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使用 5D BIM 进行工程造价管理
Peter smith * 悉尼科技大学，邮政信箱12号，百老汇 nsw 2007，澳大利亚
摘 要
本文探讨工程项目成本管理专业人员在推行和有效利用各种软件、技术和工具方面所面对的实际问题和制约因素，这些软件、技术和工具目前都是在迅速发展的建筑信息模型领域中使用的。BIM 及其相关的数字技术和工具为项目/成本管理专业人员提供了巨大的机会，可以显著提高其成本管理服务的质量、速度、准确性、价值和复杂性，从而确保他们未来成为 BIM 世界的主要参与者。然而，这个行业一般来说在接受和发展这些技术所能提供的全部潜力方面进展缓慢。现在有相当大的建设势头，因为公司意识到他们必须拥抱这些技术，并看到竞争对手通过发展该领域的专业知识来获取市场优势。本文的目的是探讨企业面临的问题，并确定企业正在实施的成功做法、程序和战略。论文的研究方法是基于对澳大利亚工料测量公司的详细采访。调查结果显示，受访公司花费大量时间和精力发展他们的专业知识，在主要问题和麻烦以及成功所需的条件方面有一致的模式。最大的问题是有关BIM模型的质量/全面性、设计师未能提供全面的模型应用，以及软件/标准兼容性问题。成功的战略显然是建立在公司董事的坚定承诺和领导以及处理所面临的问题和挑战的积极方法的基础上的。本文最后提出了一系列有助于解决这些问题的建议和策略。
关键词 5D BIM；工程造价；项目成本管理；
1 引言
建筑信息模型(bim)为项目成本管理专业提供了机遇和挑战。随着量化日益自动化，BIM信息模型发展成项目成本管理者的作用，将需要相应调整，以提供更为复杂的成本管理服务，其中包括4 d 时间和5 d 成本模型，并与项目小组分享成本信息/数据，作为BIM信息模型综合项目交付途径的一部分。RICS (2014)认为，BIM 为项目成本管理人员提供了机会，可以花更多的时间向项目小组提供知识和专门知识密集型建议——诸如量化等流程的自动化将大大减少在技术流程上花费的时间，并将为更高附加值和更复杂的成本管理服务提供更多的时间和数字工具。Mitchell (2012)描述了项目成本管理专业人员在 BIM 环境中拥抱第五个层面并成为关键角色的重要性——“5 D 项目成本经理”。Muzvimwe (2011)支持这一概念，并描述了成本经理的价值，即通过将成本数据和数量整体链接到实时 BIM 模型中，能够为客户实时模拟和探索各种设计和施工场景。这当然提高了成本管理服务的价值，但取决于成本管理者具备 BIM 能力/专业知识，在模型中分享他们的成本数据，并具备分析和评估模型产生的信息的经验、专业知识和直觉。
2 5D BIM的执行方针
5d (成本)能力的发展势头越来越强劲，领先的项目成本管理公司开始通过采用这种“新时代”的成本管理方法来实现竞争优势。2008年在美国发生了一起，使用这项技术的行业的主要催化剂。国际造价工程进步协会(aace)、美国专业估算师协会(aspe)、美国陆军工程兵团、总务管理局(gsa)和国家建筑科学研究所(nibs)达成协议，在建筑智能联盟的框架下，共同为设施行业解决造价工程相关问题。其目的是开发系统和协议的协作和协调成本工程和估算通过项目生命周期。“该联盟继续调整，并与不断变化的标准协调，以便从 bim 模型中提取和处处理5 d (成本)信息的过程是明确的，特别是随着设计的发展。
2012年，英国皇家特许测量师学会(rics)出版了新的指导方针，即黑皮书(工料测量和建筑标准)和新的测量规则(nrm)。黑皮书是一套完整的文件，为工料测量和建筑界定了良好的技术标准。新的计量套件规则为贯穿成本管理全生命周期的成本比较提供了通用的计量标准。发言人说: 「该套件是业界合作开发的成果，目的是确保在建筑物使用期间的任何时间，都有一套统一的规则，用以量度和收集成本数据，从而完成成本管理的生命周期，并支援建筑项目的采购工作。」。更好地了解建造过程中的成本，将增加业务规划的确定性，并支持长期削减公共和私营部门建设项目的开支”。
新的测量规则与 bim 整合在一起，使 bim 平台内的估算和成本规划具有一致性。英国皇家特许测量师学会目前正在与其他同类协会和行业合作制定国际标准。英国皇家特许测量师学会也认识到，在执行 bim 方面，需要为公司提供全球指导。他们最近为建筑专业人士和承包商发布了一份全面的《国际建筑信息模型实施指南》 ，其中包括项目成本经理的具体指南(rics，2014)。他们指出，“随着行业掌握这个新的未来，重要的是，组织和个人不能盲目飞行，而是要有信息来制定一个变革计划和 bim 实施轨迹，无论是现在还是实际上一个lsquo;未来明智rsquo;的长期数字战略”。
企业有效实施5d 技术的程度很难衡量。澳大利亚一家创新的项目成本管理公司提供了一个很好的例子，什么是开始发生。Mitchell brandtman 是一家位于澳大利亚的中型工料测量公司，他们将自己的公司定位为“5 d 数量测量师、 bim 拥护者和专家”。他们的总经理大卫 · 米切尔认为，现代的成本经理应该是一个利用电子模型提供详细的5 d 估算和实时生活成本计划的5 d 成本经理。米切尔认为，成本经理通过在项目概念前端阶段的成本规划作用提供最大的价值，就各种设计提案提供成本建议和估算，然后随着设计的发展不断完善这些估算。使用传统的2d 方法，这个成本规划建议需要相当长的时间，并且抑制了在设计开发过程分配的时间框架内进行严格的比较分析。
Mitchell 认为“5d 成本经理可以非常迅速地完成这个任务，无数次，复杂的组合。一个5d 成本经理也可以重新估计开发设计的无限次数，提供关于估计差异和纠正建议的反馈”。Mitchell (2012)称之为5d 生活成本计划。他认为，这些现代技术可以在传统框架内使用，但比软件更重要的是行为和技术的使用方式。
对5d bim 和项目成本经理的角色的研究也正在获得动力。这项新兴的研究与建筑业实施5D BIM的新兴性质有关。
3 研究方法
本研究所采用的研究方法是对澳大利亚中型至大型工料测量公司进行详细的行业访谈。受访的工料测量公司包括5家公司(3家拥有20-30名员工的中型公司和2家拥有30多名员工的大型公司)。这些公司分别位于新南威尔士州和昆士兰州。其中四家公司有使用 bim 和自动化数量的经验，而另一家公司主要生产数量清单，有趣的是，它进行了大量的研究和试验 bim/自动化数量，但目前决定在围绕该技术的核心问题得到解决之前，继续使用传统方法。这与其他使用这项技术的公司形成了鲜明的对比。我们向受访者提出了一系列问题，涉及实施建筑信息模型和自动化数量的问题、问题和好处。以下是主要研究结果的摘要。
4 研究结果
与设计师合作，建立信任
建筑师、工程师和其他设计顾问通常不愿意向工料测量师、承包商等提供其模型的完整版本。有一系列的原因，主要的一个是谁完成承担模型和潜在的责任的设计师。许多设计师只会向承建商和工料测量师提供有限版本的模型，以供参考。一些人以知识产权为由，但这与 bim (尽可能有效和高效地共享信息)的概念背道而驰——其根本原因通常是潜在的责任。来自受访者的一个共同主题是与设计师建立强有力的合作关系的重要性，随着时间的推移获得他们的信任，并显示这种合作可以为所有各方提供的价值。举例来说，由于工料测量师可提供更详细的资料，因此他们有更大的空间来正确地查询模型，并找出错误/遗漏/冲突，然后把错误/遗漏/冲突报告给设计师作出纠正。这一直是2 d 世界中工料测量的传统角色之一，在 bim 世界中没有根本区别.
这种合作应该扩展到向设计师解释工料测量需要的信息/数据，以何种形式以及如何改进模型。重要的是，工料测量可以清楚地表达他们想要什么，并向设计师解释这样做的好处。理想情况下，工料测量需要模型中的本机文件。
这些要求会随着项目的进展而改变。例如，工料测量师要求模型提供的资料，在项目的楚格设计阶段、成本规划阶段、详细估算/工程量清单阶段、施工阶段及设施管理阶段之间，会有很大差异。
一家公司描述了他们对新项目的 bim 模型进行头脑风暴审问的做法。这通常可能从几小时到几天不等。他们组建专家小组，审问模型，以确定问题、问题和所需的信息。结果会反馈给设计师/模特，以吸引他们的注意。目标是及早发现问题并及早解决。
BIM 5D数据 amp; 信息
为了充分封装 bim 模型的潜在好处，模型需要包含丰富的信息和全面准确的数据。这需要 bim 建模师和 bim 团队，投入大量的时间和专业知识。在许多项目中，由于数据不完整/不准确，bim 模型远远达不到其潜力。原因很多，但主要的原因是设计费用是否包括全面数据的输入，以及工业光魔团队是否具备专门知识/知识/资料输入模型所需的资料。许多客户看不到为综合模型支付必要费用的价值，或者可能没有足够的知识/建议来了解这一点是否已经实现。
一位工料测量指出，他知道有一个非正式的 bim 论坛，供年轻的 bim 建模者分享关于如何快速开发“哑”bim 模型的信息，这些模型看上去是可行的，能够快速满足客户的要求。然后，通常是项目团队的其他成员(承建商、分判商、工料测量师等)需要处理不适当的模型，并制定建造工程所需的进一步资料。
4.3 定量分析
其中四家受访公司使用自动化数量软件编制项目数量 -- 两家公司广泛使用这种软件，特别是在成本规划阶段，而另外两家公司使用这种软件的能力有限。另一家公司主要在投标阶段编制工程量清单，他们很少使用自动化数量软件，因为他们认为在投标阶段提供给承包商的 bim/3d 模型的质量和准确性不足以依赖可能自动生成的数量。
使用自动化数量的公司使用专有软件和内部软件，其中 costx 程序是最常用的程序。Costx 程序现在是澳大利亚使用最广泛的此类软件，现在已经在全世界40多个国家使用(精确，2013年)。Costx 计划和内部计划都能与 bim 模型连接。这些公司都同意，他们正在自动化数量的道路上，这将继续发展，因为他们自己的专业知识和软件的改进。他们发现的主要问题是电子文档的质量(2d、3d 或 bim 模型)。文件的质量对于准确数量的发展至关重要，这个问题在采用电子文件之前就存在很久了。在传统的基于二维纸张的日查询图纸和查询，以纠正设计和信息的错误和不一致是测量过程的正常组成部分。公司强调，在新的电子环境中，没有任何改变。文件还需要检查是否有错误和不一致。
然而，新的问题是，尽管 bim 模型中的碰撞检测技术有了进步，但要检查文档的准确性却更加困难。在2d 的日子里，测量者将花费数天和数周的时间来测量和“吸收”项目的详细信息。在电子三维环境中，测量、“吸收”和理解文档细节所花费的时间要少得多。此外，还有新一代年轻的工料测量师，他们在二维纸张测量方面没有接受过扎实的基础训练，可能缺乏经验和专业知识，无法像在二维环境中那样识别 cad/bim 模型中的问题。这就导致了一个主要的问题，即由于模型的质量问题而不相信自动生产的数量。当工程量测量师不完全熟悉自动化工程量测量软件时，也可能出现问题。这需要经验、专业知识和直觉，以便能够识别生产数量方面的问题。
公司只在可行的范围内使用自动化的数量——虽然理想地适合于成本计划的计量，但是在更详细地计量工程量清单、建筑工程量和其他详细的估算要求方面仍然有局限性。自动数量也只反映模型中详细说明的内容——至关重要的是需要确定电子模型中没有的信息和数量。还值得注意的是，对所有受访公司而言，大量的测量工作仍然是通过传统手段(即不是自动化的数量)进行的，特别是在详细测量工程量清单和合同/索赔管理方面。所有的公司都把自动化数量看作是随着技术的发展而进化的“旅程”，并在实用和有用的地方使用它。
4.4. 工料测量任务和可交付成果
米切尔(2013)认为，设计的5 d 目标是创建一个生活成本计划，提供了一个透明的框架，作出早期成本决策。生活成本计划必须能够修订和共享(每周/每两周/每月)使用现有的模式信息。建造期间的5d 目标，亦是提供一个透明的架构，以供出租及管理建造合约。建立成本计划的模型地图随着模型开发水平逐渐成为建筑物营运期间的出租和投标数量起飞、变更估价、变更单和进度付款的基础而变得更加详细。完工后的5 d 目标是创建一个成本集成的“现成”模型，可以与 fm 系统同步，以转移更换成本、基准日期、预期和有效寿命、估计运行和维护成本。
4.5. 顾客
所有受访者都认为，私营机构和公营机构的客户都需要推动制定一致的模拟标准。公营机构可发挥重要作用，提供必要的领导，以便有效推行。然而，受访者一致认为，澳大利亚在这一领域缺乏国家政府的领导。许多人认为，政府基本上不感兴趣，宁愿让私营部门推动该行业向前发展。一些人还提到，由于长期以来将服务外包给私营部门，政府客户机构缺乏专业知识。
4.6. 教育及培训
教育和培训需要工料测量公司投入大量时间和成本。许多受访者认为，大学有必要帮助补充这种培训，以便毕业生进入该行业时至少具备 bim 领域的基础知识，并使用相关软件和数字工具。
受访者描述了一系列在工作场所进行教育和培训的方法。一家公司指出，他们的做法，同行审查，在每个项目结束时。项目结束时，小组成员会检讨每个项目的工作，以找出建筑信息模型的问题、成功因素、失败因素及汲取的教训。
大部分受访者表示关注的问题是，较年轻的工作人员可能精通建筑信息模型和相关软件的使用，但缺乏专业核心能力(建筑/服务技术知
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