成本致勝中的BIM技術應用

裴坤 洪東暉

(尚建筑(廈門)建筑科技有限公司 福建廈門 361000)

成本致勝中的BIM技術應用

裴坤 洪東暉

(尚建筑(廈門)建筑科技有限公司 福建廈門 361000)

工程領域BIM新技術的廣泛應用帶來了行業的大發展，但是在房地產行業進入到了微利的“白銀時代”后，BIM如何能夠契合行業的發展現狀，成為被行業接受的新模式，這是困擾所有BIM從業人的難題。文章通過切入房地產成本控制發展模式的BIM應用理念，從規劃設計到方案設計再到施工圖設計、造價咨詢、施工階段、幕墻精裝二次設計、運維管理全建筑生命周期的成本BIM介入管控，提出一個新的BIM應用思路。

BIM技術；房地產成本控制；BIM應用方向

0 引言

關于BIM技術的概念和理論定義，相關的研究文章很多，無須贅述。在整體的行業發展角度來看，BIM項目在實施后所得到的評價毀譽參半，壞的評價認為BIM成果只是好看的花瓶，沒有任何實際意義。如此極端的評價可以清晰地看到這個行業的困境，大家都認為BIM是建設工程的發展方向，但是如何把BIM技術與實際的建設工程項目結合，卻沒有一個清晰的思路。本文著重論述筆者在地產開發項目中的BIM應用思考與構想，希望能為行業的整體發展做一點貢獻，拋磚引玉。

1 總論 “白銀時代”來臨后的房地產成本理念與BIM技術

前些年在高房價的推動下出現的快速完成項目的開發建設形成高額銷售利潤的市場刺激，使得房企的經營模式基本上是重開源(營銷)、輕節流(成本)的短視觀念，導致目前國內房地產成本管理水平的整體落后。但是隨著房地產項目邁進了微利時代也就是“白銀時代”，大量的房地產企業開始了轉型探索，時至今日，“成本致勝”[3]已經成為了主流思維。

房地產企業成本控制有三大階段，第一階段：成本核算階段；第二階段：成本控制階段；第三階段：成本策劃階段。

成本核算階段重在核算，屬事后總結型，強調算得快算得準，對下一個項目提供參考資料文檔。成本控制階段強調對合理目標成本的過程嚴控，追求成本不突破目標，屬事中型。將目標成本分解成各個規劃區塊，在過程中定期將目標成本與動態成本進行比對，形成動態管理。成本策劃階段解決的是前期目標成本設置的合理性問題，跳出單一節點的成本思維，強調整個項目的收益目標。這3個階段控制形成了房地產主體的成本控制策略，其中發揮主體作用的是第二和第三階段，通俗點說就是“先策后控”[3]。

無論是前期策劃還是事中控制，避免在工程建設實施階段的反復和折騰是重中之重。BIM技術的虛擬建造屬性對成本控制提供了全新的手段和思維習慣，在項目的策劃階段和控制階段通過BIM技術的虛擬模型,使工程項目虛擬可視化,并可在數據精確化的基礎上提前進行建設項目的各項論證和提供各項決策數據，在建設過程中實時地反饋各參建方的信息，直觀地在電腦模型中協調解決現場項目難題，實時調整模型，虛擬論證，并提交建設項目動態的相關成本變化數據，給整體的事中成本控制提供堅實的數據基礎。而項目建設完成后則形成完整精細的項目竣工模型，為成本核算提供詳實的模型資料，并最終作為基礎資料提交給運維方使用。

不同的成本控制階段，BIM技術所提供的模型也不相同，這是BIM技術不同階段進行的定制化服務需求。工程規劃和設計階段提供規劃方案模型作為成本策劃的依據;施工圖設計、工程造價及施工階段提供的是設計模型作為成本控制的依據；竣工后及運維階段則提供竣工模型作為成本核算的依據。

2 BIM技術在工程建設全過程中的成本助力

BIM技術的應用是建設項目全生命周期的應用，從工程建設的規劃階段開始一直到建設項目的交付后的運營維護，都可以利用BIM技術帶來的信息科技，為項目的建設實施做相對精確的成本控制數據支撐，為房地產企業的工程建設的成本制勝保駕護航。

傳統建筑設計，靠人員的經驗控制施工圖，很多難以預料的問題會在施工中呈現出來。這個階段的問題由于建設進度等原因難以進行合理的修改，最有效的方法是在設計圖紙的進行階段，在施工之前消除問題，進行設計優化，而傳統的二維圖紙是很難做到，應用了BIM技術，這個問題就迎刃而解了。

圖1 BIM技術工程各階段的成本對應關系

2.1 工程規劃階段的BIM技術應用

對于房地產企業來說，在工程規劃階段的總圖規劃在項目運營管理中占據著及其重要的位置，因為總圖完成后就基本確定了項目整體產品、業態和景觀的分布和格局。而從項目收益角度來看，總圖規劃階段直接決定了項目總成本的50%。而在成本策劃的總圖規劃中，重點在于對總圖的產品構成進行多樣的布局，通過不同產品、業務組合模式的收益比較，最終得出最優方案。往往不同產品的配比組合，所帶來的成本及收益等差異是非常顯著的。

總圖階段的方案往往會進行七八個規劃方案的的設計和經濟性分析，應用BIM模型技術按照規劃總圖的組合方式，按照意向單體戶型的布局快速進行虛擬模型的建設，真實模擬各項建設要素的內容，提取出各子分部項目的工程量清單，通過計價軟件的運算，得出工程造價。這樣得出的工程造價是非常精確的，若單體意向戶型在后期的階段變化不大的情況下，甚至可以達到工程概算的精度級別，這樣就為房地產企業的總圖規劃決策提供了精準的基礎建設數據，可以在這個數據的基礎上做出對企業最為有利的成本策劃控制方案。

通過初步的建模工作，先在BIM模型中提取出需要的工程量清單，如混凝土量，鋼筋量，門窗數量，設備管線清單等，就可以直接通過Revit的自帶功能提取，部分內容見表1。得到各個分項的工程量清單，再通過套價軟件如海邁等將工程量清單按各省的規則進行套價，最后得到每個方案的初步的財務指標，通過他們之間的對比，就能進行分析優劣，最優化選擇。

表1 部分工程量清單

表2即為通過BIM虛擬模型技術對某個項目的總圖規劃產品組合的6種方案進行了初步的財務指標對比，得出最后的綜合單方成本，并按照房地產企業的綜合成本控制模式得出單方凈利潤。當然這其中BIM技術不能取代所有部門的成本控制，僅只對工程造價領域的成本提供助力。

表2 BIM技術為基于項目收益最大化來選擇產品組合提供助力

2.2 方案設計階段的BIM技術應用

方案設計階段的BIM技術起到的是輔助的作用，BIM技術的精確性的屬性為方案設計的可實施性提供了可靠的數據基礎。

(1)空間規劃是建筑設計的第一步。通過BIM技術對建在地形復雜地區的建筑物進行初步場地探索，為設計工作提供有力的支持。同時利用BIM技術的可視化分析技能，將建筑通過3D技術立體呈現出來，并進行室內的視野分析、規劃可視度分析、道路可視分析等，在進行各項分析前首先建立相應的模型，并利用BIM技術進行調試，結合各因素綜合參考，得出最佳的空間規劃模型，為達到最優的成本控制目標打下堅實基礎。

場地的豎向設計，關系到土方開挖量的控制，屬于嚴格控制成本的范疇，方案總圖規劃豎向的BIM模型中可以精確地計算出挖填方的數量，并以此為依據進行方案豎向的優化調整(圖2)。

圖2 場地豎向及土方分析圖

風環境、光環境分析，可以針對方案BIM模型進行實時分析調整，協調經濟性，舒適度，美觀性等方面的相互關系，促進設計達到最優的布置方案(圖3)。

圖3 環境分析圖

(2)建筑模型是對建筑實物的替代。在建筑方案設計中通過BIM虛擬模型技術對于設計方案的模擬，對于不同的設計方案加入建筑常用的參數，并通過初步的清單量提取，得到各不同方案之間的經濟性對比。這階段BIM成本控制做法與規劃方案階段的做法相同，這里不再重復。通過BIM模型初步成本比對，可以在原有的基礎上進行設計延伸，減少不合理設計出現的可能性，最終能夠在創意和成本間得到最大的平衡，使房地產企業的利潤最大化從設計起端就開始得到最精確控制。

(3)BIM技術相比于傳統建筑設計不僅實現了建筑的參數化設計，還有效地將計算機仿真技術應用起來。 在設計的初始階段就對場地和方案各個相應的分項做到精確分析，得到最合理的成果，為系統性的成本策劃減少風險，精確目標。

2.3 施工圖設計階段的BIM技術應用

圖4 某項目BIM空間管線優化施工方案

施工圖設計階段的BIM技術是目前市場應用的主要領域，也為行業從業者開發的最為充分，各個階段的做法如碰撞檢測、模型精細化并實現精確的施工前建筑模擬、管線定位圖等等，都已經是各家BIM企業的通行服務內容。而對于房地產企業的成本控制，BIM技術需要做到的是緊貼著地產企業的成本策略，有針對性地對每一個地產成本控制的要素提供有效的基礎服務和功能數據，為地產企業的各控制點提供三維虛擬建設依據。房地產企業基礎投入產出的效益所得出的開發成本，分為三類，分別是結構性成本、敏感性成本、功能性成本。

結構性成本是指結構主體、附屬房間及各機電系統及附屬管道等所投入的成本。這部分并不受到購房業主的關注，但是卻屬于建筑物運行和安全的必備要素。對于這部分硬性成本的目標就是在保證安全的前提下嚴控。這其中的結鋼筋含量、混凝土含量、設備選型、設備管材選用等在施工圖設計階段經由BIM模型虛擬建造后進行清單量提取，最終得出精確的建造成本，并以此為依據進行對比優化，以便達到最優化的控制目標。而最為重要的在滿足企業控制凈高的基礎上達到最低的層高尤其是地下室層高的，按照某地產企業的估算地下室層高每減少10cm，其每平米土建造價可節省約30元～50元，若一個20 000m2的地下室每減少10cm，就可以節省約60萬元～100萬元的土建成本，這樣就需要通過BIM虛擬建造模型過程中結合設計與BIM的各自優勢，進行管線綜合優化(圖4)，從設計源頭起控制住最小的成本目標；室外管綜也是同樣的道理，運用BIM技術進行虛擬建造，在保證管線布置的合理性以及景觀設計的可行性的同時，達到最優的室外豎向設計。

敏感性成本是指某參數的小幅度變化就能導致經濟效果指標的較大變化，就是相對投入較少、回報較高、最受購房業主關注的部分，如園林景觀工程、門窗工程、外立面裝修、大堂精裝修、電梯前室裝修、智能化工程等。對于這一部分的控制，BIM需針對每一個子項目進行精確建模，分析其中的空間關系、設計布局、用材、管線布置等內容，達到在滿足最好的用戶體驗的前提下，達到最優的成本控制方案。根據眾多房地產企業的敏感性投放的經驗總結，對購房客戶購買真正能夠產生關鍵影響的成本約占總成本的20%，BIM技術為房地產企業提供的感知度服務就是要在這20%內下大功夫，做深入的研究和模擬。這部分的控制目標，并不僅僅是控制成本，還有的是為了更加華麗、精致的客戶體驗而增加單向投入成本，但最終的目的是為了提升競爭力等軟目標，進而達到銷售利潤的最大化。

圖5別墅左側設計雨水立管直接設置在入口大門邊，右側露臺邊的設備管道及檢修通道雜亂無章。均對項目銷售造成了極為負面的影響，造成了觀感的差體驗，通過BIM模型就直觀的展示出來，必須進行優化，提高客戶體驗度。

圖5 某別墅設計

功能性成本則是房地產企業針對于項目定位、銷售等在項目上主推賣點或著重體現樓盤品質等內容的投入成本。這部分成本實際上也屬于敏感性成本，是每一個樓盤特有的為客戶提供獨特體驗的部分。BIM技術提供的服務同樣按照敏感性成本的控制方式進行。

2.4 工程造價的BIM技術應用

因為BIM虛擬模型的全信息化屬性，在模型中就可以涵蓋了工程預算領域的絕大部分內容，通過模型的精確量化虛擬建造，最終的模型中可以提取出精確的工程量清單，再通過工程套價軟件的出最終的預算成果，這樣的造價系統應為模型的精確度極高，得到的工程造價也是極為精確(表3)，這樣可以為房地產企業提供更加精確而翔實的預算成本目標。同時因為模型提取工程量的便宜度，可以將造價估算時間縮短80%以上，達到錢和時間的雙成本控制。

2.5 工程施工階段的BIM技術應用

通過對施工圖設計階段的BIM模型結合設計力量進行優化后的BIM虛擬模型，對于項目施工中的成本控制也起著重要的作用，對于施工中的碰撞控制、設備管線、預留洞口、復雜機房模擬施工、幕墻深化、精裝深化、支吊架安裝等子項目均提供精確的虛擬建造數據，減少施工流程中反復以及重疊浪費，控制無效成本。

表3 某項目墻體及強電電纜橋架工程量清單明細表

2.5.1 碰撞檢測、預留洞圖及綜合管線定位圖

通過施工圖設計階段的管線優化設計，BIM技術可以對層高等提供最最優的布置方案，同時也能對整個項目的空間進行檢測，發現并優化不滿足控制要求的區域，達到各管線間及與結構間無碰撞，并以BIM優化后的虛擬模型為基礎為施工單位提供正式的預留洞圖及綜合管線定位圖指導施工，這樣就避免在施工中出現傳統的現場碰撞并修改。在設計源頭上控制得住，施工中的更改簽證就減少，消除施工中約40%的被動預算外更改,同時因減少預算外更改而使得項目施工時段節約約3%～7%，為地產企業的精確的動態成本控制起到極大的作用。

2.5.2 復雜機房模擬施工

圖6 某項目地下室綜合管線定位圖

圖7 某冷凍機房BIM動畫施工方案演示截圖

對于管線密布且縱橫交錯、機電設備有操作凈高要求各復雜設備機房如冷凍機房、變配電室、發電機房、鍋爐房等采用BIM虛擬建造是非常必要的。這類房間都屬于敏感度低的結構性成本，故整個布置的設計均是按照滿足國家規范規定的最低要求布置，整個內部的設備排放和管線盡量緊湊密集。這樣的布置方式基本都是要對現場施工有著先后順序要求的，BIM虛擬建造則可以在對復雜的室內空間進行管線綜合并合理緊湊排部后，給出房間的詳細的管線定位圖，同時應用BIM模擬動畫的動態表現形式，給出復雜機房內部的動態安裝過程演示(圖6～圖7)，以保證房間內安裝的一次到位，精準無反復，將大大降低此類房間的施工次序安排不佳造成的返工甚至拆除等成本浪費。

2.5.3 幕墻深化，精裝深化等二次深化子項

對于幕墻二次深化部分的BIM虛擬建造，可以精細地模擬幕墻玻璃、龍骨、預埋件、復雜曲面、封邊收口等部分。并控制玻璃的規格，減少開模數量；對龍骨和預埋件進行精確定位和碰撞檢測，避免出現預埋件與門窗的碰撞或設置在墻體上等情況；對復雜曲面進行精確的模擬定位，檢測整個幕墻外立面的設置情況，消滅幕墻面無法閉合的頑疾，并且在幕墻虛擬建造完成后提取精準的工程量清單，快捷地形成幕墻部分的造價預算。

而精裝修深化通過BIM技術可以用3D真實構件的形式展現出來，讓項目參與各方能夠輕松讀懂設計，達成協同溝通。在傳統精裝過程中，各機電管線與土建之間的沖突非常繁多的而且又不易被察覺的，經常是在項目后期才能夠被發現，然后花費大量的人力與物力進行修改，造成返工、成本浪費與延誤工期。現在可以通過BIM虛擬建造技術對所建立的模型進行碰撞檢查，可以清楚地看到，構件與構件之間，結構與結構之間，構件與結構之間的沖突點，根據沖突報告進行設計調整、修改以及制定，大大減少現場的工程反復造成對動態成本控制的失控。

圖8 幕墻及精裝BIM虛擬建造

圖8中的幕墻工程，因弧形雙曲面的設計，導致原設計玻璃規格200余種，許多尺寸之間僅相差幾厘米，在BIM模型建設過程中進行了歸并調整，最后完成BIM模型中優化成約80余種尺寸，大大降低了工廠開模數量，使得產品平均價格下降明顯。而精裝則是某項目的樣板間應用，可以在實體樣板間建設前就進行電腦模擬，全面展示包括燈光效果、家具材質、材料質感、潔具和精裝設備的明確定位及隱蔽空間管線的管理和查看等。通過全方位、多角度的模型效果體驗，提前發現問題，解決問題，近乎零成本地避免了實際施工的反復及無法解決的遺憾。

2.6 運營維護階段的BIM技術應用

目前國內BIM技術在運維階段的應用還處于起步階段，其覆蓋的內容相對比較狹小，大致有信息檢索，實現快速查詢；虛擬仿真，備戰突發事件。優化運維方案等幾個運用點。

3 結語

本文介紹了BIM虛擬建造技術在房地產企業建設項目的全過程管理成本中的應用，可以明晰看到BIM技術在工程規劃、方案設計、施工圖設計、工程造價、施工階段、及運維階段的全生命周期的應用，提供針對性的階段虛擬模型，并將工程量清單造價導入模型，提取所需的基礎數據，為地產企業的最終決策提供詳實堅實的依據。將工程建設流程中相對精確的分析數據和成本數量級前置到工程策劃、設計和造價階段來，避免成本策劃的決策失誤、成本控制的目標控制，最終保證竣工后的成本核算階段的完美數據，達到為房地產成本指標提供堅實基礎的目的。

[1] 馬智亮.BIM技術貴在深度應用[J].中國建設信息，2012(20)：10-13.

[2] 黃亞斌.BIM技術在設計中的應用實現[J].土木建筑工程信息技術，2010(4)：71-78.

[3] 明源地產研究院.成本致勝—微利時代再造房企核心競爭力[M].北京：中信出版社，2013(7).

[4] 唐曉靈，田晨曦.建筑信息模型(BIM)技術擴散與應用研究[J].建筑經濟,2013(6):98-100.

The using of the BIM technology application in cost controling

PEIKunHONGDonghui

(Premiere Architecture (Xiamen) Technology Co., LTD,Xiamen 361000)

Great development of the industry is brought by the wide application of new BIM technology in the Engineering field.But after the real estate industry entering into small- profit "the silver age", a problem is needed to be faced with is how to find a right way to according to industry development present situation.Therefore, BIM can become a new model accepted by the industry.This paper focuses on the cost control of real estate development model of BIM application, from the planning ,scheme design , construction drawing design, the construction cost consultation, construction stage, to the curtain wall hardcover secondary design, besides these ,controling of operational management of the whole building life cycle cost of BIM.All these consideration may lead away to BIM application’s development.

BIM technology; Real estate cost control; The direction of BIM application

裴坤(1980.12- )，男，一級注冊建筑師。

E-mail:16599829@qq.com

2016-08-17

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