BIM技术应用综合效益分析

吕新伟 李建东 刘锦涛

(中国中铁航空港建设集团北京机场分公司，北京 100097)

BIM技术应用综合效益分析

吕新伟 李建东 刘锦涛

(中国中铁航空港建设集团北京机场分公司，北京 100097)

依照BIM理论，结合太原幼儿师范学校新校区工程，从防止结算缺漏项，减少返工，提高工作效率以及质量安全等方面入手，分析了BIM技术的应用效果，指出应用BIM技术可提高企业的运营效率与核心竞争力。

BIM技术，成本管理，工程量，工程进度

1 BIM理论概述

BIM是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，BIM是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。 BIM是一种全新的理念，它涉及到从规划、设计理论到施工、维护技术的一系列创新和变革。

在房屋建设中通过引进BIM技术研究可以避免对工程中的结算缺项、漏项；工程中综合管线布置减少返工；对技术方案的辅助决策；可以按施工段进行区域划分提高工作效率；对施工过程中的质量、安全有效控制。

2 工程实例

中国中铁航空港建设集团北京机场分公司与上海鲁班软件有限公司就太原幼儿师范学校新校区工程中的“大学生活动中心”子项目运用BIM技术在施工中应用研究。

大学活动中心总建筑面积18 952.84 m2，地上3层，地下0层，主要建设内容由体育馆和剧场两大功能区组成。其中，剧场区包含舞台、一个可容纳1 187座的观众厅、观众休息厅、后台辅助用房及机房；体育馆包含一个多功能Ⅱ型的比赛场地和一个可容纳2 460座(其中固定座席1 945座，活动座席390座)的观众厅及卫生间、机房、库房等辅助房间。结构上用防震缝将本子项分为两部分：体育馆(C1)，檐口标高21.400 m，结构形式为钢筋混凝土框架结构；剧场(C2)，檐口标高22.500 m，结构形式为钢筋混凝土框架—剪力墙结构。

在接到图纸后组织人员进行对图纸的消化，完成了整体BIM模型的建立，围绕BIM模型与鲁班BIM系统，在整个施工阶段、各不同岗位、职能部门展开图纸问题检查、成本分析、质量安全等不同领域发挥作用，综合统计表明，本项目BIM技术应用的整体分布如图1所示。

从图1不难看出，本项目BIM技术第一位解决的是成本管理、预结算这个施工单位的老大难问题，产生的经济效益非常明显

并且较容易测算，所以实施团队和项目管理团队将本项目应用的权重放在第一位，比值占85%左右。

在房屋建设中通过引进BIM技术可以避免在设计、施工中信息零碎化、孤立化，形成各管线的信息整合、交互共享平台，进行碰撞检查，空间管理、工序进度管理、改进和弥补设计施工中的某些不足。在大学生活动中心项目中专业冲突十分普遍，极易因变更返工造成材料浪费以及进度损失，考虑到利用BIM系统实时跟进设计，第一时间反映并且解决问题，带来的进度效益和经济效益都十分惊人，项目实施人员将减少返工对项目效益的影响估计为13%。

工程进度，是施工项目管理重点管理目标，同时也是BIM工作对象，但是由于不易于量化测算，所以对工程的进度影响作用估计为整个BIM工作2%左右，难于测算主要表现在以下几个方面：

1)影响的工程进度不一定在关键线路上。

2)工程进度往往是多因素共同作用的结果。

3)BIM对工程进度正面影响可能偶然的因素彻底淹没直至负面影响。

基于以上几个方面的原因，本次定量的测算BIM价值主要从可度量的点出发进行计算，为了测算的方便，会进行简单基数假设，例如普通人工200元/d，管理层一般计算300/d(按照项目经理、技术总工、合约经理三个核心岗位平均工资计算)，其他一般管理层按照200元/d，钢筋0.35万元/t，混凝土按照380元/m3计算，BIM应用综合效益分析表如表1所示。

表1 BIM应用综合效益分析表

从表1不难看出，大学生活动中心BIM技术完成的经济效益价值可以达到691.55万元，投资回报率远大于预期收益率和社会平均投资回报率，以下是大学生活动中心BIM项目经济效益分析明细。

1)结算缺漏项。

通过图形算量对比招标清单工程量和依据图纸建立的模型工程量，与项目工经部管理人员共同比较缺漏工程量和多算工程量结合分部分项工程的综合单价，按照项目大类汇总如表2所示。

通过表2可以预计，若由专职人员审核并分析结算缺漏项最少需20人工日，并且按照鲁班BIM所供工程量结算，可以多盈利597余万元。

2)综合管线布置减少返工。

通过图纸问题检查及机电安装多专业管线综合及预留洞口带来的综合效益，实施前期即发现86个图纸问题，按照100个图纸问题节约30 d人工，共计节约26人工。平均一个图纸问题节约钢材0.5 t，混凝土节约0.5 m3；管线综合排布调整前发现机电各专业及土建碰撞点2 140处，调整后最终确定预留洞口85处，另有需设计变更6处，预计可为项目节省81.35万元。

3)对技术方案的决策辅助。

二次结构构造柱平面定位布置方案、高大支模位置查找辅助高大支模专项施工方案、钢筋钢结构施工模拟，按照原始工作模式大约需要20 d完成。BIM工作模式大约需要5个工日完成，节约15个工日，由此决策带来的其他效益暂未计入BIM经济效益。

土建、安装BIM应用项目的综合效益，特别是净高检查的应用，在考虑了机电管线排布之后传统几乎没有办法提前预知净高问题，由此决策带来经济效益暂未计入BIM经济效益。

4)按施工段进行区域划分提高工作效率。

对工程部、工经部工作效率的提高，工作的量化分析和数据支持力度；不考虑新版图纸大变更，仅五次共17个结构设计变更、86个图纸会审意见，通过模型维护和工程量数据对比分析，按照1份变更比传统模式节约0.5 d的效率，大约节约人工51工日。

多次分楼层、分施工段、分构件编制数据报告与报表，仅考虑基础层就先后多次按施工段提交垫层、基础混凝土、基础钢筋、套筒、门窗表、装饰等，对基础层的挖土工作面宽度还分别按300，400，500来提供挖土方，按照一份报表节约人工1个工日计算，可节约9工日。

5)施工过程中的质量安全控制。

iBan移动应用综合效益分析，通过BIM移动客户端可发现现场质量安全问题，通过BIM移动办公模式，让所有接触项目现场的领导及工程部管理人员都从事质量安全管理，每个人都能起到质量安全监督作用，相当于增加管理质量安全的人员数量，按照10个现场人员折算1个专职人员的计算模式相当于增加2个专职人员，若按3个月计算，相当于节省180个人工，由此带来综合管理效益不计入BIM直接应用成效。

事实上，上述计算效益都是在比较保守的计算模式下进行的，例如在项目结算缺漏项中计算经济效益时，外墙3砖红色清水砖墙面综合单价仅按150元/m2计算，而按以往经验，清水砖墙综合单价通常达350元/m2，仅此一项即可额外多获利60万元以上；而决策辅助带来的经济收益尤其是工期提前都未计算在BIM收益内；其次本项目并无钢筋专业的BIM应用，在其他类似大型项目上，进行更加齐全的BIM应用，效益必然更加可观。

3 结语

通过BIM的应用，体会到在提升全过程协同效率方面，如果在项目伊始即采用BIM系统，可以利用基于BIM技术的算量软件系统，加快招投标的组织工作，同时提升招标工程量清单的质量；施工例会时，传统依靠人脑猜想三维关系的工程探讨容易造成理解错误，通过BIM软件系统进行探讨可以在避免理解错误的同时减少协同的时间投入，节约“开会成本”提升项目决策效率；工程中利用BIM系统随时随地准确获取数据，可以大大缩小生产计划、采购计划的用时，避免急需材料、设备不能按时进场，造成窝工；依据安装管线综合模型以及方案，安排安装各专业施工队伍依次进场施工，做到现场有序施工的同时还能减轻项目生活区农民工住宿紧张的问题；如若业主方也利用BIM技术的数据能力，还能快速校核反馈项目的付款申请单，可以大大地加快付款速度等等。

在鲁班BIM实施期间对BIM技术的学习理解和对新型建筑施工技术的追求定会提高企业运营的效率，加快资金周转速度，提升企业未来的核心竞争力。

On analysis of comprehensive benefits of applying BIM technique

Lv Xinwei Li Jiandong Liu Jintao

(BeijingBranch,ChinaRailwayAirportConstructionGroupCo.,Ltd,Beijing100097,China)

According to the BIM theory, combining with the new campus project of Taiyuan kindergarten Training school, analyzes the application effect of BIM technique, including missing items, reduction of rework, promotion of working efficiency and quality and safety, and points out the application of BIM technique can enhance the operation efficiency and core competition of enterprises.

BIM technique, cost management, engineering volume, engineering programme

2015-09-17

吕新伟(1976- )，男，工程师； 李建东(1989- )，男，助理工程师； 刘锦涛(1987- )，男，助理工程师

1009-6825(2015)33-0244-02

TP319

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