基于BIM技術的智慧建筑施工成本控制研究

趙思，周林城，夏松林，潘宇

（中國建筑第二工程局有限公司）

1 引言

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，市面上的很多大型工程項目也如雨后春筍，與日俱增。大型工程項目復雜，如果還采用傳統(tǒng)的工程管理技術，很難跟上現(xiàn)在的信息化腳步。這種情況的出現(xiàn)導致施工時候的成本控制非常嚴格，需要BIM介入工程項目。BIM技術對工程信息的匯集和分析有很大的幫助作用，能夠實現(xiàn)嚴格把控成本控制階段，對目標成本有指導作用[1]。

2 BIM技術在建設工程項目的重要意義

讓BIM技術的優(yōu)點在工程項目中得到最大的發(fā)揮，主要可以根據(jù)項目工程的特點、施工人員的比例、工程所在的企業(yè)等幾個方面綜合考量。從企業(yè)來講，BIM技術在項目工程中成本管理中的使用，可以讓相關管理人員在全局的角度掌握工程的各種精細數(shù)據(jù)。在項目工程開始之前，要做好相關設計和計劃，在BIM技術的指導下，工程項目的整個設計過程可以進行模擬運行，看是否具有可行性，尤其是對管線的碰撞檢查，很有意義的[2]。BIM技術可以保證工程項目的經(jīng)濟效益。

3 BIM技術在工程項目上的應用

3.1 能夠預測工程開工前的成本

投標單位可以根據(jù)招標單位提供的材料、工程的圖紙，做出大概的費用預測。這種方式過度依賴招標單位提供的材料，而且大部分情況下與前期的預測并不相符，沒有實際意義。因此，需要建筑項目采用BIM技術，因為BIM數(shù)據(jù)庫里的數(shù)據(jù)可以為各種管理需要的數(shù)據(jù)提供保證，能夠對潛在問題及時發(fā)現(xiàn)并處理。BIM數(shù)據(jù)庫主要是通過其他數(shù)據(jù)庫的共享，快速準確地計算建筑工程項目的任務量，提升工作效率，讓建筑工程項目的成本預測得到保證。

3.2 構建工程中標后的計劃成本書

一個企業(yè)如果中標，就會根據(jù)施工的計劃和中標后的預算以及在施工過程中所需要的人工費用、材料費用等，做出較詳細的計劃書。但這個計劃書會因為實際費用和預算的差異導致工程工期、材料所需費用也產(chǎn)生相應差異。BIM技術可以為項目的材料和工作人員提供有保障的數(shù)據(jù)，并且可以三維建模，加上時間維度，能夠實現(xiàn)施工進度和施工計劃的比較，讓監(jiān)理方和施工方達到有效協(xié)同，更好地為工程行業(yè)做出指導[3]。利用BIM技術，根據(jù)項目工程提供的詳細數(shù)據(jù)，進行模型上的考量，優(yōu)化設計方案，規(guī)避風險，降低成本。

3.3 施工項目過程中的成本控制

3.3.1 利用碰撞檢查優(yōu)化結構

一個工程所包含的專業(yè)數(shù)量非常多，在施工階段由于各專業(yè)間缺乏有效溝通，會產(chǎn)生一些設計問題。比如，施工過程中的變更、索賠等。這時就可以利用BIM技術進行碰撞檢查，對施工結構、安裝等模型進行合并，用碰撞檢查對各個構件和圖元進行檢查。碰撞檢查對以后的設計節(jié)點深化有幫助，能節(jié)省工期，降低成本。

3.3.2 利用數(shù)值模擬優(yōu)化施工方案

大型工程項目耗費最多的材料是鋼鐵材料，同時，也對鋼結構和鋼管混凝土的要求比較高。這種工程對工程技藝和精度要求也很高，這些因素造成成本費用上漲。節(jié)省成本，讓施工圖紙表達清晰、減少工序重復、降低工程難度成為關鍵點。考慮到這些材料的復雜度，工程隊要按照預期時間完工，可以利用Tekla軟件對鋼鐵結構進行深化設計，根據(jù)整個工程圖紙和各部分的細節(jié)分析確定鋼結構尺寸，優(yōu)化工程圖紙，為后續(xù)的構件分段提供幫助。對一些鋼構件進行數(shù)字標注和注解，明確各部分工程所需要的鋼構件，這種一一對應的標注印記能使施工隊在運送材料時避免運送錯誤，減少運送成本，提升施工過程中鋼構件的使用率。

3.4 監(jiān)控成本

3.4.1 有效計算成本的各個參數(shù)

我們可以運用模型方法計算出數(shù)據(jù)分析需要的各種參數(shù)：BCWP、ACWP、BCWS。這幾個參數(shù)對成本的控制有非常重要的意義，能夠直觀表達出資金的預算問題。

3.4.2 根據(jù)參數(shù)計算出評價指標

從模型當中獲得的參數(shù)，可以對工程項目有進一步地分析，計算出幾個評價指標：CV、SV、CPI、SPI。其中，CV=BCWP－ACWP；SV=BCWP－BCWS；CPI=BCWP；SPI=BCWP。

3.4.3 根據(jù)參數(shù)、指標用來進行詳細的數(shù)據(jù)分析

將各種參數(shù)計算出的指標數(shù)據(jù)大小進行比較，能夠確定各項工作的費用是否足夠，工程進度能否按時完成，并且可以采取一些提前措施。

3.4.4 實現(xiàn)成本預警

通過參數(shù)指標計算出成本的偏差，可以對工程項目的成本發(fā)展趨勢進行監(jiān)控，根據(jù)偏差的出現(xiàn)時間和大小，分析偏差到什么時候需要調(diào)整。這個任務僅靠成本的監(jiān)察功能是無法實現(xiàn)的，需要建立一個能夠衡量成本偏差的指標進行更準確的判斷，可以在成本偏差到達臨界值時預警，并且做出調(diào)整，以免造成損失[4]。在工程項目的成本預警功能當中，可以選擇將CPI值劃分成五個不同的級別，由相應的偏差發(fā)展決定等級：高偏差、較高偏差、中度偏差、較低偏差和低偏差。每一級別的偏差代表著不同程度的預警信號，這就能夠直觀了然的在偏差出現(xiàn)變化時，做出準確的等級劃分。

3.4.5 有效的預測成本

根據(jù)工程項目的偏差值的大小，看它是否達到了預期的設定區(qū)間，如果達到了，那說明成本的績效指標也達到了某個區(qū)間，工作人員就可以在發(fā)現(xiàn)情況以后立即采取相應措施進行改正，并根據(jù)數(shù)據(jù)對之后的成本發(fā)展作出分析預測，為項目各種資源的分配起到積極的指引作用[5]。

采用方法對成本的進度、偏差的大小進行分析，根據(jù)數(shù)據(jù)分析結果找出這種情況出現(xiàn)的因素，并且利用因素影響數(shù)據(jù)結果的同時，對工程項目的成本進行有效預測，預測整個項目工程結束后的成本預算情況。根據(jù)項目完工以后的成本預算可以合理充分地安排資金的投入比例，做出合適的資源分配體系，有利于監(jiān)控項目成本[6]。

3.4.6 竣工時的控制

工程竣工，項目的成本是整個工程管理控制的重要部分。在最后的階段，所計算的工程量較大。傳統(tǒng)的圖紙構建計算會使一些數(shù)據(jù)信息缺乏可靠性。而BIM技術的參數(shù)化特點，能從各個方面同時進行計算分析，包括幾何、空間等。在施工階段變更的BIM模型，相應數(shù)據(jù)也會隨之變化。竣工階段的BIM模型是將任何時期的新型數(shù)據(jù)都包含在內(nèi)的，提高了結算效率，在一定程度上也節(jié)約了成本。

4 結語

綜上所述，在整個建筑工程項目當中，做好成本管理工作對整個項目來說有很重要的意義，而以往利用圖紙、數(shù)據(jù)計算的成本預算情況，對實際過程而言，會出現(xiàn)矛盾點，對建筑項目的成本控制是不利的。本文著重分析探討了BIM技術應用到工程項目中對成本控制的研究，構建出基于BIM技術的系統(tǒng)模型，從成本監(jiān)控、預測到預警，給項目成本控制帶來重要作用。另外，BIM技術結合建筑工程項目，可以避免很多小問題，對提高建筑工程項目的成本管理起到作用，進一步實現(xiàn)了對有效成本的控制，保證工程的質(zhì)量，給企業(yè)帶來經(jīng)濟效益。