浅谈BIM在建设价值工程中的应用

・２０・　价值工程　浅谈ＢＩＭ在建设价值工程中的应用　Ｂ１Ｍ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｖａｌｕｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｏｆ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　苑东亮ＹＵＡＮ　Ｄｏｎｇ—ｌｉａｎｇ；王智佳ＷＡＮＧ　Ｚｈｉ－ｊｉａ　（河南理工大学土木７－程学院，焦作４５４１５０）　（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｅｎａｎ　Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉａｏｚｕｏ　４５４１５０　Ｉ　Ｃｈｉｎａ）　摘要：在建筑业开展价值工程收益很大，但价值工程在建筑业应用却不多，本文试寻找了其原因，并提出利用新近出现的ＢＩＭ技　术来促进价值工程在建筑业的发展应用。ＢＩＭ的信息集成化管理，可视化功能，４Ｄ模拟技术　及相关软件平台，可以方便在建筑行业　开展价值工程，以提高建筑价值，节约资源成本。　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ　ＣａｌＴｙ　ｏｕｔ　ｖａｌｕｅ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｉｎ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｉｎｄｕｓｔｒｙ　ｃａｂ　ｂｒｉｎｇ　ａ　ｌａｒｇｅ　ｉｎｃｏｍｅ，ｂｕｔ　ｔｈｅｒｅ　ｉｓ　ｌａｃｋ　ｏｆ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｖａｌｕｅ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｉｎ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｉｎｄｕｓｔｒｙ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｔｒｉｅｓ　ｔｏ　ｆｉｎｄ　ｉｔｓ　ｃａｕｓｅｓ，ａｎｄ　ｐｒｏｍｏｔｅ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｖａｌｕｅ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｉｎ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｉｎｄｕｓｔｒｙ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｎｅｗｌｙ　ｅｍｅｒｇｅｄ　ＢＩＭ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ。ＢＩＭ　ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ，４Ｄ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｐｌａｔｆｏｒｍ，ｃａｎ　ｅａｓｉｌｙ　ｃａｒｒｙ　ｏｕｔ　ｖａｌｕｅ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｉｎｄｕｓｔｒｙ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ　ｖａｌｕｅ　ａｎｄ　ｓａｖｅ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｃｏｓｔ．　关键词：价值工程；ＢＩＭ；可视化；４Ｄ；ＢＩＭ软件平台　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｖａｌｕｅ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ＢＩＭ；ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ；４Ｄ；ＢＩＭ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｐｌａｔｆｏｒｍ　中图分类号：Ｆ４０６．３　文献标识码：Ａ　文章编号：１００６—４３１１（２０１３）３０—００２０—０３　Ｏ引言　价值工程的创始人迈尔斯定义如下：价值分析是用整　价值工程是一种结合了技术与经济而且又十分注重　套的专门技术，广泛知识和熟练技巧来实现的一种解决问　经济效益的现代管理技术。在建设工程中应用价值工程可　题系统，又是一种以有效识别不必要成本（即既不提供质　以减少建设成本提高建筑性能，带来可观的经济效益。建　量，也不提供寿命用途、外观或顾客要求的特性成本）为目　筑自身的一些特点使价值工程在建设工程中的应用具有　的的有组织的创造性方法。　一定困难。如果能和ＢＩＭ的一些功能相结合，将会促进价　日本价值工程研究专家玉井正寿对价值工程的定义　为：价值分析是以最低的寿命周期费用，可靠的实现必要　的功能，着重于产品或作业的功能分析的有组织的活动。　值工程在建设工程中的应用。　１价值工程概念及理论　价值工程（Ｖａｌｕｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，简称ＶＥ）是由美国通用　美国价值工程师协会（ＳＡＶＥ）￣价值工程的定义是：价　公司（ＧＥ）的工程师劳伦斯・戴罗斯・迈尔斯（Ｌａｗｒｅｎｃｅ　Ｄ．　值工程是一种系统化的应用技术，通过对产品或服务的功　Ｍｉｌｅｓ，１９０４—１９８５）于２０世纪４０年代创立的。价值工程又　能分析，建立功能的货币价值模型，以最低的总费用可靠　称为价值分析（Ｖａｌｕｅ　Ａｎａｌｙｓｉｓ）、价值研究Ｖａｌｕｅ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ）、　的实现必要的功能。　价值保证ｆＶａｌｕｅ　Ａｓｓｕｒａｎｃｅ）、价值革新（Ｖａｌｕｅ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ）、　我国的国家标准ＧＢ８２２３—８７中对价值工程的定义　价值改善（Ｖａｌｕｅ　Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ）等。　为：价值工程是通过相关领域的协作，对所研究的对象的　价值工程作为一种现代管理技术，自创立至今的半个　功能与费用进行系统分析，不断创新，旨在提高所研究对　多世纪以来，无论是在理论，还是在实际应用中都取得了　象价值的思想方法和管理技术。　长足的发展。价值工程将经济与技术相结合，以提高研究　虽然对价值工程的定义各家略有不同，但可以看出有　对象价值为目的，已经取得了很好的经济技术效益。它摆　几个共同的本质。　脱了孤立地从经济或技术方面进行产品开发、技术革新、　①价值工程要从全寿命周期上考虑。即不仅要考虑生　经济管理等的做法，为经济生产做出了重大贡献。　１．１价值工程定义　产过程，还要考虑使用过程的维修和经常性运行成本。②　价值工程的本质是提高研究对象的价值。即使用最好的全　价值工程是一种结合了技术与经济而且又十分注重　寿命周期成本实现所有必需的功能。③价值工程的核心为　经济效益的现代管理技术［１］。价值工程是以提高研究对象　功能分析。分析研究对象的功能费用组成，分辨必需功能　的价值为目的，以系统分析为核心，通过思维创新和集体　和非必须功能，以便进行价值提高。④价值工程是一个有　智慧，达到以最低的全寿命周期成本费用实现研究对象的　组织的系统的研究活动。　所有必需功能的目的。　１．２价值工程的基本原理　价值工程的定义有多种不同的表述。　价值工程中的价值ｆｖａｌｕｅ）￣同于政治经济学中的价　在政治经济学中，价值是指凝结在商品中的一般的无　作者简介：苑东亮（１９７２一），男，河南周口人，副教授，研究方向为　值，工程管理；王智佳（１９９０一），女，河南焦作人，在读硕士，　差别的人类劳动，这是商品的一般属性。价值工程中的价　研究方向为工程管理。　值是研究对象的功能与费用的比值。即　Ｖａｌｕｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　・２１・　价值＝功能／费用　数学公式为　ｖ＝Ｆ／Ｃ　我国价值工程成果主要集中在工业领域，约占８０％以上，　而建筑行业仅为４％左右圈。（表１）　按照国际经验保守估计，开展价值工程可以降低建设　成本５％一１０％，每年的运行成本也可降低５％一１０％，而开　展价值工程的投入成本则很小，仅为总造价的０．１％一０－３％［甸。　在建筑行业中，建设项目的总投资一般都比较大，社会资　式中ｖ＿～Ｆ＿～价值　功能　Ｃ——成本　价值工程的核心就是功能分析，通过对研究对象的功　源占用较多，能源消耗量大，如果在项目中应用价值工程，　能和成本进行系统化的分析，确定它们的相互关系，有效　将大大降低成本，节省大量社会资源，同时也可节约能源，　的科学的识别对象的必要功能，合理的分化成本，为创新　促进社会和谐可持续发展。　和改善提供可靠的科学依据，去掉不合理不必需的功能，　由上可知，在建筑行业中开展价值工程可以说是～本　万利，利国利民的双赢之举，可建筑业的价值工程成果仅　为４％左右，可见在建设项目中开展价值工程存在一定的　调整成本费用，使研究对象的价值得到提升。　从上述公式来看，提高对象价值的途径有以下五个：　功能，提高对象的价值。　　①ｖ　ｔ＝Ｆ　Ｔ／ｃ，即保持成本不变的情况下提高对象的　困难。笔者认为这种困难主要源自建筑的自身特点。①工程规模庞大。现代建设工程项目一般都是规模较　息里使在工程中开展价值工程的资料收集和分析都比较　②Ｖ　ｔ＝Ｆ／ｃ　ｊ，，即在功能不变的前提下降低全寿命周　大的，这样的工程项目工程信息量也很大，众多繁杂的信　期成本，提高对象价值。　（　ｖ　Ｔ＝Ｆ　Ｔ／ｃ　，即在提高功能的同时降低成本，这　困难。　②全寿命周期长。建设项目工期较一般工程来说时间　（　Ｖ　ｔ＝Ｆ　Ｔ　Ｔ／ｃ　Ｔ，即成本略有增加的同时功能大幅　相当长，建设工程项目工期少则几个月，多则几年，几十　度增加，提高对象价值。　年。较长的建设工期增加了影响建筑的各种风险因素，对　是提高对象价值的最佳途径。　⑤Ｖ　Ｔ＝Ｆ　，Ｃ　Ｊ，，即功能略有下降的同时成本大幅　开展价值工程也是不利的。　度降低，对象价值增加。　２价值工程在建筑行业的应用发展　③建设周期和运行周期责任分离。开展价值工程应从　全寿命周期考虑，以减少全寿命周期成本为目的，但在建　价值工程自１９４７年由迈尔斯创立开始，以其良好的　筑行业建设者只负责工程建设，即只考虑建设成本，后期　经济效益成果，在企业内得到发展及应用。２０世纪５０年　运行维护费用很少考虑，在很大程度上造成了后期高费用　代美国通用电气内部推广价值分析技术，使公司取得了巨　运行的状况。这也是开展价值工程的～大困难。　大的经济利益，在应用价值工程的１７年里共节约成本２　地各个行业迅猛发展。　建设工程自身的特点决定了在建筑业开展价值工程　ＢＩＭ。本文试将ＢＩＭ应用到建设项目价值工程中去，为促　３　ＢｌＭ　亿多美元。通用电气的这一成功，使得价值工程在世界各　的难度。近几年建筑业中出现了一种新的管理工具——　价值工程的应用，不同程度上降低了企业的成本、增　进价值工程在建筑业的发展提供思路。　加了收益。据国内外资料报道，美国投资ｌ美元开展价　值工程活动，一般可收益ｌ２—２０美元，能降低成本３０％　左右［２１ｏ　ＢＩＭ（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｍｏｄｅｌｉｎｇ）是建筑信息模型　的简称，这个概念是由美国乔治亚技术学院（Ｇｅｏｒｇｉａ　Ｔｅｃｈ　据报道，前联邦德国在产品更新中，开展价值工程可　Ｃｏｌｌｅｇｅ）建筑与计算机专业的查克・伊斯曼（Ｃｈｕｃｋ　Ｅａｓｔｍａｎ１　降低成本２０％一２５％，在新产品设计、制造中，开展价值工　博士于３０多年前提出的：“建筑信息模型综合了所有的几　程活动则可降低成本４０％左右【３ｌ。　何模型信息、功能结构要求和构件性能，将一个建筑项目　我国自１９７８年引进价值工程以来，取得了显著的经　整个生命周期内的所有信息整合到一个单独的建筑模型　济效益。普遍认为，我国推广价值工程可降低成本１０％一　中，而且还包括施工进度、建造过程、维护管理等的过程　３０％。许多企业运用价值工程后取得很好的收益［４１。　信息”。　价值工程在我国的经济和技术领域已经扎根且发展　建筑信息模型（ＢＩＭ）是由欧特克公司在２００２年提出　势态良好，也取得了一些不错的成绩，可是价值工程在我　的一种新的流程和技术。从理念上说，ＢＩＭ是试图将建筑　国各行业的发展是很不平衡的。有人曾对《价值工程》杂志　项目的所有信息纳入到一个三维的数字化模型中。这个模　上公开发表的价值工程成果项目进行统计分析，结果表明　型不是静态的，而是随着建筑生命周期的不断发展而逐步　表１价值工程应用成果的行业结构　行业　农业　工业　地质业　建筑业　邮电通信　商业、餐　房地产公　卫生体育　广播电视　科学及技　金融　其他　合计　交通运输　饮服务业　共事业　教育文艺　术服务　保险　行业　演进，从前期方案到详细　设计、施工图设计、建造和　运营维护等各个阶段的信　息都可以不断集成到模型　中，因此可以说ＢＩＭ模型　就是真实建筑物在电脑中　的数字化记录网。　比重　（％）　３．４　８０．６　Ｏ＿３　４．０　２．８　０．６　Ｏ．６　０　３．４　１．２　２．２　０．９　１００　・２２・　价值工程　从一定程度上可以说ＢＩＭ是建设工程的信息储存　ＢＩＭ的４Ｄ模拟功能增加了时间维度，可以观看施工进　器，ＢＩＭ数据储存中不仅包括建筑本身各种工程信息还包　度，实时进行监督评价和修改。在方案评选中发挥重要　括管理行为信息，这些信息以数字技术为依托，在ＢＩＭ中　作用。　进行完美的组合，因此在建设工程整个生命周期中，ＢＩＭ　ＢＩＭ的主要操作平台是各种软件系统。基于ＢＩＭ数　可以实现信息集成化管理，在一定范围内，建筑信息模型　据很多建筑环境的分析方法都在被开发，如ＩＥＳ和Ｅｎｅｒｇｙ　可以模拟实际的建筑工程建设行为，例如：建筑物的日照、　Ｐｌｕｓｏ　外部维护结构的传热状态等。　ＩＥＳ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ１是一套集成的　同时ＢＩＭ可以４Ｄ模拟实际施工，即将设计阶段所完　建筑性能分析软件，可以使用同一模型对建筑中的热环　成的３Ｄ模型附加以时间维度，构成４Ｄ模拟动画。４Ｄ模　境、光环境、设备、日照、流体造价以及人员疏散等方面进　拟技术可以在早期设计阶段就发现后期真正施工阶段所　行精确的模拟和分析。　会出现的各种问题，来提前处理，为后期活动打下坚实的　基础。在后期施工时能作为施工的实际指导，也能作为可　行性指导，以提供合理的施工方案及人员，材料使用的合　理配置，进而最大限度地实现资源合理运用。　４　ＢＩＭ在建设价值工程中的应用设想　开展价值工程一般有一下几个过程：　①准备阶段；　②信息收集；　⑧功能分析、评价；　④方案创造；　⑤方案选评；　⑥方案深化；　⑦方案提交与汇报。　在这些过程中，信息的收集是一个非常重要的过程，　设计人员往往要花很长的时间和精力进行信息收集和整　理，因为信息的质量、数量及对信息的理解掌握直接关系　到价值工程的成效。　建筑信息本身多而且繁杂，这个信息收集带来了很大　的困难。如果在建设工程中运用ＢＩＭ系统，从项目立项开　始所有的信息包括建筑信息和管理行为信息都会记录在　ＢＩＭ中。ＢＩＭ的应用可以在很大程度上解决价值工程信息　收集难，收集不全面等问题。　ＢＩＭ提供了可视化的功能，让人们将以往的线条式的　构件形成一种三维的立体实物图形展示在人们的面前：现　在建筑业也有设计方面出效果图的事情，但是这种效果图　是分包给专业的效果图制作团队进行识读设计制作出的　线条式信息制作出来的，并不是通过构件的信息自动生成　的，缺少了同构件之间的互动性和反馈性，然而ＢＩＭ提到　的可视化是一种能够同构件之间形成互动性和反馈性的　可视，在ＢＩＭ建筑信息模型中，因为整个过程都是可视化　的，所以，可视化的结果不仅可以用于效果图的展示及报　表的生成，更重要的是，项目设计、建造、运营过程中的沟　通、讨论、决策都在可视化的状态下进行。　ＢＩＭ的可视化功能可以使功能分析和评价更加形象　更加切合实际，例如在实际工程中进行分析评价，增加功　能分析评价准确性真实性。　在新方案创造过程中，ＢＩＭ系统不仅有可视化功能可　以使人们真实的体验建筑实体，它的信息集成化管理还可　以模拟建设工程的建设行为，如日照环境等。　由于建设工程工期长，会出现各种因素影响建设，　Ｅｎｅｒｙｇ　Ｐｌｕｓ（ｗｈｏｌｅ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｅｎｅｒｇｙ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｔｏｏ１）——　、　建筑全能耗分析软件，具备很多优点，包括采用了先进的　集成同步的负荷／设备／系统模拟方法和热平衡法、模块化　开发式结构、与其他软件连接等。　这些软件如果应用到价值工程中将使建设价值工程　更加容易开展。　５结束语　在建设工程中开展价值工程可以大大的提高经济利　益，节省社会资源，节约能源，应极力推广价值工程在建设　工程中的应用。　ＢＩＭ的出现使价值工程在建设中的应用更为方便简　洁，其可视化，４Ｄ模拟，及各种软件操作平台将大大促进　价值工程在建设项目中的应用。　ＢＩＭ在我国的发展应用还处于初期状态，技术运用不　够成熟，很多功能还有待开发，应该尽快培养ＢＩＭ专业人　员，增加ＢＩＭ专业培训，促进ＢＩＭ在建筑价值工程中普遍　应用，对价值工程将是一个很大发展。　参考文献：　［１］孙继德．建设项目的价值工程［Ｍ】．北京：中国建筑工业出版　社，２００４：７—８．　［２】欧特克软件公司．ＢＩＭ在建筑设计企业的实施［Ｃ】．全国工　程设计技术创新大会论文集．北京：中国勘察设计协会，２０１１：　２９１—２９８．　［３］赵彬，王友群，牛博生．基于ＢＩＭ的４Ｄ虚拟建造技术在工　程项目进度管理中的应用［Ｊ］．建筑经济，２０１１，０９：２８—３４．　【４］韩宁，牟茗，寿大云．ＢＩＭ技术及应用【Ｃ】．第六届国际绿色建　筑与建筑节能大会论文集，２０１０：７７—７９．　【５】李腾．ＢＩＭ在绿色建筑评估体系的室内环境应用的可能性　研究．“ＢＩＭ技术在设计、施工及房地产企业协同工作中的应用”　国际技术交流会，２０１０：５３—５８．　『６１／Ｉ￣建军，苏三庆，王盼盼．基于价值工程原理的限额设计方　法在成本控制优化中的应用研究［Ｊ］．西安科技大学学报，２０１０，３０　（５）：６１９—６２３．　】孟昭阳．浅析价值工程应用于工程造价全过程管理［Ｊ］．科学　研究，２０１１（６）：６０—６１．　【８】王真．业主方管理中的价值工程原理应用【Ｊ］．施工技术，　２００５，３４（１２）：９—１１．　［９】李红国．浅析建筑施工管理中的价值工程原理之运用［Ｊ］．价　值工程，２０１０，２９（２４）：４２．　［１０】热西旦・伊马木．探讨价值工程原理在建筑行业中的应用　Ⅱ１．行业管理，２０１０（９）：１３—１５．