基于BIM5D技术施工阶段成本控制模型构建

卢兰萍，丁传奇，周少东

基于BIM5D技术施工阶段成本控制模型构建

卢兰萍1，丁传奇1，周少东2

（1.河北工程大学 土木工程学院，河北 邯郸 056038； 2. 武汉地铁集团有限公司，湖北 武汉 43000 ）

基于先进的BIM5D技术，结合挣值法，深刻挖掘BIM5D技术在成本控制中的潜在优势，系统性地分析成本控制模型的系统实施流程，并通过北京某信息大厦成本控制过程论证了基于BIM5D技术施工阶段成本控制模型构建的可行性。

成本控制；建筑信息模型BIM；BIM5D；挣值法

现行的施工阶段由于受工程复杂性、施工工期和现场环境的多方面的影响，以及管理人员对成本控制重视不足，管理手段落后，导致成本控制一直都是项目管理的难点。随着建筑业信息化改革浪潮的继续推进和发展，逐渐将建筑信息模型（BIM）引入项目的管理。经典的成本控制方法—挣值法EV（Earned Value）能够实现施工过程成本的精细化管理，但是由于受实际施工过程中成本数据信息收集散乱，成本信息更新不及时，成本控制活动散乱等原因无法有效地实施成本控制。BIM技术由于其完备的信息库资源给成本控制带来了基础成本信息，施工项目管理软件又提高了管理的技术水平。BIM模型能够实现全过程建筑材料等信息的共享与协同，将BIM技术引入施工阶段成本控制。基于BIM技术和挣值法的优势，本文构建基于BIM5D技术施工阶段成本控制模型，通过BIM5D技术构建成本控制流程，能够进行施工中成本的自动核算，前期预测，成本信息的实施监控和挣值法动态分析的活动，最终更好地实现施工阶段的成本控制。

1 模型总体流程

1.1 BIM5D模型

BIM5D模型不仅包括建筑、结构、机电、装饰装修等专业模型，还包括进度信息，成本信息。构建基于BIM5D技术施工阶段成本控制模型，就是通过BIM模型集成施工前和施工过程中的进度、成本、资源以及施工组织等重要数据，为成本的控制提供足够的数据储备。

1.2 基于BIMM5D技术成本控制模型总体流程

传统成本控制流程是项目管理人员需要随着工程实施向预算人员实时询问与成本有关的信息，缺乏综合化的管理系统，进而导致成本信息录入散乱且不及时。本文构建的成本控制模型，主要将施工过程中的所有成本信息集成在一个BIM5D信息平台，并且形成进度和成本联动的动态信息。基于BIM5D信息库的施工阶段成本控制模型流程见图1。

图1 基于BIM5D信息库施工阶段成本控制流程Fig.1 The process of cost control in construction stage based on BIM5D information database

此模型的总体流程主要由基础的BIM5D信息库和施工成本控制模型两部分组成。其中搭建的BIM5D模型为基础的信息库，用来提供实现施工阶段成本控制体系的所有信息资源。成本控制的体系主要包括成本自动核算、前期预测、实时监控、进度分析和偏差响应，在成本控制体系中结合经典的挣值法实现施工阶段成本的动态控制分析。

2 成本控制模型构成

2.1 BIM5D信息库系统构成

BIM5D模型是在BIM3D的基础上，将时间和成本信息录入和关联到3D的实体模型上形成基于BIM5D的模型，在BIM5D模型的基础上，集成更多施工信息形成BIM5D信息库。BIM5D信息库具体实现流程如图2所示。

在BIM5D信息库中录入三维模型和进度信息，可以实时查看和监测每一时间段的资源信息。同时合同价、计划预算和实际成本信息的引入又可以更加明晰进度范围的资源和资金的来源、去向以及偏差幅度，可以为施工阶段成本控制提供信息。

2.2 施工阶段成本控制体系

图2 BIM5D信息库实现流程Fig.2 The implementation process of BIM5D information database

施工阶段的成本控制体系即是对施工阶段成本信息的整理、分析和处理过程。成本控制体系是成本控制的核心。通过对进度的关联，以及合同信息、计划预算文件和实际成本信息的录入，结合挣值法的基本参数以及偏差的成本偏差指标CV（Cost Variance）和成本绩效指数CPI（Cost Performance Index）参数进行成本信息的核算、预测、分析、评价和响应的一系列活动。

3 成本控制实现

BIM5D信息库中由于将进度计划、合同预算文件和计划成本文件导入平台，并且BIM5D平台核算得到计划工作的预算成本BCWS（Budgeted Cost of Work Scheduled）、完成工作的预算成本BCWP（Budgeted Cost of Work Performed）和已完成工作的实际成本ACWP（Actual Cost of Work Performed）。核算的信息能够形成进度-资金的成本曲线模拟，实现事前成本分析，同时通过对计划预算文件和实际成本信息对比分析能够实时监控，利用挣值法量化分析偏差指标CV和成本绩效指数CPI的成本偏差。

合同预算文件的导入可以和实际成本信息进行综合分析，对比已完工程合同预算成本BCWS-C（Budgeted Cost of Work Scheduled of Contractor）和施工企业已完工作的预算成本BCWP-C（Budgeted Cost of Work Performed），建立利润指标计划利润PP（Planned Profit）、实际利润AP（Actual Profit）和利润偏差PM（Profit Margin），更加综合化分析成本偏差信息，进而实现成本控制的活动，见图3。

图3 基于挣值法的成本控制流程Fig.3 The process of cost control based on earned value method

4 基于BIM5D技术的成本控制信息管理平台

信息管理平台是全过程对信息进行有效的管理过程。信息管理平台本质是对信息的管理即对信息输入、整理、处理和应用的过程。基于BIM5D技术的成本控制信息管理平台的核心系统包括成本信息的采集系统（BIM信息库）、成本信息的处理系统（BIM5D）、成本信息的分析系统（EV），实现成本基础信息的搜集、整理和处理等主要功能，如图4所示。

图 4 基于BIM5D技术的成本控制信息管理平台Fig.4 The cost control information management platform based on BIM5D technology

表1 成本三算对比图表 单位：万元Tab.1 Comparison chart of three types of cost unit：ten thousand yuan

表2 2015年2月至2015年6月评价指标分析Tab.2 Evaluation index analysis from February 2015 to June 2015

5 应用案例

北京某信息大厦建设项目，采用基于BIM5D技术的施工阶段成本控制模型。本文选取的广联达自主开发的BIM5D信息管理平台，利用此信息平台从2015年2月27（第9周开始）到2015年6月27（第26周结束）的成本信息进行成本分析，得到每周的合同价、计划成本和实际成本三算成本对比图如表1所示。

基于挣值法的理论以及根据合同价、计划成本和实际成本信息中的每周对应工程量和单价信息能够核算出BCWS-C、BCWP-C、BCWP、ACWP、BCWS等重要信息。对PP，AP，CV，CPI进行分析，为偏差级别确定、偏差原因分析和纠偏做好基础数据准备，如表2所示2015年2月至2015年6月时间段评价指标汇总。

基于BIM5D信息平台可以实时更新信息而监测成本变化情况，并且及时录入、统计分析和整理成本变化信息，得出每个阶段的成本偏差幅度，在根据预先设置的偏差接受偏差警示区间，进行判断和分析偏差类别，针对不同类别偏差做好改进措施。

6 结论

基于BIM5D技术施工阶段成本控制模型能够解决施工阶段成本控制中成本信息更新不及时、数据散乱以及管理手段和技术水平偏下的突出问题，提高成本信息处理的准确性和效率，实现成本控制的高效精细化控制。

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（责任编辑 王利君）

Construction on cost control model of construction stage based on BIM5D Technology

LU Lanping1，DING Chuanqi1，ZHOU Shaodong2
（1.College of Civil Engineering，Hebei University of engineering，Hebei Handan，056038，China；2.Wuhan Metro Group., Ltd., Hubei Wuhan，430030，China）

cost control;building information model BIM;BIM5D;earned value

U72

A

1673-9469（2017）02-0062-04

10.3969/j.issn.1673-9469.2017.02.012

2017-01-02 特约专稿

国家自然科学基金资助项目（71471072）

卢兰萍（1964-），女，河北邯郸人，硕士，教授，从事交通专业教学、科研和设计方面的研究。

Abstarct:The cost control model can show the change trend of the cost in the construction stage, control costs reasonably, and reduce the cost of construction risk. Based on the advanced BIM5D technology and the earned value method, this paper explores the potential advantages of BIM5D technology deeply in cost control, and analyzes the system implementation process of the cost control model systematically. The feasibility of the construction cost control model based on BIM5D technology is demonstrated through the cost control process of a certain Information Building in Beijing.