BIM與PLM技術的項目投資管理范文

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摘要:

通過分析傳統建設項目投資控制缺點，提出BLM理念在工程項目投資管理中的優勢與可行性，介紹了基于BLM的建設項目投資控制模式，從導入環路、參與方環路、功能環路和建設階段環路四方面闡述了該模式的構建方式，并設計了模式的功能模塊，指出模式運行中采用“導入對接法”，可避免信息重復輸入，提高投資管理效率。

關鍵詞:

建設項目，bim，plm，投資控制模式

由于項目建設中參與單位、風險因素及建筑信息量的增多，項目投資管理難度不斷增大。業主如何有效控制工程投資，以減少建設成本，成為項目管理的核心目標。《2011—2015年建筑業信息化發展綱要》明確要求:“加快建筑信息模型(BIM)等新技術在工程中的應用，積極探索項目全生命周期(PLM)技術的研究和應用”。建筑信息模型(BuildingInformationModeling，BIM)具有智能化、三維化、可視化等特點，在工程造價領域發揮著巨大作用。許多學者從不同角度進行了研究，如張樹捷從BIM不同功能分析其在工程造價管理中的應用［1］;汪茵等從前期造價管理角度分析BIM價值［2］;陳祥赟等通過實例工程分析BIM技術對工程進度和成本控制的實際價值［3］。但在已有研究中，以BIM技術為核心、以項目全生命周期(ProjectLifecycleManagement，PLM)技術為輔助的建設工程生命周期管理理念(BuildingLifecycleManage-ment，BLM)，在項目投資管理中的應用分析卻很少，因此有必要對其進行研究。

1建設項目投資管理現狀及發展趨勢

1．1傳統建設項目投資管理存在的問題1)精細化程度低，投資管理粗放。傳統建設項目投資管理注重經驗，決策階段投資估算準確性偏低，導致估算不能很好地起到控制工程總投資的作用;設計階段設計深度往往不夠;招投標階段易出現工程量計算偏差;施工及竣工驗收階段易產生工程量重復計算問題，較難保證審核結算質量。在二維顯示下，建筑物中的空間信息、設備信息與人員信息得不到充分的顯示［4］，投資管理達不到精細化要求。2)信息化水平差，數據易丟失。建設項目生命周期管理常被分成彼此獨立的前期策劃管理階段(DevelopmentManagement，DM)、實施期項目管理階段(ProjectManagement，PM)及使用期設施管理(FacilityManagement，FM)階段。項目參與方在各階段只能創建局部共享信息，彼此易形成“信息孤島”，階段控制連貫性差，且數據由電子形式轉變成紙質過程中極易丟失。3)動態化應用少，管理缺乏預見性。傳統投資管理依賴被動式控制，當項目資金流出現問題后才采取控制措施，資金管理缺乏預見性。多數投資控制以固定參數和靜態圖(如成本偏差分析、限額設計、標有資金使用情況的網絡計劃圖等)的形式體現資金使用過程，無法滿足當前投資管理動態、高效化的要求。

1．2基于BLM的建設項目投資管理理念的提出基于BIM與PLM技術的BLM理念是目前建筑業信息化發展方向之一。BLM理念是PLM與BIM技術的創新結合，要求項目各階段數據、不同參與方所掌握的工程信息等均在同一數字化平臺中交換與流轉。建設工程生命周期貫穿建設項目全過程，即從概念設計到拆除或拆除后再利用，通過數字化方法創建、管理和共享所建造資本資產的信息［5］。BLM理念的核心是建立虛擬的建筑信息模型并管理模型信息，使項目各階段有效集成，最大化項目價值。BIM是BLM理念的技術核心，應用BIM技術可為BLM理念的實施提供數字化模型與技術支撐。BIM是一個設施(建設項目)物理和功能特性的數字化表達;是一個共享的知識資源，是分享有關這個設施的信息，為該設施從概念到拆除的全生命周期中的所有決策提供可靠依據的過程;在項目不同階段，不同利益相關方通過在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自職責的協同作業［6］。因此，BIM技術可使項目投資動態化，為可視化控制項目投資提供技術平臺。

2BICM模式的構建

2．1BICM模式的結構針對目前項目投資管理出現的問題，本文提出了基于BLM的建設項目投資控制模式(BuildingInvestmentControlMode，BICM)。在模式建立中，引入BIM與PLM技術。BICM模式通過創建5D參數化模型(3D模型+時間維度+成本信息)，加強工程信息在項目各階段、各參與方間的共享程度，減少信息在流轉時的損失，從而提高項目前期投資估算精度，加快項目建造期信息處理速度，減少項目后期運營管理難度。本文通過Revit，Navis-works及Excel軟件，構建了基于BLM的建設項目投資控制模式應用框架，該模式由四個環路構成，如圖1所示。1)導入環路。在導入環路中，圖紙信息、模型信息、進度信息和成本信息得以充分流轉、共享，數據間互操作性增強，減少信息流失。該環路具體實現方法以Revit軟件為核心數據庫，對建筑物進行三維建模。通過導入法使外圍兼容軟件Navisworks對模型進行識別并再創建，最終在Excel軟件中形成建設項目隨時間進度的資金流曲線圖。2)參與方環路。在參與方環路中，業主、設計方或施工方通過功能環路及階段環路反饋的信息，持續監控項目投資或成本。業主主要承擔項目總投資監控和管理工作，施工方則配合業主進行投資管理，并最大限度地節約使用資金。3)功能環路。BICM模式的功能環路由五大功能模塊構成，分別是精細化建模、建立信息平臺、制訂資金使用計劃、可視化跟蹤和動態化管理。五大功能模塊保證該管理模式有效運行，并連接參與方和建設階段環路，以增強模式的功能性、整體性。4)建設階段環路。建設階段環路由DM，PM，FM階段構成。DM階段投資控制方為業主;PM階段投資控制方包括業主、設計方、施工方及監理方等;FM階段投資控制方為項目最終使用者。該環路充分體現PLM思想，可實現項目投資全生命周期管理，即實現項目決策、設計、施工、運營管理等過程的集成。該投資控制模式四個環路的構建，符合全生命周期項目管理的思想，即建立系統化的管理體系。該模式可實現業主、設計方及施工方對項目投資或成本實時控制，并從項目不同階段全面反饋資金管理效果。基于BLM的投資控制模式也可結合Microsoftproject項目管理軟件、魯班PDS系統及基于BIM的廣聯達等擴展性軟件來實現。

2．2BICM模式功能模塊分析1)精細化建模。BIM三維模型以圖元構件或族的形式搭建實例化建筑物數字模型，模型綜合包括建筑物各部位尺寸、材料、定價等信息，克服傳統CAD圖形建模技術只以點、線、面等幾何圖元表達建筑物信息的缺點。2)建立信息共享平臺。以往專業人員只能在項目各個階段采取獨立的設計和建造方法，但BIM技術則注重信息共享，在建筑全生命周期中形成一個共有的數據知識庫，在建筑行業中許多復雜項目也需要一個包含多數據和交換規則的大型建筑信息系統［7，8］。因此建立基于BIM的信息共享平臺，將項目不同階段的投資信息輸入BIM模型及基于互聯網的局部服務器中，形成BICM信息數據庫，改變傳統投資控制信息重復輸入情況，提高項目投資管控水平。3)制訂資金使用計劃。在編制資金計劃時，根據綜合了建筑信息、時間信息、成本信息的5D參數化模型，將投資計劃不斷細化，利用模型高效的計算分析能力，快速計算項目工程量并實時查看任意時間節點的成本費用，以最低的總成本達到工程預期建設目標。4)可視化跟蹤。項目各參與方通過模型接口，隨時獲取一致的工程信息，最終實現網上交流與協同工作。業主可隨時查看共享平臺中項目資金運用情況，監控施工方預算;設計方可在平臺中輸入建筑設計信息，供業主與施工方參考;施工方則根據平臺中資金流信息及時調整施工方案，避免費用超支。5)動態化管理。由于BICM信息數據庫具有完備性、易用性等特點，能及時發現項目投資超支環節，分析產生的原因并采取預防措施，在資金流出現狀況前予以解決。BICM數據庫利于人員在共享平臺中交流溝通，例如現場管理人員可每周召開例會，比對BICM共享平臺中的信息與工程實際投資情況，衡量投資管理效果，動態分析資金使用情況。

2．3BICM模式的實施步驟BICM模式實施的關鍵是構建5D參數化模型，即三維實例化模型附加時間維度和成本信息，最終得到項目工程量和成本等數據。根據項目實際情況，通常有3種方法計算工程量和成本數據:利用應用程序界面(ApplicationProgrammingInterface，API)在BIM軟件和成本預算軟件間建立連接;利用開放數據庫互聯(DatabaseConnectivity，ODBC)直接訪問BIM軟件數據庫;將計算結果輸出到Excel。針對目前已開發的從Revit設計軟件導入BIM模型的API，在實際應用中仍存在信息利用障礙;應用ODBC直接讀取BIM模型信息前需進行復雜的構件編碼，并重新設計工程量計算規范等問題。本文采用第3種方法，將5D模型資金信息直接輸出到Ex-cel軟件。此方法不需二次開發相應軟件系統，節省軟件開發成本。BIM5D模型創建及BICM模式的實施分為以下幾個步驟:1)將兼容的CAD圖紙導入Revit軟件中，在圖紙基礎上創建BIM3D模型;2)根據已計算的工程量、定額、工作邏輯順序等信息，編制工程初始進度計劃;3)將創建的BIM3D模型導入Navisworks軟件中，并在Time-liner界面對模型各構件添加初始進度計劃信息，設置任務性質(構造、拆除、臨時);4)提取階段成本信息，編制工程初始投資計劃，將投資計劃信息導入Excel軟件中，繪制項目實際資金流與計劃資金流對比曲線圖。建立在Navisworks軟件模擬施工進度計劃基礎上的資金流對比曲線圖，可作為項目投資管理的工具之一。本文提出的投資控制模式采用“導入對接法”，使項目信息在軟件輸入與輸出端實現對接，體現BLM理念中“一次輸入，多次利用”思想。

3結語

本文針對目前建設項目投資管理出現的問題，將基于BIM與PLM技術的BLM理念引入建設項目投資管理中，構建基于BLM的建設項目投資控制模式，將Revit，Navisworks及Excel軟件相互搭接，可視化呈現項目資金流。在保證工程質量和工期前提下，投資可控制在合同限額內，解決了建設項目傳統投資管理方法存在的問題。目前，隨著建筑業廣泛應用BIM技術，以其為核心的BLM理念在建設項目投資控制中將具有更大的應用價值。

參考文獻:

［1］張樹捷．BIM在工程造價管理中的應用研究［J］．建筑經濟，2012(2):20-24．

［2］汪茵，高平，宋蓉．BIM在工程前期造價管理中的應用研究［J］．建筑經濟，2014(8):64-67．

［3］陳祥赟，董娜，熊峰．基于BIM的某項目進度與成本控制研究［J］．施工技術，2014(43):580-583．

［4］林天揚，王佳，周小平．基于BIM的可視化消防管理平臺研究［J］．建筑科學，2015，31(6):152-155．

［5］丁士昭，馬繼偉，陳建國．建設工程信息化導論［M］．北京:中國建筑工業出版社，2005．

［6］何關培，應宇墾，王軼群．BIM總論［M］．北京:中國建筑工業出版社，2011．

作者：謝穎 王哲 單位：東北林業大學土木工程學院