BIM應用的效益評價研究

韓玉麒，郭俊雄，吳沛璆

（重慶建筑工程職業學院，重慶400072）

BIM應用的效益評價研究

韓玉麒，郭俊雄，吳沛璆

（重慶建筑工程職業學院，重慶400072）

隨著現代技術的發展，傳統二維紙質文件的工作模式與技術手段已不能滿足建筑業的各種挑戰，信息技術尤其是BIM技術的應用，對于建筑行業的發展具有顯著價值。該文從決策效率、造價控制、建設管理等方面分析了BIM應用所產生的效益，并從財務、生產、組織、管理、戰略方面提出了一系列評價指標體系。

BIM；效益；評價指標；效益測算

基金論文：該論文為重慶市建設科技計劃項目2015年重大課題“裝配式住宅建設關鍵技術研究集成與示范”（項目編號：城科字2015第（0-1）號）論文之一。

1　BIM應用效益概述

1.1BIM應用發展

建設工程項目具有資本密集、涉及參與方多、建設周期長、風險大等特點。項目信息經過業主、設計方、施工方、運營方后，往往信息流失量大，浪費大，信息損失是造成浪費的一個很重要的問題，因此信息化建設是建筑行業現階段重要的方向。建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）的應用，很好地解決了紙質文件理解難、覆蓋不全等問題，運用BIM技術將分離的信息集成化，從而實現了成本的節約，效益的增加［1］。

BIM效益的測量可以為項目實施應用BIM技術的項目決策、可行性研究、方案比選、實施后評價提供科學依據，從而促進BIM技術的應用和發展；BIM技術的實施所產生的效益評價是一個亟待解決的問題。

1.2BIM應用可能產生的效益

（1）BIM應用可以為組織提高決策效率。通過構建BIM模型，可為不同層級、不同程度的管理人員提供工程管理工具，支持科學決策。可視化、易理解的三維模型更有利于項目參與方之間施工方案的交流與審核，促進項目理解以及各方共識的達成［2］。

（2）BIM應用能幫助管理人員控制造價。基于BIM的成本管理可將建設項目進行不同的分級，每一層級都有相應的造價信息，招投標信息；從而明確相關造價指標，便于招投標、動態成本監控工作的進行。在BIM5D模型中，項目實施過程的進度信息與成本信息能同步變化與表現，對于統計成本信息、進度款審核、變更價款審核、工程結算均能產生很大的幫助。

（3）BIM應用減少工程沖突，減少施工、設計變更。應用BIM技術能避免傳統的二維圖紙設計中人為的失誤。通過三維模型沖突檢測，排除設計圖紙中的空間碰撞，優化設計圖紙及管線排布方案，避免工程施工過程中因碰撞產生的變更與返工，提高工作效率，節省施工成本。

（4）BIM應用增強建筑的可持續性，節約資源。在設計階段應用各類專業分析模型與工具，在BIM上進行各種建筑性能分析，如噪聲、通風、照度、遮陽、舒適度、可視度、能耗分析等。通過分析結果，結合相關規范，可以有效保證建筑的可持續性。同時在施工階段，采用基于BIM的低碳管理模式，建立低碳技術方案的比選方法，可以為不同技術方案的選取提供依據，從而滿足綠色建造的要求。

另外，BIM技術的應用在提高項目管理效率、裝配式建設施工、建筑設計的可持續性方面均能產生很大的效益。

2　BIM應用效益評價

2.1BIM效益評價的步驟

BIM效益測量評價可以采用類似項目與項目之間對比試驗，獲取評價數據。對同一項目相同環境情況下，應用傳統工藝技術與應用BIM技術情況進行對比分析，通過實際測量數據評價BIM應用的效益，實施流程如圖1所示，具體包括以下步驟。

圖1　BIM效益評價流程圖

（1）項目情況分析。收集項目信息，包括項目在未實施BIM技術情況下的數據，及項目設計、成本管理、進度管理等方面技術指標。

（2）確定BIM應用技術方案。針對項目情況，選擇BIM技術實施方案。

（3）選取評價指標與方案。建立評價指標與評價方案，為測量BIM使用效益做準備。

（4）收集評價指標對應數據。在BIM應用過程中，針對所選擇的評價指標，實地調研，進行數據收集，并根據項目前期運行情況，收集傳統模式數據。

（5）根據指標分析數據。根據評價指標與方案，分析項目應用BIM技術的效益，并與BIM方案中效益預測進行對比分析，評價BIM技術應用產生的效益情況。

（6）效益測算評價。根據BIM效益計量結果，對項目BIM技術應用后評價，反饋項目BIM技術實施的情況，并根據具體效益情況對BIM技術實施提出建議，為后續項目提供決策依據。

2.2BIM效益指標

建設項目經濟評價方法與參數（第三版）指出財務效益與費用估算是項目經濟效益評價的重要基礎［3］。斯坦福大學CIFE集成設施工程中心提出，信息技術對建筑業的影響主要有產品、組織和過程三個方面。即產品指組織完成項目交付的成果，如完成的設計、工程；組織是指為完成產品而參與到項目中的單位或個人；過程指組織為完成產品而經歷的程序。為了確保BIM效益指標體系的全面性，綜合我國經濟效益評價規定以及現有的國內外項目效益評價內容，本文將BIM效益指標劃分為財務、產品、組織、管理、戰略五個方面。BIM應用效益指標體系構建如表1。

表1　BIM效益評價指標體系［4-5］

（1）財務層面效益分析。財務方面的效益測量一般使用投資回報率（ROI）表示，即項目總收益（費用節約額、效益產出額）除以項目BIM總投資，計算公式為［6］：

其中，收益主要指應用BIM給項目帶來的可以計量的項目效益以及利潤，如節約成本、獲得的提前竣工轉化的效益等。投資額則表現為為了完成或操作BIM所需要的費用，通常包括BIM技術咨詢費用、運營成本、硬件費用、軟件費用、安裝及配置費、培訓費、模型維護費用、日常管理費用等。

（2）產品層面效益分析。BIM應用所帶來的產品層面的效益指標主要表現在工期、質量、安全、機構化效益等方面。

①工期效益。主要表現為BIM應用后給項目進度帶來的效益，用節約工期/總工期表現工期節約效率。

②產品質量效益。質量效益指BIM應用給項目質量帶來的效益，可以用合格品率和優等品情況來表示。

③安全性效益。安全效益指BIM應用給項目帶來的安全事故率的降低和事故傷亡人數的降低情況。

④產品結構效益。產品結構指BIM應用后，對于項目可持續發展性和項目實施時項目的可視化性表現所帶來的效益。

（3）組織層面效益分析。BIM應用所帶來的組織層面的效益主要表現在BIM技術對于企業人力資源組織和企業組織的優化；可以表現為人力使用效率的提升、員工培養特別是BIM技術人員的培養提升、由于信息流通而造成的溝通合作效率的提升，以及企業組織構架的提升。其指標測算一般為定性測算。

（4）管理層面效益分析。管理層面的效益主要表現為生產效率的提高和項目風險的降低。

①生產效率效益。應用BIM技術可以更好地避免傳統的二維圖紙設計中的人為失誤。通過三維模型的沖突檢測，排除設計圖紙中空間碰撞，優化設計圖紙及管線排布方案，從而避免工程施工過程中因碰撞產生的變更與返工，可以使用返工比例的降低、勞動力的節省和變更次數的降低以及變更成本節約的情況來對BIM使用后的效益進行評價。變更減少率可以用變更數量減少比率、變更費用減少比率進行表示。返工減少率可以用返工工作量、返工涉及成本來表示。勞動力節約率表示完成一定的工作需要的勞動力減少比例［3］。

②項目風險改善效益。由于使用BIM技術后，可以有效地降低項目實施中的某些不確定性，因此對于項目的風險控制會有明顯的改善，具體可以用項目實施的技術風險、安全風險、資金風險等方面內容的改進來衡量。

（5）戰略層面效益分析。使用BIM的戰略層面效益主要表現為，顧客滿意度的提高和企業競爭實力的提升等方面。

3　結論

本文根據國內外現有的BIM效益評價研究內容，提出針對BIM技術應用系統性成本效益評價指標體系與評價方法。評價指標包括財務、產品、管理、組織以及戰略五個方面。由于項目類型的差別，BIM技術應用效益測算結果肯定不同。因此針對BIM效益的評價，仍然有很多值得進一步深入探討的思路。

［1］何清華，錢麗麗，段運峰，等.BIM在國內外應用的現狀及障礙研究［J］.工程管理學報，2012（1）：12-16.

［2］李恒，郭紅領，黃霆.BIM在建設項目中應用模式研究［J］.工程管理學報，2010（5）：525-529.

［3］國家發展改革委建設部.建設項目經濟評價方法與參數［M］.北京：中國計劃出版社，2006：122.

［4］吳蔚.BIM效益評價方法及應用研究［D］.武漢：華中科技大學，2014.

［5］鄭紹羽，艾康，李蓉.BIM應用激勵機制研究［J］.項目管理技術，2016（4）：36-41.

［6］Azhar，S.Building informationmodeling（BIM）：Trends，bene-fits，risks，and challenges for the AEC industry［J］.Leadership and Management in Engineering，2011，11（3）：241-252.

責任編輯：孫蘇，李紅

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