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基于4D BIM 的施工资源动态管理与成本实时监控 来源：施工技术;???作者：张建平 范喆 王阳利 黄志刚;???发布时间：2011-06-02;??? 分享到： ［ 摘要］针对建筑工程施工资源和成本管理的复杂性以及工程建造成本超过预算现象，通过建立 4D 施工资源信息模型和系统开发，实现了施工阶段对人力 材料和机械等资源的动态管理和工程成本的实时监控， 为提高施工项目管理水平和成本控制能力探索了新途径和方法. ［关键词］BIM;4D 资源动态管理;成本实时监控;建筑施工 据统计，建筑业有多达 2 /3 的建设工程项目在竣工决算时超过预算［1］，做好施工阶段成本控制和资源管理已成为工程项目管理的重要任务 项目施工过程中， 必须根据工程预算对施工成本进行控制长期以来，由于施工过程的高度动态变化，施工资源及成本管理主要依靠人为控制， 现有资源及成本管理软件只能辅助管理者进行必要的计算和统计，无法对施工资源和成本进行实时监控和精细管理. 本文为国家十一五科技支撑项目专题基于4D技术的建筑施工仿真与动态管理软件研究 主要内容。旨在综 合 应 用 4D- CAD 和 BIM ( building information model)技术， 建立 4D 资源管理信息模型， 实现施工过程中人力、材料、机械等资源的动态管理和工程成本的实时监控， 减少工程超预算现象，提高企业施工阶段的资源管理和成本控制能力。 1 4D 施工资源信息模型建立 4D- CAD 技术是在 3D 模型的基础上，附加时间因素，将模型的形成过程以动态的 3D 方式表现出来，并能对整个形象变化过程进行优化和控制［2。BIM 是一种创新的建筑设计 施工和管理方法，以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目等各种相关信息的工程数据模型，是数字技术在建筑工程中的直接应用［3］。本研究综合应用 4D- CAD 和 BIM技术， 对基于IFC 的4D施工管理扩展模型4DSMM+ + (4D site management model + + )［4］中的 4D 资源信息进行扩展和集成，建立 4D 施工资源信息模型，实现了施工资源动态管理和成本实时监控。 4D 施工资源信息模型是将建筑 3D 模型与施工进度相链接，并与施工资源及成本信息集成一体具体由 3 个子信息模型组成:基本信息模型 4D 信息模型以及预算模型。图 1 描述了 4D 施工资源信息模型的基本组成以及子模型间的相互关系。其中， 基本信息模型可提供项目 建筑构件的浏览与管理功能;4D 信息模型可支持工程项目施工过程动态模拟和施工管理;预算信息模型可根据建筑构件的类型自动关联预算信息，提供建筑构件所需资源用量和成本计算与查询。 1. 1 基本信息模型 基本信息模型是 BIM 的基础， 包括所有 BIM 子模型共同的基础信息，这些信息可用于项目整个生命周期，也是 4D 施工资源信息模型的核心 基本信息模型以建筑物三维几何信息为基本属性，包括以构件实体为基本单元的建筑对象的几何尺寸、空间位置和构件实体间空间关系，以及工程项目类型名称、用途、建设单位等项目的基本工程信息。 1. 2 4D 信息模型 4D 信息模型是在基本信息模型的基础上增加工程进度信息以及相关的资源、过程和管理信息等所形成的4D 时空模型。4D 信息模型主要针对施工管理阶段应用，可以支持施工过程的可视化模拟以及施工进度的动态管理和优化。 1. 3 预算信息模型 预算信息模型是在基本信息模型的基础上增加工程预算信息，形成具有资源和成本信息的子信息模型。预算信息模型包括建筑构件的清单项目类型、工程量清单，人力、材料、机械定额和费率等信息。通过此模型，系统能识别并自动提取建筑构件的清单类型和工程量(如体积、质量 、面积、长度等)等信息，自动计算建筑构件的资源用量及成本。 工程预算存在定额计价和清单计价两种模式自 建设工程工程量清单计价规范 GB50500 2003(目前已作废)［5］发布以来，建设工程招投标过程中清单计价方法成为主流 在清单计价模式下，预算项目往往基于建筑构件进行资源的组织和计价，与建筑构件存在良好对应关系， 满足 BIM 信息模型以三维数字技术为基础的特征［6］。因此，本文研究采用了清单计价模式， 并且支持企业定额， 以满足工程项目资源及成本管理多方面需要。 1. 4 4D 施工资源信息模型4D 施工资源信息模型是基本信息模型 4D 信息模型与预算信息模型的集成与扩展，包括了建筑构件、信息进度信息、WBS 划分信息 预算信息等。模型构建是通过引入 IFC( industry foundation class)标准， 对模型实体对象进行定义和描述，并建立相应的数据交换与共享机制。4D 施工资源信息模型的逻辑结构如图 2 所示，描述了其中建筑构件W