BIM技术在项目设计阶段成本控制中的应用

黄光播

摘 要：目前，在项目设计阶段应用BIM技术，可以对建设项目工程进行更全面的分析，有效存储和交换施工中各相关领域生成的重要数据，形成全新的施工协作运营模型。同时，业主、施工部门、咨询部门也可以使用BIM模型协调项目，减少不必要的重复运营程序和成本浪费。文章就BIM技术在项目设计阶段成本控制中的应用进行简要分析。

关键词：BIM技术;项目设计阶段;成本控制

中图分类号：TU201 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2021）05-061-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.05.029

1 BIM技术在成本控制中的优势

BIM技术中，计算机辅助设计用于执行建设项目成本管理的特定任务，包括施工图设计检查、施工现场布置、各领域交叉施工等，并凸显五方面优势。

第一，属于预管理的BIM技术可以在审查工程图时及时发现高程和位置偏差等问题，利用BIM技术可对建设项目建造三维模型信息，执行不同的管线综合和碰撞检查。BIM技术的应用大大减少了返工情况，为建筑成本管理奠定了良好基础。

第二，BIM技术支持数据容量成本的动态监控，意味着可以按时计算项目所有工程量。BIM技术团队可以在现场安装摄像头，实时监控项目并收集数据，避免出现手动测量错误，在减少检查次数的同时节省资金投入[1]。

第三，我国工程量的计量规则没有统一标准，给建设项目数据处理带来不便。例如，有很多选项可以重叠同一组件的相同部分，传统操作方法工作量大，数据处理不够精确。使用BIM技术和计算机技术则可以精确处理各种数据信息，减少员工的工作量，提高数据的处理效率和正确率，减少由于数据处理失误而造成的成本损失。

第四，BIM技术可以计划可用资源。施工前，各方已完成对项目所用材料的调查和准备工作。施工中，工程师对材料进行预置，这可能会造成项目建设材料浪费。使用BIM技术对施工周期、成本等进行预算，通过实时动态监控施工过程，可以形成系统的施工网络，进而合理分配资源、降低成本。

第五，在施工过程中，由于地质和图纸设计等问题，很容易出现变更或索赔问题，而成本管理人员进行完全清算时，会由于清算间隔时间较长而导致清算错误，造成成本浪费。BIM技术可自动计算和汇总清算数据，及时生成报告，从而简化工作量，缩短施工时间，同时保证了计算结果的准确性[2]。

2 项目设计阶段成本控制中存在的问题

2.1 成本控制影响因素多

建设项目的成本控制至少要经过概算、预算、结算等阶段，每个阶段的造价依据均不相同，既是依据项目本身所产生的费用，也要考虑其他各项费用，这对造价人员的专业能力和应用BIM技术的能力要求较高。

2.2 数据传递不够畅通

建设项目中相当数量的风险是由于信息沟通不及时、不畅通、不对等造成的。项目建设相关部门通过互联网数据组建信息交流平台，使各平台之间建立有效对接，通过数据变更达到团队之间传递的有效性和实效性，从而实现精细化管理和成本控制。

2.3 设计和造价功能不能完全对接

在BIM技术推广之前，我国大部分建设项目已经实现“电算”，即造价人员依据已有项目图纸，运用算量软件进行建立工程量模型，再将工程量模型导入计价软件进行计价、取费，形成预算书。对于成本控制而言，推广BIM技术引发的最大变革就是设计人员建立的模型，其本身就包含工程量信息，即参数化建模，如果造价人员能够直接获取和使用这个模型，将大大节约造价人员的时间和精力，但这是理想状态。目前，使用BIM设计软件的重点仍然是便于设计人员进行项目创作和图纸生成，BIM设计软件与国内现有造价软件的对接存在断层，也存在设计人员建立的信息完整的模型，由于造价人员对新技術的不适应、不熟练，导致技术更新难以达到成本控制的初衷。

3 BIM技术在成本控制中的应用

3.1 项目设计前期

项目设计前的环节主要是指项目决策阶段。BIM项目模型库为决策提供直观具体的依据，增强决策的科学性，为建设单位提供成熟的建设计划和部署方案。此外，BIM模型库也为投资估算和概算提供依据，为项目的全方位评估创造条件。项目决策是影响造价的首要因素，其促使项目建设企业要积极主动地应用BIM技术，建立科学有效的BIM模型库[3]。

3.2 项目设计阶段

由于建筑行业企业和技术人员对BIM技术的掌握和推广程度各不相同，导致BIM技术在进入项目建设阶段的时间也不同。由此，BIM技术在设计阶段的应用分为反向设计和正向设计两种。

反向设计在建筑设计领域被称为“翻模”，即利用CAD相关软件，完成施工图纸设计，并在已完成的施工图纸基础上，利用BIM设计软件，建立模型，实现模型的参数化。究其原因是很多设计人员对BIM技术的掌握不够熟练，BIM设计团队没有形成，而政策和企业要求建设项目运用BIM技术，只能先利用已掌握的技术完成施工图纸，再钻研BIM技术在项目中的应用。这是BIM初学者的必经之路。但是，这种设计思路和方法极易造成BIM技术与实际项目脱节，指导施工和造价的图纸依然是传统的二维图纸，BIM技术并没有真正地应用于实际项目。没有实践的BIM技术，其功能是有限的，对技术人员在BIM应用方面的提升也是有限的，没有达到BIM技术在建设项目全生命周期中的应用的目的。因此，BIM技术应该进入“正向设计”的新的阶段。

正向设计借助BIM技术展现建筑设计图形，从设计的第一步开始落实BIM技术的三维可视化设计，设计过程不需要借助CAD图纸，最终的设计成果直接从BIM设计软件（如Revit）中导出并交付使用。正向设计的三维模型中内置的构件信息，可以被其他专业协同设计人员读取，便于交流和协同设计;可以流向施工单位，便于施工单位进行施工前期准备和施工进度模拟;也可以流转给造价人员，便于统计工程量，进行预决算和竣工结算。实践表明，运用BIM技术进行正向设计，同一项目设计耗时要比只采用CAD进行二维设计时多一倍，这无疑会增加设计成本[4]。

实现BIM正向设计，最大的受益方不仅是设计阶段，而付出最多的是设计阶段。因此，要想激发设计单位进行BIM正向设计的动力，项目各参与方都要在利润分配上认可并支持设计人员的工作。对于各专业设计人员来说，BIM技术在项目设计阶段关注的重点和面临的问题各不相同。对于结构工程师来说，BIM的信息化和构件的标准化是重点。如果是现浇结构，混凝土、钢筋、纵筋和箍筋用量、锚固方法、钢筋排布方式、保护层厚度等底层参数繁多，BIM技术对结构设计的便利性则大打折扣。标准化是将零散的数据分类打包，如果装配式技术得以推广并大范围应用，构件的标准化促使结构工程师只需要关注刚度、截面承载力、延性、构件连接等参数，构件的几何尺寸可以根据构件的刚度直接确定，大大减少了结构设计师的工作量。对于设备工程师来说，虽然现有BIM设计软件在建模方面比CAD具有明显优势，但是很多专业并不适用，在标注方式复杂、联动性差、出图方式不完善等方面存在短板。BIM正向设计在设备专业是很难大规模实现的，几十万平方米的项目尤其如此，地下室用正向设计的方法出图，点位太多，BIM设计软件完全达不到导线桥架的出图表达要求[5]。

3.3 项目设计后

项目设计阶段完成施工图成果交付后，设计任务并没有完结，项目标准改动，工程招投标阶段的技术规格，施工单位不按图施工，以修改设计的方式减少成本，以及其他变更，都可能导致设计阶段的延续。而利用BIM技术对工程建设进度进行追踪记录，能够保证进度顺利推进，缩短建设工期，降低建设成本。利用BIM技术设计的参数化模型，在处理变更时优势也很明显。BIM技术的协同和联动，会让各参与方及时获取变更信息，缩短时间，提高交流效率，节约成本。

4 结语

经过近十年的发展，BIM技术逐步趋向成熟。对整个建设项目而言，运用BIM技术建立的参数化模型提高了管理和工程质量，起到了降本增效的作用。然而，在项目设计阶段，BIM技術虽然在一定程度上促进了项目的优化和沟通的有效性，但是，增加了设计企业对设计硬件和软件的投入，以及设计师的时间和精力的投入，因此，在建筑行业推广BIM技术的同时要加强管理和分配制度方面的改革。

参考文献

[1] 张亮，于晓明，陈渊鸿.基于轻量化桌面云技术的BIM系统研究与应用[J].施工技术，2018，47（21）：118-122，148.

[2] 陈桂香，麻倬领，王军，等.大型复杂工程中BIM与精益建造集成应用模式研究[J].施工技术，2018，47（20）：121-124.

[3] 刘剑兴，赖睿智，刘中福，等.基于BIM技术的项目级协同管理平台应用实践[J].砖瓦世界，2019（10）：51.

[4] 陈国强.BIM技术在项目设计阶段成本控制中的应用探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2019（9）：123-125.

[5] 徐启哲，刘赟.加强内部审计质量控制的对策研究[J].山东省青年管理干部学院学报，2009（6）：117-119.