BIM技術對當前建設工程行業“降本增效”的實際意義探索

校 祎

上海青發城市建設管理有限公司

1 引言

建筑信息模型（英文簡稱BIM）是建筑學、工程學及土木工程的新工具。現今我國建筑工程行業科技水平不斷提升，BIM技術是其中一項重要的創新舉措，但并沒有大規模廣泛投入使用。BIM 技術與建筑模型以及建設管理各類信息都有所關聯，在造價管理與項目管理中心發揮著重要作用。BIM技術的應用也在逐漸推廣中，對于建筑行業發展途徑的開拓以及項目造價控制和提升項目效率都有重要的實際意義。

2 BIM技術概況

2.1 BIM技術簡介

2.1.1 BIM技術簡述

BIM 技術的關鍵在于BIM 模型的建立，將各類信息整理集合于一個三維模型信息數據庫中，從而做到建筑信息的集成，其模型中的數據可以細化至構件，使得模型的計算分析具備較高精度。此外，建筑工程從設計到施工、運行直至全壽命周期的終結，建筑工程的設計團隊、施工單位、運營部門和業主等各方人員都可基于BIM進行協同工作。BIM建模算量平臺的搭建簡化了計算方式，讓結構數據庫自動化形成，保障了項目造價管理的快速、高精度的實現。

2.1.2 BIM技術的定義

BIM 技術（Building Information Modeling），全稱為建筑信息模型，是一種應用于工程設計、建造、管理的數據化工具，通過對建筑的數據化、信息化模型整合，形成完整的結構化數據庫模型。在項目策劃、運行和維護的全生命周期過程中，操作人員可對模型系統進行數據的提取和更新，實現信息多人之間共享和傳遞，在提高生產效率、節約成本和縮短工期方面發揮重要作用。［1］

2.2 BIM技術在建筑工程中應用基本技術

2.2.1 BIM建模算量平臺建立

BIM模型是BIM的核心技術，也是應用該系統的基礎。BIM模型實質是建模算量平臺的搭建，可以在項目運行的前中后期均實現數據的計算和分析。該模型的作用是使得建筑模型中數據的計算自動化和高精度化，構建模型結構數據庫，為項目實施提供準確的三維模型。

2.2.2 EDS系統

EDS 系統是指EDS 樣本元素操作系統，可以實現基礎資料和數據的錄入和維護。將企業或者工程項目中的數據錄入到該系統中，系統可以實現數據的維護和管理，提高項目整體管理效率和水平。

2.2.3 造價分析軟件

造價分析軟件隨著建筑信息化發展應運而生，一般軟件包含工程量以及造價清單，通過分析BIM 模型進行快速的成本統計，該類軟件的作用是提供造框圖，方便流程管理[2]。

2.3 BIM技術在建筑工程中應用的必要性

2.3.1 傳統技術的缺陷

BIM 技術在建設施工中有多方面優勢，是建筑業發展的必然趨勢。我國建筑行業發展歷史悠久，但在項目建設過程中存在較多缺陷，科技投入力度不足，傳統的二維設計已無法滿足當今建筑多樣化、復雜化以及科技化的發展需求。在當今建筑的發展趨勢下，設計難度與建設難度越來越大，設計圖紙的精確度有了更高的要求，傳統技術造成的數據與信息的偏差會帶來更加嚴重的后果，對于工程項目造成影響。

2.3.2 BIM技術的優勢

現今建設工程中，每個項目部分的配合與協調也成了發展的必然要求，BIM技術可以實現各個單位的協調配合，有利于項目管理的開展，提高工程效率與工程質量。在工程成本方面，BIM 技術可在各個階段對于工程造價進行技術經濟論證，同項目管理等各方面相結合，節約項目成本，提高工程效率。整體來看，BIM在項目造價管理中的應用具有以下幾點優勢：

（1）實現信息高效處理：BIM 系統運算速度快，數據庫搭建效率高，尤其是針對工程項目中的分散問題，利用該建模量化系統即可實現實時控制。在工程的各階段，操作人員及用戶等多方可以參與系統進行數據的提取和更新，協同管理合作，信息傳遞效率大大提高，保障了施工進度和項目管理效率。

（2）數據精確度高：BIM 工程模型數據可細化至構件級別，數據精度極高。依據工程造價實際標準，可結合三維布爾運算等造價分析軟件提高計算效率和計算結果準確性。

（3）提高項目管理效率：BIM技術實質是結合BIM系統的三維模型，加入成本與時間兩個變量轉化成5D模型進行項目的時間、成本、結構的管理，管理者不受到其余因素的局限性，能夠隨時進入系統中提取施工信息，利于資源的分配和高效管理。

（4）提高共享實時性：在實際工程項目管理當中，由于建筑工程自身在結構、時間、成本等因素上需考慮問題繁多，工作人員需處理的數據和信息量龐大，人工操作過程中必將出現計算失誤、信息傳遞不及時等問題而導致管理效率低下。BIM 系統可通過與EDS系統配合，將項目合并，提高企業經營能力。采用IFD系統等可串聯不同軟件，在每個施工階段的各個周期實現多終端信息的實時共享。

（5）數據自動化管理：BIM 系統中數據采用參數特征，每組數據之間相互關聯，這表明，當操作人員改變鏈路中一個數據，其余數據將依據原來的規范自動調整，大大節省了數據的導入時間，實現數據自動化管理，降低人工成本，提高管理效率。

3 BIM技術對于當前建設工程行業“降本增效”的應用

3.1 BIM技術在工程成本控制中的應用

3.1.1 項目投資與實施階段的應用

在項目投資階段，計算準確清晰的工程量是投標關鍵，然而該過程費時費力，造成人力資源的浪費。BIM 系統可以依據建設單位的三維模型抽調工程量進行各關聯物理量和空間信息的計算，造價分析軟件可以對構件分析后計算出工程量，列出所需的工程量清單，為造價管理提供最大效益的支持。將建筑工程的各類方案以三維模型方式進行模擬建造模擬展示，可以對于所有方案進行各項要素的對比，把握各個方案的成本要素。可在項目投資所對應的設計階段，加快投資預算的速度和準確性，完善工程造價指標，提高經濟效益。運用BIM 技術還可以直接展示現場工程模擬實景，工作人員可在三維的角度對項目管理和工程設計進行可視化分析，使得項目清晰直觀，提升投標競爭率。

在項目投資實施階段，設計與施工單位可根據三維建模(如圖1所示）進行檢查，根據前期BIM技術在投資階段應用的預先了解，可以有效地改正不合理設計和彌補項目缺陷，減少各環節的工作量，減少實際工程量的誤差，對于造價信息的細節進行完善，有效地控制項目造價［3］。項目實施階段的管理階段采用BIM技術可明確展示出項目各階段施工狀況、施工進度、工程質量以及成本等直接反映整體工程的參數，提供信息數據上的支持，可以確保施工的有序開展。

圖1 BIM三維建模圖例

3.1.2 在項目建設與竣工階段

建設工程具體實施階段是整體項目建設中難度最大、時間最長、變化最多的階段，BIM技術的應用可以在項目施工的過程中對于項目進行合理優化，各部門人員也可在施工過程中進行實時配合與監管。尤其施工單位可以對項目施工過程的各個工序以及人員配置、物料采購與配置和各工作面安排進行科學調配，避免工程變更和帶來的索賠對建設項目的影響，做到施工中控制，為有效的項目成本控制創造條件。在項目竣工結算階段，竣工驗收階段的造價管理工作主要涉及確定項目工程的實際造價，通過BIM與各造價分析軟件的結合，系統信息數據可以隨項目進行而即時更新，進行充分的分析并進行工程量拆分核算，避免竣工材料剩余和人員分配不合理，進行工程造價有效控制［4］。

3.2 BIM技術在提升工程效率方面的應用

3.2.1 項目投資與實施階段的應用

在項目投資時期的設計階段，BIM 技術可將空間進行可視化的有效轉變，切合不同需求，針對性的解決項目過程中出現的種種問題。通過建造模型進行完整演示不同時間段的所有內容。設計人員也可以通過不同參數的改變來對模型進行相應改變，完成不同的任務，很大程度上減少人員的損耗，大大減少工作量與錯誤率。

3.2.2 項目施工與運營中的應用

在傳統項目施工中，誤差的存在和工程本身的不確定性會對企業造成很大的影響，甚至摧毀一個企業。BIM技術可以有效地進行工程控制，解決施工中出現的各項問題，全流程進行工程操控，隨時更新數據并進行分析。同時，有利于各部門配合協作，保障工程效率與安全順利運行。在項目運營中，可以運用BIM技術的預先判斷能力對于項目總體有全方位的了解，進行數據化分析，實行有效的管理。在項目竣工驗收及后期使用階段，都可以進行全方位效率提升。同時，運用BIM 技術可以使整體流程透明化，人員職能更為清晰，促使各部門進行良好的配合協作［5］。

4 BIM建筑對于建設工程“降本增效”的實際意義

4.1 BIM技術在工程成本控制方面的實際意義

4.1.1 在成本控制中的實際作用

BIM技術從項目立項到完成清算始終投入于工程造價管理之中，并起到關鍵性的作用。在項目的各個階段，利用三維建模直觀展示項目效果與全周期流程，有利于對于項目設計、施工與運用進行綜合考量。

4.1.2 對于成本控制的意義

改變傳統的工作模式，實現更加科學與精細的成本控制管理。可以將控制成本與保障質量相結合，將項目成本控制進行可視化管理并且做到無紙化共享辦公與配合，并使各環節工作較先前更為輕松與簡潔，減少錯誤率提高工作效率。

4.2 BIM技術在提升工程效率方面實際意義

4.2.1 在提升工程效率方面的實際作用

BIM 技術在提高項目工程效率方面，有著不可忽視的作用與實踐意義。可以避免各自部門與專業進行獨立工作而造成的溝通不暢與偏差錯誤問題，在保障項目順利開展的同時提高項目質量、提升工作效率。同時，可以使設計方、施工方、監理方以及業主方建立溝通與協調，直觀接觸到建設工程的各個階段，在設計階段進行項目工程各階段的建模演示，避免后期改動，提升項目效率。

4.2.2 在提升工程效率方面的意義

在施工中可形成一個立體、形象具體的數據模型，科學精確地對施工現場質量、進度、安全、成本管理工作進行指導，提高施工效率。BIM 模型可以發現并解決實時漏洞，對各項數據進行參數化管理，實現可靠的信息輸出，在建設工程施工的各個階段，都有助于效率的提升。

5 展望

5.1 依據工程項目所應用不同程度的BIM制定不同的推廣方案

由于項目之間存在差距，因此在應用BIM 技術時不能一概而論，應有針對性的制定與項目發展相對應的BIM 推廣計劃。可將項目按照使用性質進行分類，根據工程的不同建立不同的模型，例如根據標準層、地下室、病房、報告廳的不同特點等，需要建立整體模型并進行全方位的分析以及設計，有針對性的應用在施工現場，同時定期地對資源進行整合，進而有效降低成本增加效益。

5.2 建立動態項目工期管理系統

可建立由公司監控系統與BIM 集成平臺的5D 施工進度模擬所組成的動態項目工期管理系統，將計劃進度和項目監控系統的進度進行對比并加以分析，調整及控制施工時各階段中的各項管理內容，最終進行有效的成本控制。

6 結論

綜上所述，因為科技的不斷革新，BIM更好地切合了建筑行業的發展，對傳統的建設施工進行了徹底改革，在建筑的全流程各個階段都有重要的作用。在建設工程成本控制和效率提升方面有極強的實踐意義，在時刻進行高效率工作的同時可以對于成本進行精確把控，避免項目損失。BIM 技術的應用為建筑行業帶來了時間與金錢的效率最大化，具有顯著的實踐意義，對于建筑行業的未來有著重要的發展作用。