BIM在建筑工程施工階段成本控制中的應用研究

孟麗偲 沈 巍 徐 勤 于添程

(武漢工程大學 湖北 武漢 430074)

一、引言

我國的建筑行業一直存在的資源浪費、效率低、成本超支等問題制約著行業的進一步發展，應用現代化信息技術解決這些問題是我國當前建筑行業的必然發展趨勢。國外大量的研究和應用案例證實了應用BIM中能顯著減少工程成本、提高工程建造效率。為施工成本一直是工程成本管理工作的重點。施工成本與進度聯系緊密，成本數據涉及范圍廣，造成了成本控制復雜、動態的特點。BIM技術的出現，給當前成本控制帶來新的思路，運用信息化技術來進行成本控制，便于管理大量復雜的成本數據，優化成本控制方案，實現施工階段的成本節約。

二、施工階段成本控制和BIM

(一)施工階段成本控制。施工成本可以分為兩大部分，一部分是反應在建筑工程實體上的直接成本，另一部分是不能反應在建筑工程實體上的間接成本。直接成本由建筑施工過程中消耗的人工、材料、機械消耗等費用構成，間接成本由施工現場管理、安全保護措施、保障施工進行等費用構成。施工階段的成本控制的目的是節約成本，在保證工程質量、進度的前提下保障施工單位的利潤。

施工階段的成本與進度關聯緊密，掙值法將施工過程中的每一項工作進度與成本控制結合，管理者能夠根據目前施工進度與成本支出情況，編制糾偏措施，合理的預測施工總成本的發展趨勢，及時調整后期成本計劃。掙值法是比較常用的成本控制的方法，也被稱為贏得值法或掙得值法，掙值法主要參數有ACWP(已完工作實際成本)、BCWP(已完工作實際成本)、BCWS(計劃工作預算成本)，通過兩兩對比計算得到的偏差值判斷成本是否超支。

(二)BIM特點。BIM不僅是建筑模型，更在于建筑信息，其特點如下：

(1)可視化。BIM具有可視化的特點，能夠將項目圖紙信息以3D模型的形式展現，同時也能形象的展示建筑外觀、內部空間布置等情況。可以就設計方案進行碰撞檢查，在設計方案實施之前檢查設計方案是否有問題，減少后期施工過程中由于設計失誤造成的費用增加。

(2)優化施工方案。通過BIM平臺，可以對比分析多個施工方案，同時也能在數據庫中提取類似已完工程的施工方案數據進行對比，選擇最佳施工方案并調整優化，避免資源浪費。

(3)模擬性。BIM能夠模擬施工現場平面布置、施工進度計劃實施等，通過動畫的形式展現模擬的過程，直觀的展示施工方案具體內容，項目各參與方可以更加了解方案實施過程，就實施情況進行有效溝通。

(4)協調性。項目各參與方在BIM平臺上及時更新施工信息，可通過BIM模型互相了解項目施工情況，實現有效及時的信息交流，避免溝通過程中的信息交流不對等、信息遺漏等問題，有助于各參與方協調工作，提高工作效率。

(5)可出圖性。通過BIM對模型進行調整優化，可以將調整優化后的項目以圖紙的平面圖紙的形式反饋給管理人員。同時也能將碰撞檢查的檢查報告和模型優化的具體內容提供給所需人員。

三、BIM在施工階段成本控制中的應用分析

BIM應用于施工階段的成本控制，主要有以下優勢：

(1)減少設計返工。可以通過BIM將設計圖中的管線進行碰撞檢查，提前檢查設計是否有問題，避免在施工過程中出現因為設計問題造成成本增加。同時也能夠優化設計方案中的管線走向、空間布局等問題，減少非必要的成本開支。

(2)合理分配資源。管理人員可以通過BIM工作平臺快速準確地獲取進度數據、成本數據等工程基礎數據，通過模擬施工進度合理制定資源計劃，及時與實際施工進度對比分析，調整資源計劃，達到降低施工成本的目的。

(3)提高工程量計算精度。通過BIM軟件可以實現軟件自動算量，并且圖紙中的每個構件都有屬性配對，可以準確查詢到每個構件的數據信息，既能快速算量，又能精準算量。

(4)高效的成本動態控制。施工階段的成本控制需要與進度結合起來，是動態循環的工作過程。管理人員從BIM數據庫中及時獲取準確更新的成本數據對比分析，及時發現成本管理中出現的問題、制定對應的糾偏措施并實施，防止成本超支嚴重。

隨著我國建筑業信息化的發展，將BIM運用于施工階段是必然舉措。在激烈的市場競爭中，企業必須改變傳統的工程管理思想，在建筑項目中積極推進BIM的應用，定期組織員工進行BIM技術培訓，培養高端BIM技術人才，完善BIM應用工作流程，使BIM的應用產生最大化的經濟效益。

四、基于BIM的施工階段成本控制模型

掙值法在WBS工作分解的基礎上，對施工成本數據進行收集、分析，能夠及時發現問題并采取措施解決問題，避免成本失控的影響過大。在BIM-5D模型中，可以直接查詢到施工過程中每一個構件的施工信息，為掙值法的實施提供基礎信息。

基于BIM-5D模型和掙得值法的基礎上，建立BIM施工階段成本控制模型，該模型主要由前期成本計劃編制、動態成本監測、動態成本預警、成本糾偏、成本預測五個部分構成。各個部分的工作內容如下：

(1)前期成本計劃編制。BIM數據庫平臺是由互聯網數據庫平臺和當前施工項目平臺兩大部分組成的，利用BIM平臺提取類似工程的有效數據信息，結合當前施工項目的相關數據，對施工目標的成本和進度進行預測，并對影響目標施工成本的可能因素進行分析并制定相應的施工方案，預防目標成本超支的現象發生。

(2)動態成本監測。在實際工程施工的過程中，管理人員將施工方案實施的進度和現場人工等成本消耗的數據收集整理后，上及時傳至BIM平臺。管理人員通過BIM平臺可以清楚了解所有構件的施工成本，根據掙值法原理，繪制實際成本-進度曲線圖，對比分析成本-進度計劃和實施施工的偏差，監測實際成本是否控制在預算范圍內。

(3)動態成本預警。BIM平臺能夠自動對比分析成本數據，可以設置成本偏差預警功能區間，根據成本偏差的情況將不同區間的預警信息發送至不同層次的管理人員，可以及時發現成本超支的情況并采取措施，避免后期成本失控。

(4)成本糾偏。發現成本預警后，如果成本偏差較小，檢查發現目前施工過程無異常行為發生后，可先加強項目施工中的管理和監督，若是成本偏差愈發嚴重，則需要技術人員共同探討成本超支的根本原因，編制新的施工方案。在BIM平臺自動收集分析新的施工方案實施后成本控制的效果，根據實施效果進一步探討后續措施。

(5)成本預測。在BIM平臺上根據項目前期施工積累的成本數據，參考類似工程的成本數據，對后續施工中可能發生的成本偏差進行預測，在事前控制階段采取措施，避免成本失控現象的發生。

五、展望

就目前BIM應用在建設項目成本控制方面的實施情況，還存在著諸如環境、認知、管理等方面的問題，影響著BIM技術的應用效果。本文僅就施工階段成本控制中BIM的應用進行探討。隨著BIM技術的應用與研究也會越來越深入、越來越廣泛，BIM技術在建筑項目工程管理方面發揮的作用也越來越顯著！