基于BIM的項目全生命周期成本管理研究

孫恒，呂哲琦

（吉林建筑科技學(xué)院）

1 BIM技術(shù)下的BLM分析

BIM（Building Information Modeling）技術(shù)是應(yīng)用于建筑相關(guān)行業(yè)的數(shù)據(jù)管理工具。建筑信息可以通過建筑信息模型在建筑物的整個生命周期中共享和傳輸。可通過現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)為建筑項目的參建各方搭建BIM協(xié)同平臺，提升建筑信息模型集成化程度和資源利用效率。BLM（Building Lifecycle Manangement）即建筑的全壽命周期管理。通過建筑的全壽命周期管理分析各個階段的經(jīng)濟(jì)效益，最終優(yōu)化整個項目生命周期的經(jīng)濟(jì)效益。建筑的全壽命周期可用于綠色建筑、資源優(yōu)化、節(jié)能分析、CIM城市建設(shè)等研究。實(shí)現(xiàn)建筑工程的成本的有效監(jiān)管，首先必須做好工程成本估算和成本控制的工作，必須將工程成本監(jiān)管普及到整個工程建造的每一個環(huán)節(jié)，尤其是做好決策、設(shè)計、招標(biāo)、施工這幾個重要階段，可以有效減少工程費(fèi)用。

1.1 前期成本分析

在前期準(zhǔn)備階段，傳統(tǒng)施工造價與運(yùn)用BIM技術(shù)的施工造價基本無差別。原因是在項目前期的準(zhǔn)備階段主要與政府機(jī)關(guān)進(jìn)行溝通，BIM技術(shù)對工程的立項、可行性分析可以通過企業(yè)建立的BIM大數(shù)據(jù)平臺，通過BIM大數(shù)據(jù)分析以往工程的應(yīng)用情況，使項目的立項與科研階段更具科學(xué)性（見表1）。

表1 BIM技術(shù)施工與傳統(tǒng)施工的建設(shè)成本比較

1.2 設(shè)計階段成本分析

設(shè)計階段的BIM數(shù)據(jù)庫信息可以實(shí)現(xiàn)限額，既保證了工程設(shè)計的經(jīng)濟(jì)性，又保證了設(shè)計的合理性。利用建筑物信息模型進(jìn)行成本估算，不僅可以得到更準(zhǔn)確的成本估算，還能從細(xì)節(jié)上進(jìn)行成本估算。設(shè)計階段所涉及的相應(yīng)費(fèi)用文件為設(shè)計方案概算、設(shè)計概算和施工圖預(yù)算，在設(shè)計階段通過BIM技術(shù)對設(shè)計方案優(yōu)選或限額設(shè)計，設(shè)計模型的多專業(yè)一致性檢查、設(shè)計概算、施工圖預(yù)算的編制與審核，實(shí)現(xiàn)對造價的有效控制（見圖1）。

圖1 設(shè)計階段成本對比

結(jié)合圖1與表1數(shù)據(jù)可知，使用BIM進(jìn)行施工設(shè)計的成本要高于傳統(tǒng)施工設(shè)計增長約30%，其主要原因?yàn)槭褂肂IM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計，需要的設(shè)計人員從業(yè)素質(zhì)、軟件硬件費(fèi)用均要高出傳統(tǒng)施工設(shè)計，在設(shè)計階段的模型還要經(jīng)過多專業(yè)的碰撞檢查、應(yīng)用到不同功能的BIM技術(shù)中，前期模型修改次數(shù)較多，且BIM技術(shù)設(shè)計出的模型要貫穿于整個施工階段與使用階段。

1.3 建設(shè)階段成本分析

通過圖1的數(shù)據(jù)對比可以看出，在工程建設(shè)成本相同的情況下，使用BIM技術(shù)進(jìn)行施工建設(shè)，可以節(jié)約規(guī)費(fèi)、稅金、利潤等。通過設(shè)備使用成本可以看出，工程施工時運(yùn)用BIM技術(shù)，其成本比傳統(tǒng)建造成本高。在設(shè)計變更與工期優(yōu)化中的數(shù)據(jù)比對可以看出，BIM技術(shù)的應(yīng)用減少了大量的碰撞，從而節(jié)約了因設(shè)計變更而浪費(fèi)的工期。

1.4 使用階段成本分析

施工階段，施工單位可以利用BIM模型按時間、工序、區(qū)域計算工程造價。可通過建立信息模型獲得相應(yīng)信息，利用這些信息檢驗(yàn)所用材料是否合理。此外，承包商對工程進(jìn)度的成本審核也可以通過建筑信息模型來完成，特別是當(dāng)設(shè)計發(fā)生變更時，工程的成本估算可以迅速變更，工程的相應(yīng)構(gòu)成部分也可以變更，方便后期統(tǒng)一結(jié)算。在工程中，通過BIM對要求較高且現(xiàn)場無法制作的輕型板材、高效保溫材料進(jìn)行預(yù)制吊裝，減少運(yùn)維階段的能耗，從而減少成本。

2 BIM軟件應(yīng)用與傳統(tǒng)建設(shè)的對比分析

2.1 前期階段對比

在項目的策劃階段，通過BIM技術(shù)構(gòu)建信息模型，輔助可行性分析。通過模擬全壽命周期的管理，得出最佳實(shí)施方案，充分整合施工前期搜集的材料數(shù)值、人力強(qiáng)度、地質(zhì)信息、場地安排等重要數(shù)據(jù)，運(yùn)用數(shù)字項目管理平臺進(jìn)行施工階段的全過程模擬，初步制定整體實(shí)施方案。通過BIM大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對比相同類型的建筑能耗分析，模擬得出使用階段的經(jīng)濟(jì)效益評價，使決策更加科學(xué)和準(zhǔn)確。

2.2 設(shè)計階段對比

BIM技術(shù)的設(shè)計成本占整個項目的4%左右，相比傳統(tǒng)建筑的設(shè)計費(fèi)略高一些，但是建筑工程70%左右的造價會受設(shè)計階段的影響。在設(shè)計時，進(jìn)行三維動態(tài)觀察、模擬碰撞，可大大減少施工階段的現(xiàn)場變更。通過BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計，可以最大程度保證工期和投資的準(zhǔn)確性，這樣減少了因設(shè)計問題造成的工期、人力資源的浪費(fèi)，這是傳統(tǒng)建筑設(shè)計所不具備的。

2.3 施工階段對比

施工階段是全壽命周期中最難把控的階段，施工階段會受天氣因素、現(xiàn)場實(shí)際情況和設(shè)計階段不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)炔豢煽匾蛩氐挠绊懀a(chǎn)生大量的現(xiàn)場變更、簽證。嚴(yán)重影響施工進(jìn)度計劃和增加材料的浪費(fèi)，從而增加建設(shè)施工成本。通過數(shù)字項目管理平臺做到已建、待建、延誤等信息，使用三維圖形做到與時間維度、物資管理相關(guān)聯(lián)，在平臺中自由共享信息，及時發(fā)現(xiàn)偏差、糾正偏差，減少成本的投入。

2.4 使用階段對比

使用階段的BIM技術(shù)應(yīng)用可依據(jù)前期建立的建筑模型數(shù)據(jù)庫展開研究，可以更好地用于建筑物的維護(hù)和運(yùn)行，并可依據(jù)建筑物參數(shù)的監(jiān)測，為建筑物的能耗、環(huán)境價值分析、建筑物改造和新建提供參數(shù)信息，更好地評價建筑物的整體狀況。可與城市消防系統(tǒng)、應(yīng)急系統(tǒng)等公共系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，幫助消防、應(yīng)急救災(zāi)等的事態(tài)控制，發(fā)揮BIM技術(shù)對于社會的貢獻(xiàn)。

3 綜合分析

雖然全國各地對BIM技術(shù)呼聲較高，但是我國建筑業(yè)對BIM技術(shù)的使用率不高，應(yīng)用深度不夠。首先，BIM技術(shù)施工比傳統(tǒng)施工更要求從業(yè)人員的素質(zhì)。但目前我國建筑業(yè)一線從業(yè)人員多為農(nóng)民工，受教育程度普遍較低。企業(yè)如果使用BIM技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)施工，需投入一定資金對企業(yè)員工進(jìn)行定期培訓(xùn)。其次，使用BIM技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，企業(yè)需拿出一部分資金進(jìn)行購買電腦、BIM軟件等。隨著BIM技術(shù)和應(yīng)用環(huán)境的成熟，BIM技術(shù)在全生命周期成本管理上的應(yīng)用將會更加廣泛，從應(yīng)用趨勢上也逐步向BIM標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一化、BIM應(yīng)用的集成化發(fā)展。