BIM技术在建筑工程成本控制中的运用①

□□ 连 勇 (山西工程科技职业大学，山西 晋中 030619)

引言

BIM(Building Information Modeling)技术主要是基于信息化的模型，通过模拟工程项目的规划阶段、设计阶段、施工和管理阶段以及后期运行和维护阶段等来实现整个项目过程中的信息共享，从而达到对项目施工工期和成本等阶段的优化。目前，BIM技术发展速度很快，也逐渐成熟起来，将发展成为继CAD技术后行业信息化中最为重要的一项技术。随着BIM概念的广为人知，BIM4D、5D、甚至是6D的理念也渐渐被建筑行业相关人士所了解并逐步接受。

对工程中成本的分析主要在于项目施工过程中，将现场发生的费用(实际成本)及时进行统计和归纳，与预算成本和合同中规定的收支进行对比分析，从而获得项目上的经营情况。对于超支的部分找出相应的原因，并采取有效措施将成本把控在计划成本内。因此，对项目施工的动态成本分析在整个项目成本控制中起着不可言喻的作用。

1 传统成本控制的特点

项目成本控制从广义上讲是全过程、全方位、全员参与的，大多情况下被理解为施工方的成本控制，在施工环节成本控制目标多数由施工企业相关部门制定，由项目经理落实完成。

1.1 以财务人员为成本控制的核心

长久以来，成本控制向来是由财务部门负责，施工技术人员主要负责施工技术和质量，施工组织人员主要负责施工和进度，材料管理员只专注于材料的进出库、检验以及分配。看似各司其职，然而带来的结果却是成本责任缺失。如施工人员提供的数据不准等导致材料运费增加；施工技术人员为缩短工期盲目增加人员和机械，进而产生窝工等都将造成成本提高。所以，财务人员只能作为控制成本的组织者，而不能够作为核心，若要做好成本控制必须要走出财务管理人员作为项目成本控制核心的误区。

1.2 成本信息采集与互通不及时

在以往的成本控制过程中，常见的控制手段为项目前期成本策划，一般是以往同类项目发生的成本为依据，而忽略了项目的唯一性，形成的数据未必准确，也缺乏实用性。在实施过程会组织成本分析会，对已经发生的费用和计划成本比较分析，这种会议性的分析往往不能及时发现问题，项目会后的成本考核方法和手段具有一定控制的效果，但不能及时发现成本存在的偏差。

不同的管理岗位有着不同成本控制目标，在控制过程中采集的成本信息也不同，岗位之间缺乏互通，信息又难以同步，彼此之间缺少及时的工作协调，这就导致存在问题不能及时被发现，使浪费进一步加大，也就是在信息采集、信息分析和信息共享方面存在壁垒。

1.3 数据收集和统计工作量大且溯性差

由于成本统计和数据收集工作量很大，若要进行成本分析往往需要通过手动将计划成本以及实际成本按照相对应的项目成本进行反复的分摊，在这个分摊过程中即使运用成本管理体系进行智能化的处理，依然存在不合理的问题，最终可能会导致目标不准确。

由于传统成本数据的分析不够细化，且通过单一的方法对成本进行对比分析。一般是通过对单位工程项目上的人工费、材料费和机械费等相应成本进行统计、对比和分析，但是由于清单项目中的人、材和机等相应的成本信息与具体构件很难做到一一对应。因而采用传统分析成本的方法得到的数据不能满足成本精细化分析的要求，同时难以进行报表分析，也就难以发现单项工程或某一工序相对应的成本问题，或是难以发现成本出现问题的具体原因。传统的成本分析偏向于以合同规定的财政分析，这是由于成本统计和分析经常是在整个项目结束或是在某个阶段性施工之后进行的，这对施工过程中的成本控制影响很小。

同时数据收集和统计工作的复杂性加大了从业人员的劳动强度，对从业人员的业务水平要求更高。如何让老、中、青三代员工及时掌握成本控制的方法尤为重要，同时建立相关工作系统使得所有项目人员都应对成本控制充分了解并且主动引入到工作中，对施工过程中产生与成本相关的数据以及导致成本发生变化的因素应做好记录，以便于之后对成本的控制与管理。

2 BIM技术在成本控制中的作用

BIM技术是在建立三维模型的基础上添加工程项目的相关信息与数据，通过建筑模型的建立，并利用数字信息对拟建建筑物进行高度仿真，使其具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性等特点，该建筑信息模型技术的出现使得建筑行业进入了一个新的发展阶段。

2.1 实现模型数据彼此关联

由于造价人员对国内的工程量计算规则和标准理解的不同，而且通过传统手算方法对工程量计算和汇总的工作量很大，同时在建造的不同阶段工程量不断发生变化，使得算量工作尤为繁琐。通过BIM运用可以数据为基础建立参数化模型，造价人员只需在软件中变换扣减规则，由软件将剩余部分完成，而且可以将工程量与进度高度关联，从而做到由时间查询工程量，由工作量查询时间节点。后期施工过程中添加各种成本信息将对应模型的某个构件或某个时间节点，做到数据可追溯和实现数据关联。

以往工作人员主要是根据经验对资源进行分配，安排施工作业。在项目实施过程中存在着很多不可预测的变化，一旦设计出现变更，造价人员则以施工图为依据计算受影响的工程量，这种方式不仅花费时间长而且准确度也不高。而BIM技术的运用使得造价人员可以直接在参数化模型中进行修改，软件能够自动进行分析汇总工程量，时间短、效率高且数据更为准确。如建设周期的增加或缩短、以及图纸更改等随着施工进度的不断进行所涉及的信息将越来越多，传统方法将不能满足工程需求。BIM技术的运用可在三维模型的基础上添加了成本信息与时间信息形成5D信息模型，实现了对成本变化的实时监控，进而合理安排人员、资金和材料等，也便于后期方案的修改。

2.2 BIM技术在项目策划阶段对成本的控制

在项目策划阶段中出现任何的失误都将可能导致项目走向失败。当今的建筑行业竞争越来越激烈，任何选择都存在一定的风险。因而在项目策化阶段的工作对项目投资来说具有不可忽视的作用，也是项目投资能否成功的关键。若在策划阶段发生不可逆转的错误，将会造成不可挽回的损失，严重的甚至会导致投资失败。在策划阶段，以BIM模型为基础，对建筑功能和建筑效果加以仿真分析，作出准确评价并从中提取基本数据，估算出拟建工程的成本信息。

在设计阶段，设计单位或造价咨询单位依据初步设计图以定额为依据，对工程的建设费用作出概算，可以理解为图纸成本，在总承包模式下项目的后期参建方可以在设计阶段参与到设计概算的工作过程中。运用BIM技术可对成本进行即时仿真与核算，这种方式对项目后期的建设意义重大。可以有效解决专业融合以及不同阶段造成的分割弊端，对设计频繁变更、设计与成本分离、设计与施工分离等问题进行有效化解。因此，通过BIM成本分析指标及历史数据辅助，以及其工程量快速分析与计算能力，更准确迅速地对设计概算进行分析，并使得设计概算的准确性得到保证。通过各专业建立的三维模型，在设计阶段实现碰撞检查，以往极易出现的错、漏、碰、缺等问题可以得到解决，这对设计的合理性意义重大，同时对工期以及成本的预测精准。

2.3 BIM技术在项目施工阶段对成本的控制

工程项目施工阶段的成本控制是成本管理的关键关节，其成本控制的重点是风险防范和信息互通。一般来说，在施工前会做出成本计划，在此基础上建立成本控制目标，对目标价分解细化；在实施过程中发现偏差、分析偏差及时做出处理，以往多使用赢得值法分析这种偏差造成的影响，这种偏差是必然存在的也是动态的。目前在一些项目中已经开始运用BIM技术对偏差进行分析，实践证明分析的速度和准确性有了提高，可满足动态管理的需求。通过现场管理人员第一时间把工程进度情况、材料使用情况、质量与安全信息及时上传到模型，平台对信息及时处理，得出成本变化的结果，管理人员以此为依据第一时间作出分析判断。同时一些软件可对具体的施工环节做出分析比较，实现成本优化，如目前已经有一些排砖软件在出图的基础上可以优化砌块砖的加工数量，在减少加工量的同时减少搬运距离。

2.4 BIM技术在项目运维阶段对成本的控制

在竣工验收移交使用的过程中，会出现大量资料丢失的情况，这个阶段需要进行竣工结算，造价人员需通过平面图等对构件逐个进行核算，高强度的工作非常容易出现错误。运用BIM技术可以在项目施工中，对BIM模型不断进行完善，在竣工验收阶段可以实现快速核算，核算快而准确，对成本控制的最后阶段提供保证。

在运营维护阶段空间管理方面，给排水、采暖、通风和照明等设备的空间位置通过二维平面图很难识别，也不够直观。BIM建模则可轻易得到各设备的三维空间位置信息，将用符号或文字表达的二维图纸转化成三维模型，既形象直观又方便查找。如在发生火灾等紧急情况时，BIM模型能快速查找到危险位置，并迅速找到安全疏散通道路线及周围可用的消防设施。此外，BIM技术可对建筑内部实现可视化。传统的建筑图纸用二维图纸来表达三维空间，一张图纸只能表达出一项工程的部分信息，识图时必须多张图纸相互结合才能表达出一项工程各部分的尺寸、做法和要求等信息，这就需要熟悉图纸的专业人员才能快速而准确地读取图纸的相关信息，利用BIM可以建立三维的可视化模型，从而获得整个建筑所有结构和设备信息，还可单独调取某一种设备或结构的数据和信息，这种高效的工作方式对成本的控制意义重大。

在运营维护阶段设施管理方面，BIM技术能够将设计阶段和施工阶段的给排水、采暖、通风和照明等独立运行的系统通过RFID等技术上传至同一平台进行信息集成和共享，还可远程控制各系统的运转情况。在设备故障时，能够精确定位故障位置及设备周边情况，为设施维护人员管理和维护提供良好的条件，并对历史数据进行保存记录，提高了工作效率，降低了运行成本。

除此之外，BIM技术对隐蔽工程也能实现有效管理。隐蔽工程是建筑物或者构筑物在施工期间将建筑设备或材料进行覆盖后看不到的工程设施，如埋于地下的给排水管线、电线及相关管井等。在设施维护、二次装修或改建中，由于存在隐蔽工程很难找出故障所在位置或避开现有管线，给维修人员和装修人员带来很大困扰，通过BIM可视化技术，可将地下管网等隐蔽工程的BIM模型和现场实景相结合，将实景当做锚点，与BIM模型相匹配，通过识别锚点确定BIM模型元素。

3 结语

项目成本管理是建筑行业从业单位关注的首要问题，是企业自身顺利运转和不断前进的重要环节。然而当前多数建筑企业的成本管理仍然存在不少问题。结合传统成本控制的特点及其存在问题,分析了BIM工程在成本管理与控制中的运用,为建筑行业的成本管理提供参考。BIM技术对建筑行业的发展意义是重大的，其能够对项目成本进行全方位、全过程、全面化的管控，从而实现项目成本一体化管理，随着BIM技术的广泛应用，建筑业势必会进入一个更高层次的发展阶段。