BIM技術(shù)在建筑項(xiàng)目成本管理中的應(yīng)用分析

胡小玲 農(nóng)日東 李 捷

（1.廣西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 南寧 530007； 2.廣西建通工程設(shè)計(jì)咨詢有限公司，廣西 南寧 530031）

0 引言

項(xiàng)目成本控制作為一項(xiàng)專業(yè)性、技術(shù)性很強(qiáng)的工作，是決定工程建設(shè)項(xiàng)目投資效果的重要因素，也是決定建設(shè)項(xiàng)目能否順利實(shí)施的關(guān)鍵因素[1]。但在建筑企業(yè)中往往存在效率低、管理粗放、信息水平不足等缺點(diǎn)[2]，在審圖及技術(shù)交底中由于細(xì)節(jié)出錯(cuò)導(dǎo)致返工、工期延誤及成本增加[3]。近年來(lái)，BIM技術(shù)逐步在建筑業(yè)得到推廣與應(yīng)用，使得建設(shè)項(xiàng)目信息集成和協(xié)同共享度提高[4]。BIM技術(shù)的成本控制可實(shí)現(xiàn)施工過(guò)程中人、材、機(jī)等工程量的動(dòng)態(tài)查詢、動(dòng)態(tài)管理及成本的實(shí)時(shí)監(jiān)控，有效預(yù)防工程預(yù)算超支現(xiàn)象的發(fā)生。在施工階段應(yīng)用BIM-5D技術(shù)，能讓工程項(xiàng)目各參與方得到利益最大化。

1 BIM技術(shù)應(yīng)用分析

BIM技術(shù)是建筑信息模型的簡(jiǎn)稱，是將建筑過(guò)程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為建筑基礎(chǔ)，建立信息模型[5]。通過(guò)準(zhǔn)確的數(shù)字信息模擬真實(shí)的建筑，具有可視性、協(xié)調(diào)性、模擬性及出圖優(yōu)勢(shì)等特點(diǎn)[6]。BIM技術(shù)能夠協(xié)調(diào)管理平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，該平臺(tái)以BIM—5D軟件作為基礎(chǔ)，合并計(jì)價(jià)軟件及Revit建模軟件，能對(duì)施工成本進(jìn)行集成管理[7]；通過(guò)BIM三維建模，導(dǎo)出信息，反饋給參與各方，對(duì)進(jìn)度信息及成本信息進(jìn)行模塊化分析，完成進(jìn)度控制及成本控制，從而節(jié)約時(shí)間，降低成本。如圖1所示。

圖1 BIM信息模型在信息平臺(tái)的應(yīng)用

2 BIM技術(shù)成本管理的步驟

BIM在項(xiàng)目成本管理中分為備選方案選擇階段、施工方案編制階段、施工應(yīng)用階段，如圖2。在每個(gè)階段，BIM都占據(jù)重要的角色，為項(xiàng)目施工成本糾偏及成本核算提供參考數(shù)據(jù)。

圖2 工程項(xiàng)目施工成本控制原理及步驟

2.1 選擇備選方案

在設(shè)計(jì)規(guī)劃階段，設(shè)計(jì)方往往需要提供不同的方案供業(yè)主方選擇。業(yè)主方可以通過(guò)BIM模型的可視性優(yōu)點(diǎn)，了解方案的布局、視覺(jué)、紋理、顏色、照明，甚至規(guī)范性等情況。通過(guò)數(shù)據(jù)分析和仿真模擬，對(duì)不同的方案進(jìn)行優(yōu)缺點(diǎn)分析，能夠快速地找到合適業(yè)主的方案。BIM技術(shù)還可以通過(guò)軟件的漫游功能讓項(xiàng)目決策者在建筑中自由走動(dòng)，全身心、全方位、沉浸式地查看建筑構(gòu)筑物，了解建筑結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，遇到各專業(yè)間的碰撞情況可以提前知道，規(guī)避返工，節(jié)省修改的成本。

2.2 編制施工方案

施工階段是整個(gè)建筑項(xiàng)目的核心階段，隨著改造項(xiàng)目規(guī)模不斷擴(kuò)大及復(fù)雜性增強(qiáng)，項(xiàng)目管理變得異常復(fù)雜，因此必須編制詳細(xì)合理的施工組織設(shè)計(jì)，以便后續(xù)工作順利開(kāi)展[8]。利用BIM技術(shù)，可使施工方案各方面細(xì)節(jié)更有針對(duì)性。通過(guò)BIM技術(shù)生成的可視化模型，可以直觀反映整個(gè)項(xiàng)目的施工情況，同時(shí)可以結(jié)合移動(dòng)終端進(jìn)行可視化施工交底，即將已生成的三維可視化模型，導(dǎo)入移動(dòng)終端設(shè)備，最后對(duì)工人進(jìn)行可視化技術(shù)交底。相比文字及口述交底，三維可視化交底更清晰直觀，能夠避免由人工理解誤差而造成的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)與安全隱患，降低施工成本。

2.3 管理施工過(guò)程

在整個(gè)施工過(guò)程，利用BIM技術(shù)的動(dòng)態(tài)化系統(tǒng)管理，可將施工進(jìn)度計(jì)劃與施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比，及時(shí)調(diào)整工程中出現(xiàn)的偏差，有效降低施工變更次數(shù)，保證工程造價(jià)的準(zhǔn)確性。同時(shí)，利用BIM模型的信息集成平臺(tái)，將建筑改造項(xiàng)目各參建方實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)溝通、實(shí)時(shí)變更、數(shù)據(jù)傳遞、信息共享，隨時(shí)查看工程變更情況，及時(shí)做出響應(yīng)，把其影響控制在可控范圍內(nèi)。

3 BIM技術(shù)成本管理控制要點(diǎn)

3.1 BIM成本管理模型設(shè)計(jì)

項(xiàng)目成本管理控制階段需要構(gòu)建BIM成本管理模型，方便資源優(yōu)化及項(xiàng)目精細(xì)化設(shè)計(jì)，同時(shí)在施工發(fā)料、領(lǐng)料中也起到監(jiān)控作用。BIM構(gòu)建的施工成本系統(tǒng)，有助于提高投標(biāo)及結(jié)算準(zhǔn)確率。

3.1.1 優(yōu)化資源及精細(xì)化控制成本

BIM技術(shù)能夠做到項(xiàng)目信息的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)交互，實(shí)現(xiàn)信息交互共享，便于為階段成本控制全程的信息監(jiān)控。BIM技術(shù)能夠整合三維信息、進(jìn)度信息和成本信息，通過(guò)精準(zhǔn)的計(jì)算以及模擬，加之優(yōu)化項(xiàng)目各階段的資源需要量，建立資源需求表，最終形成成本計(jì)劃。BIM技術(shù)通過(guò)5D模擬實(shí)現(xiàn)資源需求計(jì)劃的自動(dòng)取值，并為計(jì)劃作采購(gòu)指導(dǎo)，防止資源的鋪張浪費(fèi)。具體的做法是首先將建筑、機(jī)電安裝、裝飾等不同專業(yè)的BIM模型分別建模，完成后再進(jìn)行整合，同時(shí)檢測(cè)碰撞及優(yōu)化處理，最終構(gòu)建BIM-3D仿真建筑模型實(shí)體；然后在BIM-3D模型中導(dǎo)入相應(yīng)的圖元信息，并且將施工進(jìn)度信息關(guān)聯(lián)起來(lái)，構(gòu)建4D-BIM模型；第三步是巧妙運(yùn)用預(yù)算文件將施工階段的分部分項(xiàng)費(fèi)用與4DBIM模型相互結(jié)合，完成BIM-5D模型的信息集成。最終將施工圖紙信息、施工現(xiàn)場(chǎng)信息、日常監(jiān)控信息、項(xiàng)目成本信息、施工質(zhì)量與安全信息全部合并，導(dǎo)入到BIM-5D模型進(jìn)行融合集成。在這過(guò)程中，每一步的精細(xì)化項(xiàng)目數(shù)據(jù)信息及數(shù)據(jù)控制都直接影響著項(xiàng)目成本。

3.1.2 施工發(fā)料及領(lǐng)料控制成本

項(xiàng)目的人工費(fèi)、材料費(fèi)及機(jī)械設(shè)備費(fèi)等是組成項(xiàng)目成本主要費(fèi)用內(nèi)容。材料成本占據(jù)的比重最大，因此要降低成本，就要控制材料用量。BIM-5D信息數(shù)據(jù)庫(kù)包含的成本控制屬于預(yù)測(cè)功能，能夠憑借施工進(jìn)度模擬施工用料，能夠制定相應(yīng)的資源使用情況及計(jì)劃用量表，做好相應(yīng)的配置及資金統(tǒng)籌。因此，運(yùn)用BIM技術(shù)，可以快速計(jì)算出各個(gè)施工階段工作面的材料理論用量數(shù)據(jù)，結(jié)合工程實(shí)際情況進(jìn)行材料表的預(yù)購(gòu)，限制發(fā)放用料及領(lǐng)取量，有效控制項(xiàng)目施工成本。

3.1.3 構(gòu)建施工成本控制系統(tǒng)

一個(gè)項(xiàng)目成本控制需要科學(xué)的系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)算及統(tǒng)計(jì)。BIM-5D模型能夠區(qū)別不同專業(yè)的分部分項(xiàng)進(jìn)度情況及流水施工情況，從而對(duì)各個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)。BIM-5D模型構(gòu)建的成本監(jiān)控系統(tǒng)能夠進(jìn)行成本偏差預(yù)控，如果在設(shè)定的成本控制系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)施工成本出現(xiàn)偏差，系統(tǒng)馬上可發(fā)出警報(bào)，起到提醒作用，成本管理人員可以采取有針對(duì)性的糾偏措施進(jìn)行干預(yù)并調(diào)整。結(jié)合工地實(shí)際項(xiàng)目進(jìn)程，通過(guò)成本偏差的方式，做到實(shí)時(shí)調(diào)整，以免影響項(xiàng)目總成本及總收益發(fā)生驗(yàn)證偏差，為下一步成本控制做好檢測(cè)。

3.1.4 提高投標(biāo)及結(jié)算率

運(yùn)用BIM技術(shù)建立精準(zhǔn)數(shù)據(jù)的模型，技術(shù)人員能夠獲取準(zhǔn)確的、客觀的數(shù)據(jù)信息，從而快速編制詳細(xì)的工程量清單，進(jìn)而與招標(biāo)文件清單做對(duì)比，為投標(biāo)提供準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

3.2 案例分析

以廣西建通工程有限公司某在建的酒店項(xiàng)目作為研究對(duì)象，分析BIM技術(shù)在建筑項(xiàng)目成本管理的流程設(shè)計(jì)應(yīng)用。

3.2.1 構(gòu)建模型數(shù)據(jù)庫(kù)

首先構(gòu)建BIM-3D模型。利用廣聯(lián)達(dá)BIM-5D完成各個(gè)專業(yè)BIM-3D模型構(gòu)建，通過(guò)全專業(yè)BIM-3D模型實(shí)施碰撞檢查，得到各層各專業(yè)之間的碰撞問(wèn)題及檢查報(bào)告。在檢查碰撞問(wèn)題基礎(chǔ)上，通過(guò)模擬仿真實(shí)行穿越式實(shí)地考察，逐個(gè)問(wèn)題分析，檢查碰撞過(guò)程中的問(wèn)題，把影響施工操作的關(guān)鍵點(diǎn)找出來(lái)。針對(duì)檢查后的結(jié)果，有針對(duì)性地修訂整改方案。施工前期根據(jù)BIM技術(shù)，相應(yīng)數(shù)據(jù)及可視化技術(shù)實(shí)施可視化交底，方便施工人員盡快理解要領(lǐng)，避免犯錯(cuò)產(chǎn)生返工，影響工期。

第二步是構(gòu)建BIM-5D信息模型數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)廣聯(lián)達(dá)平臺(tái)，先將BIM-3D導(dǎo)入到BIM-5D系統(tǒng)中，利用進(jìn)度計(jì)劃得到流水段，在流水段中加入4D模型，并按照關(guān)聯(lián)的預(yù)算文件融入成本信息，構(gòu)建項(xiàng)目的成本費(fèi)用及自帶曲線的BIM-5D模型。在實(shí)施過(guò)程中，每日進(jìn)行信息采集及整理，將工期進(jìn)度、資金流轉(zhuǎn)等問(wèn)題轉(zhuǎn)化為實(shí)際成本信息，上傳BIM-5D進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

3.2.2 項(xiàng)目成本預(yù)測(cè)

從工程量、單價(jià)及成本預(yù)測(cè)三部分核對(duì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。首先進(jìn)行工程量數(shù)據(jù)核對(duì)，項(xiàng)目研究中，將BIM-5D信息模型的工程量與項(xiàng)目手算的工程量進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，通過(guò)比較得出工程量偏差。第二步，以某個(gè)材料進(jìn)行單價(jià)預(yù)測(cè)，從BIM-5D信息模型中抽取某個(gè)材料的單價(jià)進(jìn)行檢測(cè)。以水泥為例，把施工期間的價(jià)格數(shù)據(jù)作為樣本，運(yùn)用Matlabruanji軟件平臺(tái)進(jìn)行單價(jià)預(yù)測(cè)，通過(guò)模擬仿真的方式預(yù)測(cè)未來(lái)各材料價(jià)格，得到項(xiàng)目的人材機(jī)費(fèi)用，從而得到單價(jià)預(yù)測(cè)。第三步，得到工程量及單價(jià)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)后，通過(guò)相乘的方式得到成本預(yù)測(cè)和項(xiàng)目的成本計(jì)劃，確保施工工序及資金有序使用，進(jìn)而降低機(jī)械設(shè)備閑置費(fèi)用或材料積壓倉(cāng)庫(kù)的額外費(fèi)用。

3.2.3 項(xiàng)目成本控制及成效

當(dāng)BIM-5D模型所收集的工程量、費(fèi)用信息與計(jì)劃出現(xiàn)偏差時(shí)，系統(tǒng)及時(shí)發(fā)出警告，成本管理人員及時(shí)做出糾偏。通過(guò)進(jìn)度偏差、費(fèi)用偏差的糾正，保障項(xiàng)目成本控制效果。

以往的項(xiàng)目工程常出現(xiàn)數(shù)據(jù)缺乏、信息數(shù)據(jù)量大、崗位多、人員流動(dòng)大、資金核算困難等問(wèn)題。通過(guò)BIM技術(shù)處理后，工程量及價(jià)格計(jì)算精度更清晰、更精準(zhǔn)。在三維可視化設(shè)計(jì)及變更過(guò)程中，利用BIM模型數(shù)據(jù)信息，更有效地保障施工成本的控制。利用BIM的碰撞及可視化漫游檢查，大大提高圖紙的會(huì)審效率。另外利用BIM模型的統(tǒng)籌，項(xiàng)目施工得到了極大的優(yōu)化，工期縮減18天，施工費(fèi)用支出節(jié)省了32萬(wàn)元，成本控制效果得到了提升。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)BIM技術(shù)和施工成本控制研究，引入BIM技術(shù)在成本控制中的模型數(shù)據(jù)分析，并以實(shí)際項(xiàng)目案例驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，BIM技術(shù)在項(xiàng)目成本控制應(yīng)用中，能夠通過(guò)優(yōu)化項(xiàng)目資源、精細(xì)化模型信息、材料出入庫(kù)檢測(cè)等有效進(jìn)行成本控制；結(jié)合BIM-5D模型構(gòu)建的成本控制系統(tǒng)，有助于進(jìn)行成本的糾偏，最終為招投標(biāo)人員的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)做支撐，提高工作效率，實(shí)現(xiàn)更科學(xué)、更高效的成本管理，從而提高項(xiàng)目收益。