本预算和土建合同预算的编制和关联 30

5.2.3 Project进度计划的编制及关联 31

5.2.4 BIM5D成本信息库构建 31

5.3 BIM5D在本项目施工管理中的应用 32

5.3.1 施工过程的精细化模拟 32

5.3.2 施工流水段的合理划分 32

5.3.3 物资量的集中管理和控制 32

5.3.4 质量系统管理 32

5.4 BIM5D在本项目成本管理中的应用 33

5.4.1 施工前的成本预测分析 33

5.4.2 施工中的成本实时监控和管理 33

5.4.3 成本变更分析 33

5.4.4 改进的挣得值成本分析 34

5.4.5施工成本偏差计算、分析和响应 34

第六章 总结与展望 35

6.1 总结 35

6.2 展望 35

参考文献 37

致 谢 38

第1章 绪论

1.1 研究背景

我国社会经济的发展，也带动了我国建筑业的快速发展，大型建筑企业在复杂工程、高层、超高层建筑的优势逐渐显现，但仍普遍存在着管理效率低、高成本、高能耗、盈利能力低、施工管理落后、成本管理意识不强、风险应对能力差等的现状，究其原因，主要是施工单位缺乏了全面的、严格的、精确的管理以及有效的管控，在社会信息化的发展进程中，这样粗放式的管理，已经无法满足目前复杂建筑复杂工程的高精细化管理了。中国已经成为世界上最大的建筑市场之一，随着建筑业的快速发展，预计到2025年中国的城市化率将达到58%，到2050年将增长到76%以上。显然，建筑业的低效、高耗能的现象正阻碍着建筑业的健康快速发展。而与施工有关的信息是冗余的、实时的变量，通过传统的施工管理方式实现主要施工过程之间信息的有效交换与协作是非常困难的，因此，建筑业的实际需求从实现建筑信息化和智能化出发，是建筑业发展的必然趋势。伴随着BIM技术的发展，实际建设项目中对BIM技术应用的增多且越来越成熟，尤其是BIM5D技术的发展，对于大型工程的施工计划管理、变更单管理、优化施工成本管理方案、对成本的动态监控、施工物料使用情况和状态以及实现各施工过程之间的信息有效交换等方面是有着极大的应用价值的。并且，逐渐增多的案例证明，越来越多的成功案例证明，BIM将作为的新兴技术，引领建筑行业信息化的发展。BIM技术全面的应用很大程度上提高了生产效率，提升建设工程的精细化管理，创造着更高的社会价值。因此，通过BIM技术实现对建设项目的所有信息、统一的建模规范和建模标准的集成，实现建筑模型的共享，必然是建筑行业BIM技术研究和应用的方向。

1.2 研究的意义

建筑行业，作为我国经济发展的支柱，随着我国全面深化改革的进行，以及国家“一带一路”的路线定位，我国的建筑行业也将变得越来越国际化，建筑行业的产业化精细化转型之路势在必行。并且，近些年来，我国中央政府更是陆续出台了关于绿色建筑的发展政策体系，比如2017年出台的《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》，以促进我国建筑行业绿色发展和城市住区环境的改良预计到2020年，全国城镇绿色建筑占新建建筑比例超过50%，新建绿色建筑面积在20亿平方米以上。本文是基于BIM5D技术在房地产开发项目的施工全过程进行应用研究，在响应我国中央政府提出的绿色建筑发展体系的同时，也为现在建筑行业高成本、高能耗、管理粗放转变为产业化、精细化管理的产业开辟出新的方向。具体的研究的意义如下：

（1）建筑施工项目通过与BIM5D技术的结合，贯穿着整个施工过程，与传统施工项目管理体系相比，极大地提高了项目以及建筑行业的进度和成本管理水平，项目管理也会传统的粗放型管理向精细化管理转变。通过BIM5D的施工进度动态模拟，以便于分析现有施工计划的合理性，并且对于工程项目施工动态的实时把控。

（2）BIM5D技术是基于传统的三维模型基础，将时间和成本的信息也添加到项目模型当中，利用BIM5D技术，对施工项目现场进度和对应时间成本进行动态管理，施工管理人员还可以通过BIM5D技术的获取的信息，分析实际施工进度与成本支出与计划中的差别，对现有的成本计划进行优化和重新决策，避免工期延误以及施工中不必要的额外支出，在保证工程施工进度的同时，控制了资金的支出，提高了企业的精细化管理。

（3）BIM5D技术的发展应用是建筑行业转向精细化产业化的一个新方向，但是相比于其他国家，我国对于BIM5D技术方向的研究、实际施工项目对BIM5D技术应用远远不及其他国家。而BIM5D的技术，无论是在企业先进技术应用还是提升企业的施工管理水平，都有着很强的参考价值。希望本文通过对BIM5D技术的研究及分析，让更多人、更多企业了解到BIM5D技术的优势，了解它的应用价值，并为施工企业项目的精细化管理之路提供一条实现途径。

1.3 国内外研究现状

1.3.1 国外研究现状

（1）美国对建筑寿命期管理信息化的研究

20世纪90年代末，美国建筑业研究所受到政府的资助，加强了对建筑信息技术的研究，初步实现项目全生命周期的信息数据管理；在1996年，美国开发了CIFE 4-D-CAD系统；2002年，Autodesk首次以商业的概念开始在美国推广BIM； 2003年，美国斯坦福大学的设施集成工程中心基于IFC标准，开发出了4D产品模型，2007年，BIM技术得到了较为广泛推广和应用，28%的工程项目已经开始将BIM技术应用到工程项目；到2010年，通过BIM相关软件进行设计的建筑工程师的比例超过30%，在美国排名前300的建筑企业对于BIM技术的使用达到了80%以上；到2012年，这个比例已经上升到71%，这也就意味着BIM技术基本应用于美国的建筑项目工程。

（2）英国对建筑全寿命期信息管理的研究

1987年，英国建筑业机构的代表成立了BPIC（建设项目信息委员会）；1990年，英国建筑IT论坛对未来十年建筑行业的发展做出展望，并预测网络技术于未来将怎样影响建筑项目的信息数据集成、共享的发展；到1995年，英国环境事务部出版的《建筑IT-弥合裂缝》中探讨了现代技术将如何在建筑工程项目中应用和信息管理；1997年，英国发布了BIM标准Uniclass；到2007年，英国正式推出BIM应用指南；到了2011年，BIM在英国得到很好发展，并宣布自己的BIM战略，目前据统计，在英国已经有超过2000个建设项目使用了BIM的数据共享服务，并累计产生了150亿英镑的价值。

（3）日本对建筑寿命期管理信息化的研究

20世纪90年代，日本的建筑项目施工信息化开始起步；在90年代的后期，日本开始在建设领域实行“建设CALS/EC”,即建筑业信息化；2009年，作为日本的BIM元年，大量的日本设计公司、施工企业开始应用BIM；2012年7月，日本建筑学会发布了日本BIM指南，从BIM团队建设、BIM数据处理、BIM设计流程、应用BIM进行预算、模拟等方面为日本的设计院和施工企业应用BIM提供了指导；2015年３月，日本的国土交通省的官厅宣称，将会大力推广BIM技术在日本国内的应用。

1.3.2 国内研究现状

我国对BIM技术的应用较晚，在国内，到2005年BIM概念被国内熟知是从Autodesk进入国内宣传推广BIM；到2007年，建设部发布《建筑对象数字化标准》的行业产品标准；从2008年开始，上海中心-上海的标志建筑，决定将BIM技术应用到工程项目中，BIM技术开始在国内加速发展；2011年，中国第一个BIM研究中心在华中科技大学出现；2012年开始，政府部门逐步开始接触并推广BIM；到2016年，住房城乡建设部明确提出在未来的建筑发展中将以BIM为中心，并在《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》明确提出；到2017年，国务院办公厅在关于促进建筑业持续健康发展的意见中也明确说明了BIM的重要性。

图1.1 BIM技术在国内的发展进程

对于BIM技术的研究，我国的各学者的研究方向主要集中在分配方法、资源优化、成本管理、资源调度等方面。近些年来，我国越来越多高校、学者参与到BIM技术的研究和开发中，成果显著。以下是我国部分高校、学者对于BIM技术的研究情况：

清华大学软件学院的BIM课题组，提出了我国建筑信息模型标准(CBIMS)的框架，并且对整个框架中的各构件间的逻辑关系进行了详细的介绍。

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