探索BIM技術在大型工程項目成本管理中的應用

嚴偉民 熊宇璟 黃賀琴 胡 敏 譚詩思 湖南軟件職業學院

引言

在大型工程項目中，因為涉及到的環節眾多，使得工程呈現復雜性，常規的管理模式即便是再努力也會在后續出現一系列問題。BIM技術本身是匯聚了生命周期的建筑行業信息化管理新模式，在國外的各項大型工程中都有著廣泛應用，基于BIM技術能為項目成本管理提供有效的幫助，達到節約成本提升經濟效益的目的。基于BIM技術可以協調各環節的工作，做到精準把控，是我國未來建筑行業應用的大方向。

一、BIM技術產生的背景

BIM源于國外，翻譯過來為建筑信息模型。在國外工程施工中更加強調生命周期，BIM就是基于這種理念誕生的信息化管理方式。并在大型工程中得到廣泛的應用，在施工期間進行有效的方案管理、數據模擬等操作，屬于高效的信息技術。在整個工程周期內實現對項目設計、施工、維護等方面的數據模擬，優化方案，兼顧到施工環節中的每一個細節并合理安排，是建筑行業大力推行的高新技術，可以實現精細化施工。

BIM技術的優勢在于應用在工程中，可以有效提升工程價值。根據不同的項目構建交匯、共享、成本等方面構建數據模型，幫助節約各項目成本管理的開銷。其核心理念在于信息分配，借助自身性能對工程的整體信息進行分析，以具象化的方式將工程建筑模型呈現出來，幫助施工人員找到施工中隱藏的問題和難點，有利于工程合理開展。

BIM技術核心優勢是借助計算機對工程整體的風險與質量進行精確的計算和評估。在大型工程模型構建的過程中，應用BIM技術可以有效打破以往傳統二維的不足之處，以三維的方式進行繪制，基于建立數據構建出立體模型結構。模型本身具有可視化特征，施工人員可以根據模型對工程的整體構造進行全方位的觀測。BIM技術同時可以根據建筑項目為其提供更好的方案，根據設計者的實際需求，提供工程風險處理方案，有效應對各種突發情況。

BIM技術自打被研發出來之后，在建筑行業得到了廣泛的普及，是國外建筑行業應用的重要技術。因為其本身的優越性，人們也根據時代發展不斷優化其功能，意在獲取最大的效益。當前其研發工作也成為我國的研究重點，因為其每項技術都具有良好的作用，在工程中有著不可替代的地位。其最關鍵的技術在于利用計算機對其進行計算，根據數據參數構建三維模型數據庫，通過這項技術，管理人員可以通過模型對實際項目開展的情況進行有效監測。根據監測結果獲得決策的有效依據，在保證工程質量的前提下，做出最佳決策，降低工程成本，為工程項目帶來更好的經濟效益。

二、BIM技術的特點

(一)信息化

BIM技術具有信息化的特點，并且這也是該技術最顯著的特點。BIM技術依據信息化建立工程建筑模型，更重要的是進行信息集成。在對各項數據進行測量、計算等環節中發揮著重要的作用。在工程建設期間，工程建筑基于BIM技術的作用下，實現了立體化、可視化等效果。可以從多角度對建筑進行觀察，建立出來的模型經過BIM技術呈現出完美的立體效果。

(二)簡便化

在工程管理方面，使用BIM技術應用在管理工作中，可以有效提升管理效率，減少資源浪費的現象。基于BIM技術工程管理，有效地提升了管理效率。對于工程各個項目都有直接影響，通過BIM技術工程管理中一些多余的流程被簡化，使得管理工作更加便捷。

(三)模擬性

BIM技術具有強大的模擬性，即根據建筑的設計方案，將參數輸入即可根據設計方案構建出建筑的三維模型，方便施工人員與設計人員觀測。為工程設計提供有效數據，針對各環節的細節進行真實模擬，為設計人員提供科學合理的參考依據，設計人員根據三維模型進一步優化設計方案[1]。BIM技術還能在施工前期對工程施工現場進行模擬，便于發現施工現場的不足，及時進行調整。此外，還能對施工進度進行模擬，與實際施工現場的施工情況進行實時聯系，把控施工期間的各項環節。在維護階段針對突發事件等進行模擬，制定預防措施。

三、BIM技術在成本管理中的應用

(一)工程設計階段

BIM技術在工程應用中最具優勢的特點就是可視化，在設計階段就可以依據設計方案對工程建筑構建三維立體的虛擬模型。這樣可視化的將建筑展示出來，對于不同區域進行信息交互有很大幫助。傳統工程施工中，設計圖紙通常是以二維的形式展現出來，呈現扁平化的效果，對于一些需要多角度觀察的效果都無法實現。在實際施工中只能依靠施工人員的施工經驗與專業技術，并且在施工期間對于突發問題，經常需要變動設計方案，無法有效控制成本。應用BIM技術則可以妥善解決這項問題，BIM根據設計人員的圖紙參數構建出虛擬模型，設計人員在對模型觀察的過程中可以有效找出自身設計的缺陷，并及時作出調整。在應用過程中，BIM技術基于三個方面進行成本控制。

1.模型優化

在工程項目成本管理中，設計部門為了合理控制成本，通常使用限額設計的方式。這樣設計的結果盡管減少了成本，但是在后續施工中會出現問題。設計人員在設計階段過于注重成本問題，在人力、物力上下的功夫較多，對于后期維護等未能充分考慮，這也導致工程局部設計不夠合理，在后期出現問題。而BIM技術的可視化技術正好應對這種現象進行有效處理，通過計算機對明細表等進行統計，對設計區域進行有效劃分，實現高精度計算結果，提升設計人員的設計質量。

2.工期優化

傳統工程中對于工期規劃時會采用甘特圖，主要根據規劃人員的實際經驗，在發布后會出現反復修改的情況，增加了項目成本。應用了BIM技術后，規劃人員可以利用計算機對工期進行模擬，自動識別施工環節的重點位置，生成網絡計劃圖，有效對工期進行規劃，并且根據施工現場的情況進行有效銜接。當提前竣工時，為項目經理提供決策依據，對施工進度進行調整，提高工程的經濟效益。通過BIM技術，項目管理人員可以獲得一定實用性數據對決策有極大幫助。將獲得的數據經過分析計算與實際情況結合，獲得工程造價的相關信息，便于管理人員進行更精確的部署，提高決策的準確性[2]。

進入到項目決策的尾聲，需要借助BIM技術構建建筑模型，從中獲取最優質的決策方案。并且將施工前期需要的相關材料、人員配置等數據進行充分整合，初步擬定工程施工方案。通過BIM技術可以在施工前期將施工方案中存在的隱患及時排除，幫助施工人員直接發現問題。并基于相似工程數據進行分析比對，結合以往處理經驗，為現有的施工問題提供更加優質的解決措施。

3.模擬施工

BIM技術基于信息化技術構建數據庫，可以將大量的工程參數信息存儲起來，根據數據參數對工程進行模型。在BIM5D的技術中，原有的BIM技術構建的模型與時間、造價共同構成了5D，在實際應用中可以以動畫的形式將工程各階段的成果展示出來。與此同時，BIM5D可以在云信息平臺的幫助下將各項環節的設計管道進行有效整合，使其呈現在同一個三維模型中，互相產生信息交互。模型中呈現的精度非常高，通過有效的交互，實現多種項目共同展示、模擬施工，更明確、直觀的對交互工程進行觀察。這也方便了設計人員根據交互時出現的問題進行交流，及時對問題進行處理。針對不足之處不斷完善，再觀察，將方案優化到最佳模式，減少施工期間不斷變更設計圖紙的現象，降低工程造價成本。

(二)工程施工階段

BIM技術建造的模型具有共享性，設計單位在施工人員施工期間可以通過構建的建筑模型對存在的問題進行查找和觀察。當出現工程細節變更時，只需要在三維模型中對需要修改的位置進行標注，相關的數據等也會根據標注自動發生變化，工程量根據數據變動自適應生成。

而對于施工方來說，這樣方便快捷的操作方式免去了各項繁雜的流程導致的工期延誤，簡化各項流程的同時，提升工作的準確性。因為修改等工作直接在三維模型中進行，在后期工程竣工后，BIM會根據最后的施工情況生成相對應的竣工圖，幫助施工單位減少時間成本。此外，BIM構建的三維模型本身可以實現信息共享，各個施工單位在交接時也會基于模型提升交接效率。對于設計人員來說，所有工程施工期間的變更方案都會在BIM的數據庫中有詳細的記載，成本可控。傳統工程項目管理工作中，出現成本超標等現象的原因，是因為施工現場無法與設計進行有效聯系，施工期間過多的項目變更增大了施工量和成本，最后與設計人員的設計方案不符。BIM技術在工程成本管理中的應用，從根本上解決了以往工程成本管控問題。

(三)運用維護階段

在傳統工程項目中，運行維護階段信息都是以大量的紙質方式進行存儲，文件擺放呈現分散狀態[3]。維護人員在查找的時候非常吃力，需要浪費大量的人工成本。并且紙質數據不易保存，很容易出現遺失、損壞等現象。利用BIM 模型有效的將整體工程的相關信息進行整合，在維護人員需要查找時，以三維的形式直觀呈現給維護人員，更有利于其根據信息完成維護工作，降低運維成本。

四、結語

綜上所述，科學迅猛發展的今天。BIM技術在建筑行業大型建筑工程中得到廣泛應用，成為建筑行業中不可或缺的成本控制手段。BIM技術在建筑行業涉及眾多領域，通過構建信息模型，實現信息化的集成。利用信息化技術等方式有效幫助項目經理控制建筑工程項目的成本，提高管理水平。BIM技術的應用使工程朝向自動化方向發展，各項工作在其技術下呈現出可視化，便于及時找尋安全隱患及時處理，對于工程建筑非常有利，在未來有更廣闊的發展空間。■