本文是一篇建筑工程管理论文，本文针对装配式建筑全寿命周期成本控制中的影响因素分析，并通过 BIM 技术以及系统动力学的运用来优化成本控制。
第 1 章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
在我国城市化建设不断推进的过程中，建筑业赋予城市化建设的作用不言而喻，因此其逐渐成为了我国最重要的产业之一。2016 年到 2020 年，建筑业总产值与国内生产总值（GDP）的比值从 31%上升至 49%。由此可以看出，建筑业在我国经济发展的过程中地位举足轻重。（图 1.1）
当前建筑业的施工方式以传统的现浇混凝土建造方式为主，这种建造方式缺点较多，如施工环境较差、建筑垃圾较多等等。施工现场的噪声污染、扬尘等会影响周边居民的生活，不符合当前国家推崇的绿色发展理念。目前我国传统住宅建造的生产方式和产品性能、质量以及环保节能等方面同我国可持续发展理念和住宅需求的矛盾日益显著，因此建筑业的建筑方式亟待改变。装配式建筑结合现代工业技术，在生产车间内完成对各个阶段构配件的生产、加工和养护，再经由专业的运输工具输送到施工现场，按照不同的施工方案组装起来形成建筑物[1]。装配式建筑集多方面优点为一体，与现场施工相比，它施工精准度更高，对环境的影响更小，从项目规划到完成建造耗时更短，更符合我国的绿色发展理念。
1.2 国内外研究现状及评述
1.2.1 国外研究现状
（1）装配式建筑研究现状
国外学者对装配式建筑研究的内容比较深入、时间比较久远，涵盖了理论研究、装配式建筑的安全性能以及环境保护、构件制造等各方面的研究。
Fard 等（2017）主要研究了装配式建筑安全性能方面，大多集中在制造过程和现场加工的过程中，通过对其流程的具体分析，对提高构件在制造与施工现场中的安全性提供一些建议[3]。HwangB-G 等(2018)开发了决策支持系统，该系统基于理论知识并通过对理论的分析与实践的模拟，发现该系统可以构建装配式建筑构件的体积，提升装配式建筑对预制构件体积构造实施决策的效果[4]。Alberto（2011）专注于装配式墙体的稳定性，因此实证分析了关键部位的性能与各个因素之间的线性相关程度，在一定程度上拓展了装配式结构体系的技术理论[5]。Piazza（2016）针对混合建筑材料进行了研究，阐述了钢与木材混合结构的可能性，为组合式装配式建筑提供了新的思路[6]。Kasperzyk（2017）提出了一种全新的自动化系统，它具有将装配式结构拆解到再组成的功能[7]。Teng（2018）着重研究了装配式建筑的环境保护问题，以影响装配式建筑生命周期的含碳化合物排放的变量为基础，通过分析和研究得出装配式建筑可以在一定程度上减少含碳化合物的排放[8]。
（2）装配式建筑全寿命周期研究现状
国外学者在装配式建筑的全寿命周期研究中，覆盖了装配式建筑全寿命周期的各个阶段，以期完善各阶段的管理水平。
Nicolaou（2013）认为在工程项目的建设中，成本控制管理是装配式建筑全寿命周期管理的核心[9]。Bajjou（2017）认为全球环保意识的增强给建筑公司带来了压力，因此为传统的成本管理提供了创新视角，提出了更加科学环保的管理方法来减少成本[10]。Anvari（2016)依赖算法的优势，建立了装配式建筑全寿命周期的模型，希望通过优化各个部门之间的协调来解决全寿命周期中的资源分配问题[11]。Ed Bartlett，Nigel Howard 等（2011）通过对完工项目的相关数据收集，从全寿命周期的角度衡量装配式建筑的经济效益，以此来决定管理者对于装配式建筑是否进行开发 [12]。Akanbi Lukman 等（2018）通过对构件性能、材料等进行分析，开发了基于 BIM 的全寿命性能评估器，用来提高构件在回收阶段的管理水平[13]。
第 2 章 相关基础理论
2.1 装配式建筑
2.1.1 装配式建筑的概念
装配式建筑是指生产员根据设计图在工厂内对各个阶段的构配件进行生产、加工和养护，再由特有的运输车辆将其运输到施工现场进行堆放和储存，按照不同的施工方案对构配件进行组装形成的建筑物[56]。装配式建筑与传统现浇混凝土建筑的主要区别在于构件在工厂进行制作，在运输到施工现场前就已经制作成型。但是他们在施工现场同样都需要进行混凝土浇筑，建筑完成后，二者在外观上并无区别。
2.1.2 装配式建筑的分类
装配式建筑按照结构材料不同分成三类，即装配式混凝土结构、装配式钢结构和装配式木结构。
（1）装配式混凝土结构
装配式混凝土结构作为三类中最常见的一种，其结构系统是将预制构件作为主要受力部分，然后在施工现场用混凝土浇筑而形成。该结构可以避免窝工，提高劳动效率，减少劳动力和工期，并且具备节能环保的优势。与传统的现浇施工相比，装配式建筑能降低对环境的污染，如有效降低了施工现场的噪声、减少了施工现场的灰尘等，在能源的损耗上更低，更加符合我国可持续发展的理念。
（2）装配式钢结构
装配式钢结构的结构系统是由钢（构）件组成，其对钢材结构、维护系统、设备与管线系统和内装系统要求较高，并且要建立在四者协调工作的前提下。该结构建筑现场无现浇节点，但是由于自身重量较轻，因此安装起来较快。钢材结构的延展性决定了装配式钢结构在抗震性上具有独一无二的优势，对建成后的建筑而言，其质量可以得到很好的保证。但装配式钢结构也有不完美的地方，它不具备较高耐火性能，容易被腐蚀、锈蚀。
2.2 全寿命周期成本
2.2.1 全寿命周期成本的概念
全寿命周期成本是指在工程项目中投入资金的总和，这里的工程项目指的是项目的全寿命周期过程，包括从项目的提出到最后的工程项目终结的全过程[57]。全寿命周期如下图 2.2 所示可分为 5 个阶段，对应地，全寿命周期成本也分为5 个阶段。
2.2.2 全寿命周期成本的划分
因为研究角度的不同，全寿命周期成本理论被运用到建筑项目时，可以大致概括为以下两个方面。
第一，从投资者角度出发。全寿命周期成本可以按照时间的阶段划分为前期、中期和后期。其中，前期成本主要包括因项目的地址选取和风险评估而产生的费用；中期成本主要包括因项目的设计、招标、施工和运转而产生的费用；后期成本主要包括因项目的运营维护而产生的费用。
第二，从设计者角度出发。项目的全寿命周期成本包括直接、间接、社会和环境等成本计算在内的费用总和。
尽管两个研究角度不同，但是他们追求的目的是一致的，都是为了尽可能减小全寿命周期的成本，而这也是全寿命周期成本的核心[58]。
第 3 章 基于 BIM 的装配式建筑全寿命周期成本控制体系框架............................21
3.1 装配式建筑全寿命周期................................... 21
3.1.1 装配式建筑全寿命周期阶段划分............................... 21
3.1.2 装配式建筑全寿命周期成本的构成........................... 21
第 4 章 构建基于 BIM 的装配式建筑全寿命周期成本控制的系统动力学模型....27
4.1 系统动力学在装配式建筑成本控制中的优势分析.................... 27
4.2 基于 BIM 的装配式建筑全寿命周期成本控制系统分析...........................27
第 5 章 系统动力学模型在实际案例中的应用.............. 39
5.1 阅江府项目的基本概况..................................... 39
5.2 阅江府项目成本控制中存在的问题.................................... 39
第 5 章 系统动力学模型在实际案例中的应用
5.1 阅江府项目的基本概况
该工程位于湖北省武汉市，是由**房地产开发有限公司承建的居民小区装配式住宅楼，抗震设防烈度设计为七度（0.15g），抗震等级设计为四级，建筑耐火等级为二级，屋面防水等级为Ⅱ级，设计合理使用年限为 70 年。建筑总面积为5031.5m2，层高 3 米，建筑总高为 29 米，该楼为地下 1 层，地上 8 层。施工工期为 15 个月。该工程通过 Revit2018、navisworks 和广联达 BIM 造价管理平台等相关软件，达到成本控制的目标要求。该项目概况表如表 5.1 所示。
第 6 章 研究总结与展望
6.1 结论
随着建筑业的不断发展，得到国家越来越高的重视，但受到规模、技术等方面的制约，装配式建筑的发展进入了成本过高的瓶颈期。因此对装配式建筑的成本进行研究，找出影响成本的关键因素，对于促进装配式建筑的发展具有重要的意义。因此，本文针对装配式建筑全寿命周期成本控制中的影响因素分析，并通过 BIM 技术以及系统动力学的运用来优化成本控制。本文主要的研究成果有以下几个方面。
（1）基于系统动力学的装配式建筑成本控制模型。本文将装配式建筑和全寿命周期结合，对装配式建筑全寿命周期各阶段进行了划分，分别是前期准备阶段、PC 构件设计阶段、PC 构件生产、PC 构件运输、PC 构件施工安装和运营回收阶段。在此基础上，构建了基于 BIM 的装配式建筑全寿命周期成本控制信息平台和基于BIM 的装配式建筑全寿命周期成本控制运作模式，其中成本控制信息平台可以对整个项目的各个阶段的成本信息进行控制管理，借此来实现信息的交互和协同管控；成本控制运作模式是工程各阶段的成本控制的具体措施。并在此基础上分析了影响装配式建筑全寿命周期成本控制的因素，构建了在 BIM 平台上基于系统动力学的装配式建筑全寿命周期成本控制模型。
（2）基于模型的实际案例应用。本文进行案例分析，将基于系统
