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BIM和5D项目成本经理
彼得·史密斯
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[摘 要]
本文探讨了与项目成本管理专业人员在建筑行业中建筑信息模型（BIM）的实施和演进中的作用有关的全球性问题。本文基于对当前行业趋势和BIM实施问题的回顾，以及对澳大利亚数量调查公司的详细访谈。BIM不仅涉及3D建模，而且还通常在其他维度中进行定义，例如4D（时间），5D（成本）甚至6D（竣工操作）。4D将3D对象模型中的信息和数据与项目编程和计划数据链接在一起，并有助于对建筑活动进行仿真分析。5D将所有这些信息与成本数据集成在一起，例如数量，进度和价格。图6D表示可以在设施的运营阶段使用的竣工模型。本文探讨了项目成本管理专业人员在所有项目阶段中全面参与并拥抱第五维度以成为BIM环境中的关键角色-“ 5D项目成本管理器”的重要性。文献综述和行业访谈将研究与此相关的问题，并确定专业项目成本管理公司在该领域的领先最佳实践。本文得出的结论是，现代项目成本管理器的最大价值在于其具备5D素养和能够利用电子模型实时提供详细的5D估算和生活成本计划的能力。
[关键字]：项目成本超支，项目成本管理，工料测量，成本工程
1.介绍
在全球范围内提供专业项目成本管理服务的主要专业学科是成本工程师，工料测量师，建筑经济学家和项目经理。数量测量是一个起源于英国的专业，并且是主要在英联邦国家认可的专业头衔。成本工程这个术语主要用于北美和南美，中国和欧洲的某些地区。建筑经济学家在某些欧洲国家和世界其他地区被用作该服务的替代描述。在其他地区，尤其是在欧洲，这三个专业头衔并未得到项目经理在很大程度上作为其服务套件的一部分而进行的成本管理服务的认可。但是，成本管理并不是这些专业人员的专有保护，因为很少有国家要求正式注册才能成为该领域的专业人员。其他许多专业人员和技术人员也提供这些服务。出于本文的目的，术语“项目成本管理”将用于描述该专业领域。
建筑信息模型（BIM）和自动化数量技术为项目成本管理行业提供了机遇和挑战。随着量化变得越来越自动化以及BIM模型的发展，项目成本经理的角色将需要相应地进行调整，以提供更复杂的成本管理服务，该服务将4D时间和5D成本建模并与项目团队共享成本信息/数据作为项目管理的一部分。 BIM集成项目交付方法。
RICS（2012）认为，BIM不仅涉及新软件/技术的使用，而且还需要采用不同的思维方式和项目采购与交付的新方法。对此的基本要求是，从项目参与者通常使用不同且不兼容的软件技术在单独的信息池中工作的传统方法转变为完全集成的通用平台，参与者可以在该平台上共享和处理相同的信息– BIM模型是主要的整个项目团队的工具。
Mitchell（2012）描述了项目成本管理专业人员对“第五维”并成为BIM环境中的关键角色-“ 5D项目成本管理器”的重要性。Muzvimwe（2011）支持这一观点，并描述了成本管理器的价值，即通过将其成本数据和数量集成在实时BIM模型中，可以实时模拟和探索客户的各种设计和施工方案。这无疑提高了成本管理服务的价值，但取决于具有BIM能力/专业知识，在模型中共享其成本数据以及具有经验，专业知识和直觉的成本管理者，以分析和评论由业务经理生成的信息模型。
本文将探讨该行业在发展该技术并成为虚拟项目团队中的关键角色方面所面临的机遇和挑战。尽管BIM领域有大量的文献和研究，但从项目/成本经理的角度来看，文献和研究的匮乏（Karmeedan，2010； Olatunji等，2010； Wong等，2011）。因此，本文通过检查实施问题，特别是针对BIM模型的成本方面，为专业提供了知识。这不仅对提供成本管理服务的项目/成本经理很重要，而且对于聘请他们提供这些服务的各方也很重要。
2.文献综述
2.1.BIM术语
各种术语用于描述BIM，BIM系统的子集和相关技术。ArandaMena，Goucher＆Thurairajah，Brewer和BuildingSmart强调了一致的定义和术语的必要性，以解决在仍需借助该技术发展的行业中对BIM的巨大困惑和误解。美国国家建筑科学研究院提供了BIM的广泛引用的定义-“设施的物理和功能特征的数字表示...以及有关设施信息的共享知识资源，为设施决策提供了可靠的基础生命周期;定义为从最早的构思到拆除都已经存在”（NIBS 2007，第21页）。BIM的各个子集通常用维度来描述– 3D（对象模型），4D（时间），5D（成本），6D（操作），7D（可持续性）甚至8D（安全性）。伊士曼和Karmeedan将BIM的这种多维能力定义为“ nD”建模，因为它具有向建筑模型添加几乎无限数量的维度的能力。
Kameedan提供了以下各个方面的解释。4D是一个计划过程，将时间表中表示的建筑活动与3D模型相链接，以开发随时间变化的实时建筑进度图形仿真。添加第四个维度“时间”可以评估项目的可构建性和工作流计划。项目参与者可以有效地可视化，分析和交流有关施工进度的顺序，空间和时间方面的问题。结果，可以生成更加健壮的计划，站点布局和后勤计划以提高生产率。将第5维“成本”集成到BIM模型中可生成5D模型，该模型可即时生成成本预算以及该模型随时间的遗传财务表示。这样可以将进行数量和估算的时间从几周减少到几分钟，从而提高估算的准确性，最大程度地减少因CAD数据含糊不清而引起的纠纷事件，并允许成本顾问将更多时间用于价值改进。6D允许扩展BIM以进行设施管理。BIM核心模型是对建筑元素和工程服务的丰富描述，为建筑物提供了完整的描述。此功能及其几何，关系和属性功能巩固了其用作设施管理数据库的能力。将可持续性组件纳入BIM模型可生成7D模型，使设计人员能够满足项目特定元素的碳目标，并相应地验证设计决策或测试和比较不同的选择。第8个方面在设计和构造中都包含安全方面的内容。总而言之，BIM使设计人员可以在构建项目之前更轻松地预测项目的性能，更快地响应设计变更，通过分析，模拟和可视化来优化设计，并提供更高质量的施工文档。
2.2.BIM实施趋势
在澳大利亚，BIM在建筑行业中的使用目前并不广泛，并且没有任何政府要求在任何值得注意的项目中使用BIM。但是自从过去五年以来，由于采取了许多措施来吸引和告知项目利益相关者潜在的生产率提高和竞争优势，人们对BIM的采用的兴趣日益增强（CIBER 2012）。这些举措包括开发澳大利亚的BIM指南，例如国家规范（NATSPEC）的“国家BIM指南”，公司建设创新研究中心（CRC-CI）的“国家数字建模指南”，新西兰Revit标准（ANZRS）和BIM-MEPAUS指南和模型。“ buildingSmart”组织（以前称为“国际互操作性联盟”）继续在澳大利亚BIM开发和实施中发挥主要领导作用，其中包括建立“澳大利亚开放BIM联盟”，其中涉及与许多软件供应商结成联盟。推广“开放BIM”的概念（2012年11月）
北美和斯堪的纳维亚地区通常被视为BIM开发和实施中的建筑行业领导者（Wong等，2009）。McGraw Hill Construction（2013）发现，北美行业的项目团队专业人员对BIM的采用从2007年的17％增长到2012年的71％，这表明BIM现在已成为该行业的主流。这表明该地区在全球范围内处于领先地位。对此的主要推动力可以追溯到2003年，当时美国总务管理局（GSA）通过其公共建筑服务（PBS）办公室建立了国家3D-4D-BIM计划。作为主要的公共部门客户，该计划在美国拥有约8700座建筑物，因此对BIM的采用产生了巨大影响，从而证明了主要客户和政府领导层对该行业的重要性（Building Smart 2012）。
Brown（2008）还发现，美国国家标准技术研究院（NIST）发表了两项主要报告，这些报告衡量了资本设施互操作性不足的成本后果，美国对BIM的支持大大增加了。美国建筑业。他们估计每年的成本负担为158亿美元。
斯堪的纳维亚地区在BIM的开发和实施方面也有良好的记录。在政府项目上使用BIM的政府授权在芬兰，挪威和丹麦等国家提供了进一步的动力。自1970年代以来，芬兰政府在建筑业的IT研究上投入了巨资（Granholm 2011）。他们最近发布了针对该行业的通用BIM指南，该指南得到了大力支持。芬兰公共部门是参议院房地产公司采用BIM的主要推动力，参议院房地产公司是一个主要的政府实体，拥有大约60亿欧元的房地产资产组合，主要领导人要求在其项目上使用BIM并承担许多试点和研究项目。在整个行业中，BIM用于20％至30％的政府项目中，并预测在不久的将来它将增加到50％（Koppinen＆Henttinen 2012）。在丹麦，丹麦企业和建设局于2007年制定了数字建设计划，该计划已由主要政府机构实施。该计划要求在超过550万欧元的所有项目中使用BIM，并使用行业基础分类（IFC）格式交换信息。为了帮助企业满足这些要求，已经产生了许多报告和指南（Building Smart 2012）。在挪威，Statsbygg是挪威政府的建筑和项目管理代表，要求在所有公共项目上使用BIM。挪威政府是BIM的坚决支持者，并大力投资于研发（Granholm 2011）。
在英国，政府为英国建筑业引入了BIM实施策略。
被许多人认为是世界上最雄心勃勃，最先进的中央驱动BIM实施计划的行业（HM政府，2012年）。目的是在较短的时间内将英国行业转变为全球BIM领导者（Withers 2012）。2011年5月，英国政府发布了《政府建设战略》，其中详细说明了政府打算通过一项为期5年的实施计划，要求在2016年之前对其所有项目实施BIM。BIM被视为实现20％的采购成本节省的政府目标的中心（Cabinet Office 2011）。随着公司争相开发必要的技术能力来满足这些要求，该策略对英国工业产生了巨大影响。随着其他国家注意到这些发展，该策略有可能在更广泛的全球范围内影响BIM的实施。标准。
新加坡也正在成为BIM实施的世界领导者。新加坡建设局（BCA）制定了一项战略，到2015年在公共项目中广泛实施BIM（Granholm，2011年）。政府还设立了2.5亿新元的建设生产力和能力基金（CPCF），BIM是主要目标。2000年，建筑和房地产网络（CORENET）计划被确立为一项战略计划，旨在通过使用信息技术来推动行业转型。CORENET提供了用于在所有项目参与者之间交换信息的基础结构。用于开发应用程序的CORENET电子计划检查系统是进一步鼓励业界使用BIM的计划。该系统使建筑师和工程师可以通过在线“网关”检查其BIM设计的建筑物是否符合法规要求。新加坡已采用行业基础分类（IFC）作为BIM实施的标准（Building Smart 2012）。
BIM实施的主要推动力是宏观和微观层面的潜在经济利益。行业中企业的商业案例越来越清晰，政府的经济利益也越来越得到认可。
2.3.BIM实施问题
澳大利亚的BIM实施问题与其他国家/地区的经历相同。AIA（2010，p.2）强调领导是关键要求。领导才能推动AEC行业向前发展。BIM的用户正在采用不同的方法来解决所提出的问题，因此，整个行业中分散的方法使得难以利用基于信任，沟通和承诺的协调方法的可观收益。
为此，政府被广泛认为是推动变革的主要动力，领导力应从这一水平入手（CIBER 2012，AIA 2010）。AIA（2010）认为，澳大利亚联邦政府应发挥领导作用，以促进在所有州和领地边界上采取协调一致的方法。
AIA（2010）还强调了行业协会和专业协会必须更加积极主动并帮助领导行业所需的许多变革。他们为实施BIM提出了一系列关键建议，还提供了对行业问题的深入了解：
- 在政府的BIM使用授权以及行业/专业协会合作关系的共同作用下，在整个行业中发挥领导作用和进行协调
- 通过协调的培训方法发展行业技能
- 大学和学院提供跨学科的BIM课程跨学科教育方法
- 软件兼容性开发
- 客户的BIM意识和教育策略（AIA 2010，第12页）
一项针对英国实施问题的主要行业BIM研究得出了类似的结论。英国商务，创新和技能部（2011）为英国建筑业开发了BIM战略文件，该文件已被广泛提及。他们将其描述为“推拉”策略。他们争辩说，为了实现有效的BIM传递，客户端和传递端的BIM信息必须在期望和功能方面保持一致。
“推”元素
本文着眼于供应链和方法，以使他们更轻松地使用BIM方法（例如BIM）。市场上有许多供应商，他们的产品声称是最好的BIM解决方案。供应链中有许多人的成熟度曲线各不相同，所有人都认为BIM的风格是所有人的答案。还缺乏指导，培训，材料和通用流程，无法为流程，数据定义或可交付成果的规格提供一致的建议。提案是包装产品，标准，指南和培训，以支持简单明了的交付。包以其成熟度进行标识
“拉”元素
该策略的这一要素着眼于客户的“拉动”，以及政府客户和其他客户在其指定内容上应如何非常具体和一致。这包括需要指定一组信息（数据），供供应链在资产的交付和使用年限的特定时间向客户提供。这将取决于对需要哪些数据可交付成果以及何时以及与上述标准和规范过程的链接的仔细定义。这种数据传输将带来双重好处，即确保按时交付完整的信息集，实现商业检查和移交信息的交付，并交付一致的数字移交信息，从而能够访问资产的设计，成本，碳和性能。英国商务，创新和技能部，2011年，第5页）
2.4.5D BIM实施
5D（成本）能力的发展势头越来越大，前沿项目成本管理公司开始采用这种“新时代”的成本管理方
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