項目成本實務管理中的BIM應用

廖云定　李益華　林麗

摘要：文章以“珠港澳大橋”項目為案例背景，闡述了運用傳統成本核算方法存在的困境，介紹了BIM在該項目成本管理中的優勢，并從BIM模型創建、成本數據庫建立、實際成本核算、多維度成本分析四個方面，介紹了BIM項目解決方案，分析了成功運用BIM技術后的項目效益。

關鍵詞：BIM技術;工程建設;成本實務管理;珠港澳大橋

中國分類號：U415.13文章標識碼：A542014

0 引言

建筑信息模型（Building Information Modeling，簡稱BIM）利用數字化模型對建設工程項目進行設計、施工、運營，目的是為提高項目交付效率、降低單耗水平，以改進全過程成本管理。借助BIM技術可以實現數據收集、分析、挖掘，實現項目現場與信息中心的實時互動，降低施工過程中的信息傳遞誤差水平，提升管理信息傳輸的及時性和準確性，從項目設計開始實現公司對項目進度、成本、安全的全生命周期的動態化管理，可對BIM設計出的新項目更準確地查看、修改并實時模擬項目在現實中的狀態，包括但不限于項目外觀面貌、內在性能指標和具體成本結構等，并創建出精確的項目施工圖紙。本文以“珠港澳大橋”項目為案例背景，探討BIM技術在項目成本實務管理中的應用。

1 傳統建設項目管理方法存在的不足

在過去的20年中，計算機輔助繪圖（Computer Aided Design，簡稱CAD）技術的普及推廣，使建筑工程領域實現了電子繪圖，明顯提高了設計質量和效率，但在建設項目精細化管理方面仍顯不足：

（1）項目設計階段往往會因項目工程量巨大且施工、運營維護復雜等原因導致設計圖紙的準確度不足。

（2）缺乏應對項目施工過程中工量、價、費的有效風險控制手段，不利于增強對價值鏈的精益管理。因各局部項目工藝差異，導致沒法做到人、機、料、法、環的最佳協同，容易人為造成施工不合理導致人、財、力的損失。

（3）難以對建設項目進行全生命周期的及時跟蹤管理和不能做到及時有效反饋。信息交流無法實現即時反應和應答，延誤項目交期和項目結算滯后，不利于改善和提高運營維護效率。

2 以BIM技術為基礎的項目信息化管理的優勢

國內各企業目前應用BIM技術的水平差別巨大，BIM技術應用有助于項目原有設計的優化、改善圖形質量，降低因為不對稱信息引發的建筑質量風險水平、提高生產效率，在協同水平、保障項目交期、降低施工過程中的建造成本等方面有著較強的優勢。

（1）可視性：三維渲染，宣傳展示

通過BIM平臺建立的模型可以有效優化原有的設計，生成可視化的三維渲染效果，高精度數據與效率模擬，更符合人性，也更容易直擊業主痛點，提升中標和業務成交的可能性。

（2）精確性：快速算量，改善精度

通過BIM平臺，數據的精度可達到構件級，可以按管理需要實時動態地提供項目各板塊管理所需的完整數據信息，能有效促進施工管理的協同，促進精益管理，改善價值鏈管理水平，提高施工管理的效率和效果。通過5D-BIM可在創建數據庫時準確、及時地計算工程量、價、費，提升施工預算的精度與效率[1]。

（3）效益性：精確計劃，減少浪費

通過BIM平臺，能從工程大數據中精準、及時地獲取項目基礎資源計劃，通過人、機、料、法、環的全面協同，為施工企業對生產過程的精細化管理提供有效支撐，通過協同，節本降耗，大大減少了人員、設備、材料、物流和倉儲等方面的浪費，有助于提高企業的價值。

（4）風控性：多算對比，有效管控

通過BIM平臺，可以實時得到在任何時間、任何項目節點上的工程基礎信息，可以將已簽約的項目合同、項目原計劃與項目實際施工的工程量、材料消耗量、分項單價、分項合價等數據進行多算對比，對項目進行多重分解，可有效了解項目運營的盈虧狀況，甚至對盈虧的主要影響因素進行初步分析，如：消耗量超標與否，影響程度多大等問題，能夠根據管理目的對項目成本風險進行事前、事中和事后的有效管控。

（5）模擬性：虛擬施工，進度可視

利用BIM技術中的四維進度模擬可以把三維可視化功能與時間維度結合起來，通過虛擬施工分析施工計劃與實際進展的對比情況，分項、分專業制定個性化的可視化項目進度計劃，實現對施工實時管理，也有利于監理方、業主方更直觀地了解工程項目，促進項目的順利開展。通過BIM技術結合擬定的施工方案、施工四維進度模擬和對施工現場視頻數據，可大幅降低建筑質量風險水平、可有效排查隱患和降低安全風險系數，是實現大型建設項目有效管理的工具。

（6）優化性：碰撞檢查，減少返工

利用BIM技術可以在工程項目前期進行碰撞檢查，做好預案，優化設計和施工方案。通過施工交底、施工模擬，減少重復投入，有助于施工質量提升和改善與業主的溝通。

（7）協同性：沖突協調，決策支持

利用BIM中的項目基礎數據協同和共享，打破數據壁壘，為各管理和業務部門的具體業務開展等提供決策支持。

3 BIM技術在“珠港澳大橋”建設項目案例中的實踐應用

3.1 案例背景

（1）項目概況。港珠澳大橋項目珠海口岸工程總建筑面積20.88萬m2，項目主體的結構體系為鋼筋混凝土框架，其他工程多使用鋼結構[2]。其中，交通中心建筑面積為140 057.8 m2（地下室為63 907 m2，地上為69 720.8 m2，室外雨篷為6 430 m2）;交通連廊建筑面積為68 738.8 m2（地下室為7 209.8 m2，地上為57 929 m2，室外雨篷為3 600 m2）。

（2）團隊組建。為提高項目精細化管理水平，項目采用分公司BIM工作站融入項目實施團隊組成項目管理團隊的方式，確定項目總指揮、項目經理、技術總負責、技術組、質量組、安全組、商務組、創優組負責人分工，并制定相關BIM項目實施管理制度。

3.2 該項目運用傳統成本核算方法存在的困境

在該項目植入BIM技術前，項目負責人曾嘗試采用傳統項目管理方法進行方案設計和實施，但在實際操作環節遇到了較大難度。

（1）數據處理量大。港珠澳大橋作為一個大型建設項目，需要對項目實施過程中的材料、機械設備、人員、規費消耗和財務費用在每一個施工階段的數據進行處理、統計和分析，數據處理量很大，無法實現短周期（月、季）成本分析，業務人員沒有精力對成本優化管理。

（2）項目施工周期長、體量大，需要協調進入的企業資源、業務人員、管理人員和部門多。傳統方法下的成本核算具有滯后性，需要多業務部門對數據進行協同匯總、分析，這樣核算的成本是事后反應的結果，對業務的指導性不足。

（3）精準匹配對應分解成本有困難。物資和資金流動量大且頻繁，為做到材料、機械設備、人員、資金等資源的精準管理，對倉存管理、物流、人資、財務等各個環節的要求就更高了，傳統條件下做好相關工作需要整個體系的完美改善和協調，很難做到三個維度的（時間、空間、工序）一一匹配。

（4）賬實核對庫存消耗量、資金來源和支付情況復雜。在材料方面，存在利用商業信用材料入庫未付款、預付貨到未入庫、預付貨到已入庫、貨到票未到等多種情況，也存在材料庫外存放等現象，機械周轉材料租賃也有類似情況;資金來源有自籌、專項貸款、普通貸款、融資租賃等多種形式，支付也存在預付、待結算未付等現象，資金核算多樣。

3.3 BIM在該項目成本管理中的優勢

與傳統模式相比，BIM平臺在處理復雜工藝、大型建設項目方面具有明顯優勢，依托于建筑信息模型數字技術，能對建筑項目的基礎數據進行及時高效的處理并對BIM模型中的信息共享使用。既可運用項目信息指導具體實際業務，又可通過實際信息反饋完善模型。BIM平臺模型在港珠澳大橋珠海口岸工程項目成本管理的優勢如下：

（1）核算效率高。5D-BIM數據庫的成功建設使用，使數據的整理、匯總、分析能力大幅提高，數據處理效率高，降低了重復性工作量，節約了工作時間。

（2）統計分析準。5D-BIM數據庫可實現成本數據動態更新和維護管理，提高了數據信息的及時性和準確性，可實現多維度（時間、空間、WBS）匯總分析，能有效滿足項目實際分析和決策支撐需求。

（3）實時監控全。通過5D-BIM數據庫，可對建設項目全過程的各成本條線進行實時監控、預警、調整和管理，有效預防“三超”，保障項目工期。

（4）總部管控強。5D-BIM數據庫通過企業總部服務器實現其功能，有利于數據安全管理，有利于企業總部財務、資金、成本、審計等部門在其職責范圍內及時取得每個工程項目的實際成本數據，通過數據挖掘，可將數據具體化到每一個構件，了解實時傳遞的工程項目數據信息，大幅提高了企業總部管理效率，增強了成本管控能力。

3.4 項目解決方案及實施

項目解決方案及實施可分為BIM模型創建、成本數據庫建立、實際成本核算、多維度成本分析四個步驟。

（1）BIM模型創建

借助已有的工作成果，以CAD圖紙翻建三維BIM模型。在BIM模型創建過程中有100多項問題被發現，形成問題報告清單，并在施工前反饋給設計方進行針對性的整改。

本項目采用分層、分專業的模型創建，再鏈接形成一個整合模型（見圖1）。

（2）成本數據庫建立

建立實際成本的5D-BIM（3D實體、時間、工序）關系數據庫，確保實際成本數據及時準確錄入，保障各種成本核算、匯總、統計、分析數據可實時取得，及時錄入的還包括各WBS單價。為保證數據的完整性，尚未簽訂合同、沒有單價的，要以預算價錄入，待合同正式簽訂后，據實替換數據。通過動態維護BIM實際成本模型，提高數據質量，確保數據與實際業務的一致性。

（3）實際成本核算

材料實際成本。要以實際使用、消耗量為最終成本數據。通過定期對所有材料做物料平衡測試，按時調整每個WBS材料實際消耗水平。

人工費實際成本。要按項目合同實際完成和簽證工作量調整實際成本。按各個WBS勞務的實際情況，在用工部門和人資部門的配合下據實核算人工成本的分配。

耗材和機械設備使用要關注實際成本在各WBS之間的合理分配。

（4）快速實行多維度（時間、空間、WBS）成本分析

實際成本BIM模型建立之后，在相應的管理制度、流程保障下做好運營維護，正常運行即可快速實行多維度（時間、空間、WBS）成本分析。

通過本方案實施，可實現全過程工作量的減少，勞動強度降低了，工作效率提高了，做好基礎數據工作后，各種成本分析報表可實時取得。

4 成功運用BIM技術后的項目效益分析

本案例通過建立虛擬的三維模型，利用數字化技術創造一個完整的、與實際情況一致的建筑工程信息庫，產生了積極的經濟和協同效益：

施工前期效益。通過檢測設計圖紙的正確率，如結構與建筑校核，管線、構件的碰撞檢查等，BIM技術減少了后期設計變更造成的費用及工期損失。通過BIM技術模擬施工，有利于針對在設計階段發現的問題、真正施工階段產生的問題等風險點，提前做好預案處理，避免風險失控，為實際項目設計、建設、實施、運營維護活動提供堅強有力的支撐。

施工中期效益。在本案例中，運用BIM技術給工程信息化管理賦能：指導施工方案、技術和工藝的確定及優化;復雜的測量放線;構件下料、加工制作、物料計量、物料的進出管理、能源管理、采購計劃、采購實施;形成了各參加方的協同工作平臺，提高信息交流、溝通效率等，取得了明顯的施工效益。

施工后期效益。在后期結算工作中，案例利用了BIM技術的可視化特性，降低了預結算人員對過高專業要求的依賴，有利于預結算人員直觀地對工程量進行分析和判斷，以及快速地進行成本核算和分析，提高了預結算的準確性及工作效率。見表1。

5 結語

在施工中采用BIM技術，通過建立虛擬的三維模型，利用數字化技術，為這個模型創造一個完整的、與實際情況一致的建筑工程信息庫。經過對建筑項目進行虛擬可視化施工，可對項目施工方案進行模擬、分析和優化，從而提前發現施工中可能出現的各種問題，并在施工前采取預防措施，直至獲得最佳的施工方案，最大限度實現“零碰撞、零沖突、零返工”，加快施工進度，提高施工質量，降低或消除返工現象。同時在BIM技術的應用過程中，也為項目參建各方提供一個協同工作的平臺，提高各方（外部和內部）的溝通、交流效率;可顯著改善人力資源使用的效果，降低單位人工成本。此外，項目在建設過程可實現精確、高效的工程量計量、預算、結算等工作，如進行施工階段進度管理、開展成本核算、質量安全管理以及碳排放測算等。

BIM技術的深入應用有賴于企業硬實力和軟實力投入[3]。包括本案例應用的企業在內，當前很多傳統的建筑企業普遍存在以下問題：BIM技術應用人才資源薄弱;該系統與常規系統的兼容性、數據的互通互聯性待完善;系統建設成本較高;應用環境不夠成熟等。

基于BIM在大型建設項目中的全生命周期管理過程應用的正向效果顯著，在設計、施工和運維等的應用有優勢。傳統企業應抓住BIM技術革命契機，積極采取對策加速技術升級和實現管理轉型：（1）加大人才的培訓力度和投入;（2）盡可能擴大應用范圍，在應用過程逐步構建企業標準模塊數據庫（模型庫），提高后續應用的效率、攤薄應用成本;（3）開展符合企業需求的技術攻關，完善或拓展軟件功能，增強各軟件的兼容性、數據互通性，建立通道，打破信息壁壘和信息孤島等。

參考文獻：

[1]孫智浩，石曉磊.BIM技術在建筑施工中的應用研究[J].建筑工程技術與設計，2018（34）：1 607.

[2]鄭一梅，陳真有，陳 帆，等.港珠澳大橋珠海口岸Ⅱ標段項目BIM技術應用研究[J].施工技術，2017，46（16）：106-109.

[3]李方幸.我國建筑設計領域BIM技術應用現狀及其發展阻礙因素研究[D].合肥：合肥工業大學，2018.

3045500589264