論BIM技術及其在工程成本控制中的應用

摘 要：結合BIM技術及其特點，分析BIM技術在工程成本控制中的優勢。

關鍵詞：BIM技術；特點；成本控制；應用

一．BIM技術簡介

（一）BIM(Building Information Modeling)——建筑信息模型

BIM是近十年在原有CAD（英文名稱：Computer Aided Design，中文名稱：計算機輔助設計）技術基礎上發展起來的一種多維（三維空間、四維時間、五維成本、N維更多應用）模型信息集成技術，可以使建設項目的所有參與方（包括政府主管部門、業主、設計、施工、監理、造價、運營管理、項目用戶等）在項目從概念產生到完全拆除的整個生命周期內都能夠在模型中操作信息和在信息中操作模型，從而從根本上改變從業人員依靠符號文字形式圖紙進行項目建設和運營管理的工作方式，實現在建設項目全生命周期內提高工作效率和質量以及減少錯誤和風險的目標。BIM 是一種技術、一種方法、一種過程，BIM 把建筑業業務流程和表達建筑物本身的信息更好地集成起來，從而提高整個行業的效率。在建筑工程整個生命周期中，建筑信息模型可以實現集成管理，因此這一模型既包括建筑物的信息模型，同時又包括建筑工程管理行為的模型，將建筑物的信息模型同建筑工程的管理行為模型進行完美的組合。

（二）BIM技術的特點

1. 可視化：BIM提供了可視化的思路，讓人們將以往在圖紙上的線條式的構件形成一種三維的立體實物圖形展示在人們的面前，BIM的可視化是一種能夠將構件之間形成互動性和反饋性的可視，不僅可以用來效果圖的展示及報表的生成，更重要的是，項目設計、建造、運營過程中的溝通、討論、決策都在可視化的狀態下進行。

2. 協調性：在設計時，往往由于各專業設計師之間的溝通不到位，而出現各種專業之間的碰撞問題，例如暖通等專業中的管道在進行布置時，由于施工圖是各自繪制在各自的施工圖紙上的，真正施工過程中，可能在布置管線時正好在此處有結構設計的梁等構件在此妨礙著管線的布置，這種就是施工中常遇到的碰撞問題。BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期對各專業的碰撞問題進行協調，生成協調數據，提供出來。

3．模擬性：模擬性并不是只能模擬設計出的建筑物模型，還可以模擬不能夠在真實世界中進行操作的事物。在設計階段，BIM可以對設計上需要進行模擬的一些東西進行模擬實驗，例如：節能模擬、緊急疏散模擬、日照模擬、熱能傳導模擬等；在招投標和施工階段可以進行4D模擬（三維模型加項目的發展時間），也就是根據施工的組織設計模擬實際施工，從而來確定合理的施工方案來指導施工。同時還可以進行5D模擬（基于3D模型的造價控制），從而來實現成本控制；后期運營階段可以模擬日常緊急情況的處理方式的模擬，例如地震人員逃生模擬及消防人員疏散模擬等。

4．優化性：事實上整個設計、施工、運營的過程就是一個不斷優化的過程，沒有準確的信息做不出合理的優化結果，BIM模型提供了建筑物的實際存在的信息，包括幾何信息、物理信息、規則信息，還提供了建筑物變化以后的實際存在。BIM及與其配套的各種優化工具提供了對復雜項目進行優化的可能，把項目設計和投資回報分析結合起來，設計變化對投資回報的影響可以實時計算出來，使得業主知道哪種項目設計方案更有利于自身的需求，對設計施工方案進行優化，可以帶來顯著的工期和造價改進。

5．可出圖性：BIM不僅是為了出大家日常多見的建筑設計圖紙，及一些構件加工的圖紙。而是通過對建筑物進行了可視化展示、協調、模擬、優化以后，可以幫助業主出經過碰撞檢查和設計修改，消除了相應錯誤以后的綜合管線圖、綜合結構預留洞圖、碰撞檢查偵錯報告和建議改進方案等。

由上述內容，我們可以大體了解BIM技術，據美國聯邦政府統計，在目前的情況下合適地使用BIM 可以讓建設項目節省5-12%的投資。 現代建筑業發展數百年以來，建筑材料、技術、方法已經發生了翻天覆地的變化，尤其是電力、通訊、數字技術的普及應用，使得建設項目的規模和復雜性空前提高，特別是公共建筑、商業地產、基礎設施等類型項目，涉及的專業往往超過十幾個甚至幾十個之多。BIM技術一經問世即受到全球建筑行業的廣泛接受，根據統計資料，2010年美國前300大建筑行業企業已經有80%使用BIM技術。國內北京奧運工程和上海世博工程也都有了一定程度的應用，2010國內在建第一高樓632米的上海中心宣布在其設計、施工和運營管理過程中全面使用BIM技術，更是把BIM技術在國內的應用推向了一個新的高度。 2011年5月住建部下發的《2011-2015年建筑業信息化發展綱要》已經把BIM作為工程總承包、勘察設計和施工類企業十二五信息化發展必須具備的技術之一。

二．BIM技術在工程成本控制中的應用

（一）成本控制的意義

成本控制的課題很大，意義也很大。成本控制關乎低碳、環保、綠色建筑、自然生態、社會責任、福利等宏大敘事。眾所周知，有些自然資源是不可再生的，所以成本控制不僅僅是財務意義上實現利潤最大化，終極目標是單位建筑面積自然資源消耗最少。施工消耗大量的鋼材、木材和水泥，最終必然會造成對大自然的過度索取。其次，只有成本控制得較好的企業才有可能有相對的比較優勢，成本控制不力的企業必將會被市場所淘汰。成本控制”也不是片面地壓縮成本，有些成本是不可縮減的，有些標準是不能降低的，特別強調的是，任何縮減的成本不能影響到建筑結構安全，也不能減弱社會責任。我們所謂的“成本控制”就是通過技術經濟和信息化手段，優化設計、優化組合、優化管理，把無謂的浪費降至最低，成本控制是永恒的主題。

（二）BIM技術在工程成本控制中的優勢

BIM技術在處理實際工程成本核算中有著巨大的優勢。建立BIM的5D 施工資源信息模型（3D實體、時間、工序）關系數據庫，讓實際成本數據及時進入5D關系數據庫，成本匯總、統計、拆分對應瞬間可得。建立實際成本BIM模型，周期性（月、季）按時調整維護好該模型，統計分析工作就很輕松，軟件強大的統計分析能力可輕松滿足我們各種成本分析需求。基于BIM的實際成本核算方法，較傳統方法具有極大優勢：

1．快速。由于建立基于BIM的5D實際成本數據庫，匯總分析能力大大加強，速度快，短周期成本分析不再困難，工作量小、效率高。

2．準確。成本數據動態維護，準確性大為提高，通過總量統計的方法，消除累積誤差，成本數據隨進度進展準確度越來越高。另外通過實際成本BIM模型，很容易檢查出哪些項目還沒有實際成本數據，監督各成本實時盤點，提供實際數據。

3．分析能力強。可以多維度（時間、空間、WBS）匯總分析更多種類、更多統計分析條件的成本報表。

4．提升企業成本控制能力。將實際成本BIM模型通過互聯網集中在企業總部服務器。企業總部成本部門、財務部門就可共享每個工程項目的實際成本數據，實現了總部與項目部的信息對稱，總部成本管控能力大為加強。

總之“BIM成本控制解決方案”，其核心內容是利用BIM軟件技術、造價軟件、項目管理軟件、FM軟件，創造出一種適合于中國現狀的成本管理解決方案。首先定義一套通用編碼標準，用于解析各種軟件和體系的編碼。整體解決方案包含了設計概算、施工預算、竣工決算、項目管理、運營管理等所有環節成本管理的模塊，構成項目總成本控制體系。首先，①設計：由設計院制作BIM模型提交，作為所有各方建模的基礎（設計院中間件+Revit）。②施工：采用基于BIM的工程量清單招標，要求乙方全部采用BIM投標（基于FM的招標條件+預算中間件+算量軟件），施工預預算的信息都寫入BIM。③PM：要求項目管理單位全面采用BIM-WBS中間件（項目管理中間件+普華軟件），便于將來運營時回溯建筑構件的歷史信息。④FM：要求運營單位全面采用BIM-FM中間件（FM中間件+Archibus），直接將BIM攜帶的建筑信息全部留給運營階段，實現BIM價值的最大化

項目成本控制是一個復雜的大系統，要整合各方面資源，形成合力。把各子系統納入到大系統中，系統永遠大于子系統之和。

三．結束語

在建筑工程全生命周期都有工程成本控制的身影，應用新技術可產生更高的效益，提高企業的核心競爭力，BIM技術應用有強大的生命力和廣闊前景，隨著BIM技術日趨成熟，相信不需要很長時間，BIM技術一定會被廣泛應用于建筑工程的整個生命周期全過程中。

參考文獻：

[1] 程建華，王輝，“項目管理中BIM技術的應用與推廣”，《商業經濟》，2012年第6期。

[2] 張樹捷，“BIM在工程造價管理中的應用研究”，《建筑經濟》，2012年第二期。

[3] 耿躍龍，“BIM工程實施策略分析”，《土木建筑工程信息技術》，2011年第2期。