基于BIM技術的工程項目全生命周期成本管理模式研究

［摘 要］本研究旨在利用建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）的技術優勢實現從項目規劃、設計、施工到運營和維護階段的成本管理，首先詳細論述BIM技術在工程項目全生命周期成本管理中的應用，然后闡述基于BIM技術的工程項目全生命周期成本管理模式的構建路徑。基于BIM技術的工程項目全生命周期成本管理模式通過建立統一的數據標準和模型集成，設計基于BIM的工作流程和信息交換機制，開發成本模型和風險評估模型，實現全面的成本控制和風險管理。這種模式的研究有助于增強成本預測的準確性和可靠性，優化項目的資源利用和決策制定，最終實現工程項目的成功交付和可持續發展。

［關鍵詞］BIM技術；工程項目；全生命周期；成本管理

0" " "引 言

BIM技術在工程項目管理中的應用已經被廣泛認可，并取得了顯著的成果。然而，目前大部分研究注重BIM在設計和施工階段的應用，對于BIM在工程項目全生命周期成本管理方面的研究相對較少［1］。工程項目的全生命周期成本管理是一個復雜的過程，涉及項目計劃、設計、采購、施工、運維等各個階段，其中成本是一個重要的考量因素。傳統的成本管理方法存在許多問題，如信息不對稱、數據難以共享和協作困難等。而BIM技術具有信息集成、協同設計和數據共享的特點，可以為工程項目提供全方位的成本管理支持［2］。研究基于BIM技術的工程項目全生命周期成本管理模式具有重要的意義：一方面，優化成本管理流程可以提高項目管理的效率和質量，降低項目成本，實現工程項目可持續發展；另一方面，基于BIM技術的成本管理模式可以實現更精確、全面的成本預測和更有效的控制，減少成本風險，并能夠更好地滿足業主和利益相關者的需求［3］。因此，在當前快速發展的工程建設領域，研究基于BIM技術的工程項目全生命周期成本管理模式具有重要意義，有助于推動工程項目管理科學化、智能化和可持續發展。

1" " "BIM技術在工程項目全生命周期成本管理中的應用

當前，工程項目全生命周期成本管理模式存在一些不足之處，如數據質量參差不齊，數據一致性難以保證，缺乏標準化的成本模型和評估方法，成本管理往往僅關注建設階段，對于運營和維護階段的成本控制關注較少。為了有效解決上述問題，可將BIM技術應用于工程項目全生命周期成本管理中。BIM技術在工程項目全生命周期成本管理中的應用主要體現在項目計劃階段、設計階段、施工階段以及運維階段，下面對BIM技術在不同階段的應用進行詳細分析。

1.1" "BIM技術在項目計劃階段的應用

在項目計劃階段，BIM技術可以提供許多有益的應用支持，如可行性研究和成本預估、項目計劃優化和時序決策等。首先，BIM技術在項目計劃階段的兩個重要應用是可行性研究和成本預估。建立BIM模型并結合相關數據，可以對建設項目的可行性進行評估，并對不同方案的預計成本作出精確估算［4］。BIM模型能夠提供特定材料和構造方法的詳細信息，使得成本預估更加準確和可靠。其次，BIM技術還可以在項目計劃優化和時序決策方面提供支持。BIM模型可以與進度計劃進行集成，實現對不同施工任務和時間表的可視化展示。這可以幫助項目團隊識別和解決潛在的沖突與問題，優化施工順序，提高效率［5］。此外，基于BIM模型的3D可視化能夠幫助項目團隊更好地理解和溝通項目計劃，從而加強合作。在項目計劃階段，BIM技術的另一個應用是優化資源管理。BIM模型可以集成材料、設備和人力資源的信息，幫助項目團隊更有效地規劃和管理資源需求。項目團隊通過準確的資源模擬和分析，可以減少資源浪費，并確保項目計劃順利實施。

1.2" "BIM技術在設計階段的應用

BIM技術在設計階段的關鍵應用是基于BIM的成本控制和量化評估，通過構建BIM模型，并將相關成本信息與該模型集成，能夠快速準確地計算出項目不同設計方案的成本。BIM模型可以提供一個精確的構建元素清單，其中包含詳細的材料數量、成本數據及其他相關成本項。這使得項目團隊能夠更好地對設計選擇進行評估，預測潛在的成本變化，并采取相應的措施進行控制［6］。BIM技術還可以在設計階段的材料、設備和人力資源管理方面提供支持。將這些資源相關信息與BIM模型進行集成，可以實現項目團隊對資源需求的準確規劃和管理。BIM模型可以提供各種材料、設備和人員的詳細信息，如尺寸、規格、數量、供應商等。這使得項目團隊能夠更好地優化資源使用，避免資源浪費和過度采購，從而降低成本。

1.3" "BIM技術在施工階段的應用

BIM技術在施工階段的一個重要應用是將進度計劃與BIM模型進行集成和優化。通過將施工進度與BIM模型相結合，項目團隊可以實現對施工進度的可視化展示。這有助于團隊識別潛在的時間沖突和問題，并在施工過程中進行規劃和調整。與傳統的二維進度計劃相比，基于BIM的三維圖形表示能夠更直觀地展示不同任務之間的關系，并幫助項目團隊更好地理解和溝通施工計劃。BIM技術在施工階段還可以用于進度和成本風險管理。通過采用BIM技術，項目團隊可以對施工進度和成本風險進行量化評估和模擬分析。BIM模型可以提供詳細的構件元素和工藝信息，以及與之相關的施工時間和成本數據。這使得項目團隊能夠預測和評估潛在的風險，采取相應的措施進行風險控制和管理。通過應用BIM技術，項目團隊能夠更好地優化資源和利用時間，減少施工中的誤差和變化，并提高項目的整體效率和成本控制能力。

1.4" "BIM技術在運維階段的應用

通過在建設階段創建和整理BIM模型，并將相關信息與之關聯，運維團隊可以方便地獲取設備和構建元素的詳細信息，包括維護手冊、維修歷史、使用說明等。這樣的設施管理系統能夠幫助團隊更好地編制和執行設備維護計劃，預測與調整維修周期和成本，并及時解決問題，減少運營中的故障和停機時間。BIM模型是一個包含豐富信息的數字化模型，其中包括設備、部件、供應商、安全性和質量等方面的信息。通過這些數據，運維團隊可以更好地評估設備和建筑物的使用狀況，制訂長期的維護計劃和投資戰略，優化維護資源和成本的分配，并為后續工程項目的決策提供依據。通過運用BIM技術，運維團隊可以與其他管理系統，如計算機化維護管理系統（Computerized Maintenance Management System，CMMS）、地理信息系統（Geographic Information System，GIS）等進行集成，實現系統信息互通，并提高團隊之間的協調性和協作效率。此外，BIM技術還可以通過虛擬模擬和可視化展示設施運營的相關數據，幫助運維人員更好地理解和溝通設施運營情況，提高工作效率和質量。

2" " "基于BIM技術的工程項目全生命周期成本管理模式的構建路徑

由上述分析可知，BIM技術在工程項目全生命周期成本管理中的應用具有重要作用。應用BIM技術，可以實現項目各階段的信息集成、數據標準化和模型協同，從而提高項目團隊的協作效率和成本管理的準確性。在工程項目全生命周期階段，進一步對基于BIM技術的工程項目全生命周期成本管理模式進行構建，能夠提高成本管理成效。

2.1" "數據標準化和模型集成

為確保項目數據的一致性和通用性，首先要選擇國際通用的國際建筑信息模型標準（Industry Foundation Classes，IFC）格式作為統一的數據格式。為確保數據交換順暢，采用OpenBIM標準，該標準為不同的BIM軟件提供了統一的數據交換語言。為了確保數據的安全性和可訪問性，使用BIMserver作為統一的數據存儲平臺。在模型集成方面，選用Autodesk Revit作為主要建模工具，該工具支持多種數據格式，并且有強大的模型整合功能，可以為項目參與方開發一個統一的數據接口，確保各種BIM模型能夠順利導入Revit中進行整合。為了確保模型的準確性和一致性，還需要采用模型對比和驗證工具，對整合后的模型進行質量檢查，確保其達到項目要求。在實踐中，需要明確項目參與方的職責和分工，由主承包商負責數據標準的制定和維護，各分包商按照標準提供BIM模型；組建數據驗證團隊，對模型進行定期檢查，確保其準確性和一致性；每當有新的技術或工具出現，都應及時評估并更新數據標準和模型集成策略，確保其始終保持領先地位；為了加強團隊之間的協作，需要定期組織培訓和分享會，讓參與項目的各級人員都對數據標準和模型集成策略有深入的了解。這些具體的做法能夠確保所實施的工程項目在全生命周期中都能夠高效、準確地進行數據交換和模型集成，從而實現數據的高效整合和共享。

2.2" "基于BIM的工作流程和信息交換機制設計

在進行基于BIM的工作流程和信息交換機制設計時，首先可以根據項目的具體需求和目標，為每個階段制定詳細的工作流程。在規劃階段，確定項目的整體目標和范圍，并明確BIM技術的應用范圍和預期成果。在設計階段，利用BIM軟件進行建筑設計、結構設計和機電設計等，并采用協同設計的方法，使各個專業的設計師能夠實時共享和更新模型信息。在施工階段，利用BIM技術進行施工模擬、施工進度控制和質量控制等，并建立基于BIM的施工管理系統，使各參與方能夠實時共享施工信息。在運維階段，利用BIM技術進行設施管理、維護和更新等，并制定詳細的運維流程。同時，設計基于BIM的信息交換機制，制定詳細的信息交換流程。建立基于BIM的信息共享平臺，使各參與方能夠實時共享和交換信息，為不同的軟件或系統開發統一的數據接口，便于信息的導入和導出。制定信息傳遞的標準和規范，確保信息的準確性和一致性。在實踐中，應注重明確各個參與方的職責和分工，建立有效的溝通機制，并注重數據的保護和保密工作。這些具體的做法有助于提高項目管理的效率和準確性，為項目的成功實施提供有力支持。

2.3" "成本模型和風險評估模型的開發

在進行成本模型和風險評估模型的開發時，可以采取以下具體步驟。首先，需要收集與項目相關的所有數據，包括項目計劃、預算、歷史成本數據、市場趨勢等，這些數據能夠提供關于項目成本和風險的基礎信息。基于收集到的數據，建立一個成本模型，這個模型可以是一個簡單的線性模型，也可以是一個更復雜的回歸模型或神經網絡模型。在建立模型時，需要確定哪些因素對項目成本有顯著影響，并將這些因素納入模型。其次，對構建的成本模型進行驗證和調整，使用歷史數據來測試模型的準確性，并根據測試結果對模型進行調整。使用模擬技術來模擬項目成本的未來趨勢，以便更好地了解項目的成本情況。與此同時，還可以使用概率影響矩陣或其他風險評估方法進行風險評估，量化風險并確定其優先級，具體包括識別項目中的潛在風險因素，并評估這些因素對項目成本的影響。最后，根據風險評估結果，制定相應的應對措施來降低項目風險，具體包括制訂風險管理計劃、加強項目監控、調整項目計劃等。在此基礎上，使用應急儲備金來應對不可預見的風險。同時，還需要持續監控項目的成本和風險情況，并根據實際情況對成本模型和風險評估模型進行更新與調整，以便后續能夠及時發現問題并采取相應的解決措施，確保項目順利進行。總之，進行成本模型和風險評估模型的開發需要采取包括收集數據、建立模型、驗證和調整模型、進行風險評估、制定應對措施以及持續監控和更新等在內的一系列步驟，這些具體步驟可以讓項目管理人員更好地了解項目的成本和風險情況，并采取相應的措施來確保項目成功實施。

3" " "結束語

基于BIM技術的工程項目全生命周期成本管理模式的研究，給工程項目管理帶來了革命性的改變和創新，通過整合BIM技術和成本管理原理，該模式實現了從項目規劃到維護的全面成本控制和風險管理。它通過數據標準化、模型集成、工作流程設計和信息交換機制優化等手段提高了項目團隊的協作效率，增強了成本預測和決策制定的準確性。這種研究不僅為工程項目的成功交付和可持續發展提供了有力支持，還推動了整個建筑行業向數字化轉型的進程。基于BIM技術的工程項目全生命周期成本管理模式的研究將在未來繼續深入，給工程項目管理帶來更高效的解決方案。

主要參考文獻

［1］鮑仙君.BIM技術在裝配式建筑增量成本計算中的應用

［J］.貴陽學院學報（自然科學版），2022（4）：53-57.

［2］孫恒，呂哲琦.基于BIM的項目全生命周期成本管理研究［J］.智能建筑與智慧城市，2021（10）：37-38.

［3］凌寅康.基于全生命周期理論的房地產項目成本管理分析［J］.現代經濟信息，2020（8）：110，112.

［4］王朝霞，王俊韡，田婕.EPC總承包項目全生命周期成本管理研究［J］.中國總會計師，2019（9）：152-154.

［5］劉桂春.生產制造型企業項目全生命周期成本管理研究

［J］.商訊，2021（10）：95-96.

［6］李春燕，李恒杰.航天型號項目全生命周期成本管理研究［J］.航天工業管理，2021（2）：13-16.

［收稿日期］2023-11-01

［基金項目］江西省教育廳科學技術研究項目“基于BIM的工程造價精細化管理體系運用策略分析”（GJJ2203920）。

［作者簡介］萬歡（1991— ），女，江西南昌人，講師，主要研究方向：工程管理工程造價；賴震宇（1985— ），男，江西瑞金人，碩士，講師，主要研究方向：建筑結構、工程管理、土木工程。