工程造价 项目成本管理 BIM和5D项目成本管理 外文文献翻译.docx

1、工程造价 项目成本管理 BIM和5D项目成本管理 外文文献翻译文献出处：Smith P. BIM & the 5D project cost managerJ. Procedia-Social and Behavioral Sciences, 2014, 119: 475-484.第一部分为译文，第二部分为原文。默认格式：中文五号宋体，英文五号Times New Roma，行间距1.5倍。BIM和5D项目成本管理摘要：本文探讨了项目成本管理专业人员在建筑行业建筑信息建模（BIM）实施与推进中的作用问题。本文回顾了当前BIM行业的发展趋势和问题，并对澳大利亚的工料测量公司进行了详细的访谈。BIM

2、不仅涉及3D建模，并且还通常在诸如4D（时间），5D（成本）甚至6D（施工施工）的进一步维度中定义。4D将3D对象模型中的信息和数据与项目编程和调度数据进行链接，促进了施工活动的仿真分析。5D将所有这些信息与成本数据（如数量，时间表和价格）相集成。6D表示在建筑的运行阶段可以使用的施工模型。本文探讨了项目成本管理专业人员在所有项目阶段一体化参与的重要性，并将第五维度成为BIM环境中的关键角色-“5D项目成本管理”。本文主要采用文献综述和行业采访等研究方法，并将通过专业项目成本管理公司确定领域的领先优势。本文的结论是，现代项目成本管理最大的价值在于这些管理者们具备5D施工的能力，并能够利用仿真模

3、型实时提供详细的5D估计和成本计划。关键词：项目成本超支，项目成本管理，数量测量，成本工程1.引言在世界各地提供专业项目成本管理服务的主要专业对象是造价工程师，工料计量师，建筑经济学家和项目经理。工料计量师是一个起源于英国的职业，是英联邦国家认可的专业职称。造价工程师主要用于北美和南美，中国和欧洲部分地区。建筑经济学家在一些欧洲国家和世界其他地区被用作服务的替代描述。在其他地区，特别是在欧洲，这三个职称得不到承认，项目管理大部分由成本管理服务商承担，作为其服务套餐的一部分。但成本管理不是这些专业人员的独专属，因为很少有国家要求必须正式注册才能担任，一些其他专业技术人员也开展了这些服务。就本文而

4、言，术语“项目成本管理”将用来描述这个专业领域。建筑信息建模（BIM）和自动化数量技术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和智能化，以及BIM模型的发展，项目成本管理人员的角色需要相应调整，以适应更复杂的成本管理服务，将4D时间和5D成本建模与成本信息/数据共享成为项目团队的一部分BIM综合项目交付方式。RICS（2012）认为，BIM不仅仅涉及使用新的软件/技术，而是需要一种不同的思维方式和一种新的项目采购和交付方法。最基本的是，需要从项目参与者传统方法即使用不同和不兼容的软件技术的单独的信息池转到完全集成的通用平台，参与者可以共享和处理相同的信息，因此，BIM模型是主要的

5、整个项目团队的工具。Mitchell（2012）描述了项目成本管理专业人士重视第五方面，并成为BIM环境中的关键角色-“5D项目成本管理”。Muzvimwe（2011）支持这一概念，并描述了成本管理能够通过将其成本数据和数量与实时BIM模型整体连接在一起，实时模拟和探索客户端的各种设计和构建场景的价值。这肯定提高了成本管理服务的价值，但依赖于具有BIM能力/专长的成本管理人员，在模型中分享其成本数据，并拥有经验，专业知识和直觉来分析和批评由模型。本文将探讨行业面临的机遇与挑战，并在虚拟项目团队中成为重要角色。虽然在BIM领域有相当多的文献和研究，但从项目/成本管理的角度来看，缺乏文献研究（Ka

6、rmeedan2010，Olatunji等2010，Wong等2011）。因此，本文通过审查实施问题向专业人员提供知识，特别关注BIM模型的成本方面。这不仅对于提供成本管理服务的项目/成本管理人员也是重要的，也是那些参与其提供这些服务的各方。2.文献综述2.1 BIM术语目前，全世界使用各种术语来描述BIM，BIM系统和相关技术的子集。Aranda-Mena等（2009），GoucherandThurairajah（2013），Brewer等（2012）和BuildingSmart（2012）强调需要一致的定义和术语，以解决在仍在努力使用该技术发展的行业中对BIM的概念混淆和误解。当今广泛引用

7、的BIM定义是由美国国家建筑科学研究院提供-“建筑的物理和功能特征的数字化表示”以及关于建筑的信息的共享知识资源，为其中的决策提供可靠的依据生命周期；定义为从最早的概念阶段一直到拆除阶段“（NIBS2007，第21页）。BIM的各种子集通常用3D（对象模型），4D（时间），5D（成本），6D（施工），7D（可持续性）甚至8D（安全）来描述。Eastman等人（2011）和Karmeedan（2010）将BIM的多维能力定义为“nD”建模，因为它具有向建筑模型添加几乎无限数量的维度。Kameedan（2010，p285）提供了各种维度的以下说明。“4D是将时间表中所代表的施工活动与3D模型联系起

8、来的计划过程，以开发对施工进度与时间的实时图形模拟。添加第四维“时间”提供了评估项目的可构建性和工作流程规划的机会。项目参与者可以对施工进度的顺序，空间和时间方面进行有效的可视化，分析和沟通。因此，可以生成更加强大的计划表，网站布局和物流计划，以提高生产率。将第五维“成本”整合到BIM模型中产生5D模型，这使得能够立即生成模型的成本预算和遗传财务表示与时间。从数周到数分钟，这减少了估算所花费的时间，提高了估算的准确性，最大限度地减少了CAD数据模糊的争议，并允许成本顾问花费更多的时间来改善价值。6D允许扩展BIM进行建筑管理。核心BIM模型是对建筑元素和工程服务的丰富描述，为建筑物提供了一个综

9、合描述。该功能与其几何，关系和属性功能一起被用作建筑管理数据库。将可持续性组件结合到BIM模型中，产生7D模型，使设计人员能够满足项目特定要素的碳目标，相应地验证设计决策，或者测试和比较不同的选项。第八个维度将安全方面纳入设计和施工。总而言之，BIM允许设计者在构建项目之前更容易地预测项目的性能，更快地响应设计更改，通过分析，模拟和可视化优化设计，并提供更高质量的构建文档。2.2 BIM实施趋势BIM在澳大利亚建筑行业的使用目前尚不普遍，没有任何政府授权在任何笔记的项目上使用BIM。但是过去五年以来，由于采取了一系列举措，让项目利益相关者了解潜在的生产力提升和获得竞争优势（CIBER2012）

10、，BIM采用的兴趣越来越大。这些举措包括开发澳大利亚BIM指南，如国家规范（NATSPEC）的“国家BIM指南”，“建筑创新企业研究中心（CRC-CI）”，“澳大利亚和新西兰Revit标准（ANZRS）和BIM-MEPAUS指南和模型。“建筑智能”组织（以前称为国际互施工联盟）继续在澳大利亚的BIM开发和实施中发挥主导作用，其中包括建立“澳大利亚开放BIM联盟”，涉及与多家软件供应商的联盟推动“开放BIM”（CIBER2012）的概念，北美和斯堪的纳维亚地区一般被视为BIM开发和实施中的建筑行业领导者（Wong等2009）。McGrawHill建筑（2013）发现，北美地区项目团队专业人士采用

11、的BIM从2007年的17增长到2012年的71，这表明BIM现在已经成为行业的主流。这表明这个地区在全球范围处于领先地位。一个主要的催化剂可追溯到2003年，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。作为一个主要的公共部门客户，美国有大约8700个建筑物，这个计划对BIM采用产生了巨大的影响，从而表明了主要客户和政府领导层对行业的重要性（BuildingSmart2012）。布朗（2008）还发现，美国国家标准与技术研究所（NIST）出版两份主要报告后，美国的BIM支持显着增加，衡量了资本建筑互施工性不足的成本后果美国建筑行业。他们估计每年的成本

12、负担为158亿美元。斯堪的纳维亚地区也拥有强大的BIM开发和实施记录。政府对政府项目使用BIM的授权在芬兰，挪威和丹麦等国家进一步推动。自20世纪70年代以来，芬兰政府对建筑行业的IT研究投入了大量资金（Granholm2011）。他们最近发布了一个正在得到大力支持的行业通用BIM指南。芬兰公共部门是BIM采用的主要推动力，参议院物业是一家主要的政府实体，拥有大约60亿欧元的财产资产组合，这是一个主要领导者，要求BIM进行项目并开展许多试点和研究项目。在整个行业中，BIM被用于20-30的政府项目，其预测将在不久的将来增加到50（Koppinen和Henttinen2012）。在丹麦，丹麦企业

13、和建筑行政管理局于2007年建立了数字化建设计划，已由主要政府机构实施。该计划要求所有项目超过550万欧元使用BIM，并使用行业基金类（IFC）格式交换信息。已经制作了一些报告和指导方针，以协助企业满足这些要求（BuildingSmart2012）。挪威统计局是挪威政府的建设和项目管理代表，要求在所有公共项目上使用BIM。挪威政府是BIM的强力支持者，并大量投资于研究与开发（Granholm2011）。在英国，政府已经为英国建筑行业实施了一项BIM实施战略，被许多人视为世界上最雄心勃勃和最先进的中央推动的BIM实施计划（HMGovernment2012）。目标是在相对较短的时间内将英国行业转变

14、为全球BIM领导者（Withers2012）。2011年5月，英国“政府建设战略”已经出版，详细说明了政府打算在2016年之前通过5年分期实施计划，要求所有项目的BIM。BIM被视为政府实现20节省采购成本的目标的核心（2011年柜阁办公室）。这一策略对英国行业产生了巨大影响，因为企业争相发展必要的技术能力来满足这些要求。这一策略有可能在更广泛的全球范围内影响BIM的实施，因为其他国家注意到这些发展。标准。新加坡也正在成为BIM实施的世界领先者。新加坡建筑行政管理局（BCA）制定了在2015年之前将BIM广泛应用于公共项目的战略（Granholm2011）。政府还建立了2.5亿新元的建筑生产力

15、能力基金（CPCF），BIM是一个关键目标。2000年，建设和房地产网络（CORENET）计划成立，作为通过信息技术推动行业转型的战略举措。CORENET为所有项目参与者之间的信息交流提供了基础建筑。用于开发应用的CORENET电子计划检查系统是鼓励行业使用BIM的另一项举措。该系统使建筑师和工程师能够通过在线“门户”检查其BIM设计的建筑物以达到法规遵从性。新加坡采用行业基础类（IFC）作为BIM实施的标准（BuildingSmart2012）。BIM实施的主要驱动因素是宏观和微观层面的潜在经济效益。行业内企业的经营情况越来越明朗，政府的经济效益越来越受到重视。2.3 BIM实施问题澳大利亚

16、的BIM实施问题与其他国家的经验不同。AIA（2010，p.2）突出领导作为关键要求。“要把领导力推向AEC行业。BIM的用户正在采取不同的方法来解决所提出的问题，并且由此产生的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巨大好处。为此，政府被广泛引用为变革的关键推动力，领导层应该从这个层面（CIBER2012，AIA2010）开始。AIA（2010）认为，澳大利亚联邦政府应该提供领导，以促进在所有国家和地区边界的协调一致的方法。AIA（2010）也强调，行业和职业协会需要更加积极主动，帮助领导行业所需的许多变化。他们为BIM实施制定了一系列重要建议，也提供了行业问题的洞察：-行业领

17、导和协调，政府授权BIM使用和行业/专业协会合作伙伴关系共同合作-通过协调的培训方式开展行业技能开发-跨学科和院系提供BIM课程的大学和学院的多学科教育方法-软件兼容性开发-客户BIM意识和教育策略（AIA2010，第12页）英国主要行业BIM对实施问题的研究得出了类似的结论。英国商业，创新和技能部（2011）为英国建筑行业制定了BIM战略文件，被广泛引用。他们将其描述为“推挽”战略。他们认为，为了实现有效的BIM交付，客户端和交付方的BIM信息必须在期望和能力方面相一致。“推”元素这样可以看出供应链和方法，使他们更容易利用BIM等BIM方法。市场上有很多供应商，其产品据称是最好的BIM解决方

18、案；供应链中有许多在成熟度曲线的不同点，都认为BIM的味道是所有人的答案。还有一些指导，培训，材料和通用流程缺乏对流程，数据定义或可交付成果规范的一致建议。该提案是包装产品，标准，指导和培训，以支持明确的交货。包裹由其成熟度确定“拉”元素战略的这一要素是客户端的“拉”，以及政府客户和其他客户应如何对其所指定的内容非常具体和一致。这包括需要通过资产的交付和使用寿命在特定时间指定供应链向客户提供的一组信息（数据）。这将依赖于对需要哪些数据可交付成果的仔细定义，以及何时和链接到上述标准和规范过程。这种数据交付将具有确保完整的信息集按时交付的双重优势，实现商业检查和切换信息传递，并提供一致的数字切换信

19、息，从而可以访问资产的设计，成本，碳和性能（英国商务部，创新和技能2011，第5页）2.4 5D BIM实施5D（成本）能力的发展正在增长势头，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。使用这种技术的行业的主要催化剂发生在2008年在美国。美国成本工程国际协会（AACE），美国专业估计师协会（ASPE），美国陆军工程兵团，总务局（GSA）和国家建筑科学研究所（NIBS）组成了一个协议共同解决了建设SMART联盟下的设备行业的成本工程相关问题。目的是开发用于协调和协调成本工程的系统和协议，并通过项目生命周期进行估计。“财团继续调整并协调不断变化的标准，从而明确

20、界定了从BIM模型中提取和处理5D（成本）信息的过程，特别是随着设计的发展”（ConstruchTech2013，p1）。2012年，皇家特许测量师学会（RICS）发布了新的“黑皮书（数量测量和施工标准）”和“新的测量规则”（NRM）指南。黑皮书是一套全面的文件，定义了数量测量和施工的良好技术标准。新的测量规则套件为成本管理生命周期中的成本比较提供了一个通用的测量标准。“该套件是由于行业合作而开发的，以确保在建筑物的任何时候，将有一套统一的测量和捕获成本数据的规则，从而完成成本管理生命周期并支持建筑采购从摇篮到坟墓的项目。在施工过程中更好地了解成本将增加业务规划的确定性，并支持从长远来看减少公

21、共和私营部门建设项目的支出“（”财产线2012“，第1页）。新的测量规则与BIM是一体的，并能在BIM平台内实现一致的估算和成本计划。RICS目前正在与其他亲戚协会和行业合作开发国际标准。企业有效实施5D技术的程度难以衡量。澳大利亚一个创新的项目成本管理公司是开始发生的一个很好的例子。米切尔布兰特曼（MitchellBrandtman）是澳大利亚中等规模的数量测量公司，将其公司作为“5D数量测量师和BIM倡导者和专家”。他们的董事总管理DavidMitchell认为，现代成本管理应该是5D成本管理，利用电子模型实时提供详细的5D估算和生活成本计划。Mitchell认为，成本管理人员通过在项目的

22、概念性前端阶段的成本计划角色提供最大的价值，为各种设计方案提供成本咨询和估算，然后随着设计的不断发展而改进这些估计。使用传统的2D方法，这种成本计划建议需要相当长的时间，并在设计开发过程的分配时间框架内抑制严格的比较分析（Mitchell2012）。Mitchell认为，“5D成本管理可以非常快速地完成这一任务，无数次和复杂的组合。5D成本管理还可以重新估计开发设计无数次提供有关估计差异和纠正建议的反馈（Mitchell2012，第4页）。Mitchell（2012）将此称为5D的“生活成本计划”。他认为，这些现代技术可以在传统框架中使用，但它是行为，技术如何使用比软件更重要。研究5D BIM

23、和项目成本管理的作用也在增长（Wong等2011，Cheunga等2012，Thomas2012，Zhou（2012），Olatunji（2010）和Frei等2013）。这一新兴研究与建筑行业5D BIM实施的新兴特征相关。2.5 RICS数量测量专业BIM实施调查RICS（2011）对英国和美国的数量测量师进行的BIM使用情况进行了调查，这可能是迄今为止全球最全面的调查方式。该调查提供了数量测量专业的BIM采用水平的快照，以及可能适用于数量测量师运营的许多其他国家遇到的问题。该调查于2011年4月发送给8,500名RICS成员，询问他们公司与BIM的合作情况，数量测量员（156）和建筑测量

24、师（96）的回应为298。以下概述了数量测量师回应的主要发现。只有10的QS公司定期使用BIM，另外29与BIM的参与有限。因此，61的QS公司没有与BIM接触。对于使用BIM的QS，最常用的是施工进度（14），其次是提取数量和建筑/资产管理（均为8）。只有4的QS公司经常投资于BIM培训，只有10积极评估BIM工具以供潜在的采用（RICS2011）。这表明该地区的QS职业并不是将BIM纳入所需的水平。然而，考虑到英国政府授权BIM的使用是在本次调查的时候引入的，那么看看自那时以来这对QS公司有什么影响呢会很有意思。引用BIM的QS公司面临的最大障碍是缺乏客户需求，培训，应用接口和软件。3.研

25、究方法文献综述显示，目前尚未对澳大利亚数量调查专业的BIM采用和实施水平进行研究。因此，本研究采用的研究方法是对澳大利亚的中大型测量公司进行行业采访。数量调查公司包括三家中型企业（10-20名员工）和三家大型企业（20名员工）。所有这些公司都在澳大利亚设有分支机构，但重点放在家庭办公室提供的数量测量服务上。这些公司位于新南威尔士州和昆士兰州。四家公司（三家大公司和一家中型企业）都使用BIM和自动化数量经验，而另外两家公司在自动化数量方面的经验有限，并且迄今为止他们的项目没有BIM经验。对每个公司的经验丰富的数量测量从业人员进行了访谈，并就BIM和自动化数量实施的好处和问题进行了一般性的讨论。被

26、访问者被问及与实施BIM和自动化数量相关的问题，问题和好处的一系列问题，但有意为广泛讨论提供范围，以确定作者认为的问题。访问使得对问题的询问和理解比通过问卷调查获得的更多。这些公司代表了澳大利亚数量测量专业中大中型企业的良好指示性抽样。这使得作者能够调查问题，调查正在进行的举措并确定未来的需求。以下部分概述了从这些会议和讨论中得出的主要结论。4.研究结果4.1 BIM模型的质量BIM模型的质量是主要关注的问题。使用BIM模型需要输入大量互连的数据和信息，这通常是复杂的。虽然BIM模型具有冲突检测功能，但在检查所有信息方面存在限制。客户还需要准备投资于适当开发质量模型-通常由顾问费用来限制，不足

27、以将模型开发到所需的水平。垃圾垃圾的概念对于BIM模型肯定是正确的。在模型中使用不充分或不正确信息的责任也是一个主要问题。4.2 自动化数量所有受访的公司都使用自动化数量软件来准备他们的项目数量。其中四家公司广泛使用这种软件，特别是成本计划阶段，而另外两家公司则以有限的能力使用这种软件。这些公司使用专有软件和内部软件与CostX程序最常用的程序。CostX程序现在是澳大利亚使用最广泛的软件，现已在全球40多个国家（Exactal2013）使用。CostX程序和内部程序都能够与BIM模型进行链接。这些公司都同意他们处于“自动化数量”的路径，并且随着自己的专长和软件的改进，这将继续发展。他们发现的

28、主要问题是电子文档的质量（无论是2D，3D还是BIM模型）。文件的质量对于准确量的开发至关重要，这个问题早在引入电子文档之前已经存在。在传统的基于2D纸张的日间，询问图纸和查询以纠正设计和信息错误和不一致性是测量过程的正常部分。这些公司强调，新的电子环境没有任何改变。文档仍然需要检查错误和不一致。新的问题在于，尽管BIM模型中的冲突检测有所改进，但更难以检查文档的准确性。在2D天，测量员将花费数天和数周的时间来详细地测量和“吸收”项目信息。在电子3D环境中，花费时间来衡量和吸收文档细节。还有一批新的年轻数量测量师，他们在2D纸张测量领域没有扎实的基础培训，并且可能缺乏经验和专业知识来识别CAD

29、/BIM模型中的问题，因为它们可能在2D环境中完成。这导致了由于模型的质量问题而导致自动量产不信任的主要问题。数量测量员不完全熟悉自动化数量软件的情况下也可能出现问题。这需要经验，专业知识和直觉才能识别生产数量的问题。这些公司仅在可行的范围内使用自动化数量-虽然理想地适用于成本计划测量，但是对于“数量清单”，“建筑商数量”和其他详细估算要求的更详细测量仍然存在局限性。自动数量还将仅反映模型中详细描述的内容需要识别不在电子模型中的信息和数量是至关重要的。同样值得注意的是，对于所有受访企业来说，仍然通过传统手段（即不是自动化的数量）进行相当数量的测量，特别是关于数量和合同/索赔管理的详细测量。所有

30、公司将自动化数量视为“技术进步”，并将其用于实用和实用。他们都同意，过去几年在其公司内使用自动化数量大幅增加。4.3 缺乏标准/软件不兼容性所有受访者注意到，尽管近年来取得了很大的进步，但项目供应链中缺乏一致的标准和软件不兼容性仍然是一个问题。完全整合的项目交付与单一集成和兼容的BIM模型的多学科项目团队对于BIM的最佳使用至关重要。目前的范围仍然有限。通常认为BIM的使用目前更适合于大客户和承包商的大型项目，这些项目的范围要求所有项目参与者都具有必要的技术能力和兼容的软件。即使那时，两名受访者也谈到了BIM项目的工作，但是由于不仅仅是软件而且标准和做法方面的不兼容问题，BIM模式之外也被有效

31、地工作。项目供应链中的关键方面也不能满足所需的能力。所有人都同意这些问题将继续改善，但对于行业中成功的BIM植入来说至关重要。4.4 共享成本数据信息BIM对项目的全面实施涉及项目参与者之间的信息共享。数量测量公司的成本数据库为其提供的服务的质量和价值提供了基础，并且可以提供显着的竞争优势。因此，与项目组共享成本数据的概念仍在由企业解决。受访者都指出，这是一个不容易解决的问题，但同意随着BIM随着时间的推移变得越来越主流，这一概念将成为企业的现实-要么分享他们的数据，要么不参与。4.5 业务转变对BIM的能力和专长的要求使得数量测量公司重新评估和重新设计他们的业务实践。受访者都同意，对于通常不

32、得不适应和重塑其服务来满足客户和行业不断变化的需求的数量测量公司，这并不是什么新鲜事。一个趋势已经出现，大量的测量公司正在与其他公司建立联盟，形成全球管理咨询实践，提供远远超出数量测量实践的传统领域的服务。然而，转向BIM和自动化数量的业务影响是显着的。虽然软件和技术确实需要大量的前期投资，但最大的成本在于员工培训和开发。虽然目标是为了从长远角度获取利益和竞争优势，但这些开发成本尤其显着，在目前的气候下，澳大利亚许多行业的市场活动水平相对较低，数量测量师和其他建筑物的费用削减专业人士是共同的。许多公司的财务范围有限，不足以投资当前和未来的数字技术和能力。增加的复杂性是，技术总是在不断发展，受访者评论说，花费大量的时间和费用可以用于软件和培训，结果不确定。“开拓”的道路可能是高风险，因为企业成为某些技术的“测试飞行员”，而竞争对手等待着看看“测试”是否会产生商业价值和竞争优势。但所有受访者均认为，对于想要成为建筑市场的重要角色的企业，“等待观望”的做法已经不再适用，特别是在顶端。文化业务变革是企业面临的另一个挑战-通过这种新技术改变员工的思维方式来拥抱和发展。许多企业认为这是重大变革的重大障碍-保守主义和工作人员无法适应。不过受访者评论说，过去几年，他们注意到态度有明显转变，专业人士认识到，